[发明专利]用于修理燃气涡轮机的转子盘的方法及装置有效

专利信息
申请号: 200910003326.9 申请日: 2009-01-14
公开(公告)号: CN101508063A 公开(公告)日: 2009-08-19
发明(设计)人: R·拉亚拉彦;D·T·沙拉钱德拉;S·巴布;A·M·萨蒂什;M·B·奈柯克 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: B23P6/00 分类号: B23P6/00;F01D5/02
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 代理人: 曾祥夌;刘华联
地址: 美国*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 修理 燃气 涡轮机 转子 方法 装置
【说明书】:

技术领域

发明大体涉及燃气涡轮机,且更具体地涉及一种用于修 理燃气涡轮机的转子盘的方法及装置。

背景技术

通常,燃气涡轮机的压缩机转子叶轮组件可包括转子盘和 多个转子叶片。转子盘可设有围绕其外周的多个燕尾槽,并且该多个 转子叶片中的每一个均设有燕尾部。多个转子叶片中每一个转子叶片 的燕尾部可轴向地插入转子盘的多个燕尾槽的一个燕尾槽中,以完成 压缩机转子叶轮组件。在有些情况下,这种压缩机转子叶轮组件的应 用场合并不限于燃气涡轮机。压缩机转子叶轮组件还可用于其它发电 应用场合和推力产生应用场合。

在转子盘装入燃气涡轮机之后,可根据工作流体的流向来 限定前侧和后侧。燃气涡轮机中的工作流体可从转子盘的前侧进入, 并从转子盘的后侧流出。此外,转子盘的多个燕尾槽中的每一个均可 包括一对燕尾壁以及转子盘的基部。多个燕尾槽中的每一个均可在转 子盘前侧和后侧上包括位于转子盘基部上的多个尖锐角部。

在工作状态期间,转子盘的高转速和/或热梯度可造成多个 尖锐角部经受高的切向应力和径向应力,这可导致在多个燕尾槽的多 个尖锐角部处引发一个或多个裂纹。此外,各裂纹可随着转子盘的运 行而增大。

用于修理燃气涡轮机的转子盘的常规方法涉及长度小于约 0.1英寸(2.5mm)的裂纹。然而,如果裂纹的长度大于约0.1英寸 (2.5mm),则不限定选择修理,且转子盘可报废。

由于拆卸相关的涡轮机和移除转子盘需要停机时间和/或维 修时间,故转子盘的报废可直接增加燃气涡轮机的运行成本。鉴于上 述问题,就需要一种用于具有长度大于约0.1英寸的一个或多个裂纹 的转子盘的修理工艺。此外,需要用于燃气涡轮机的转子盘修理方法 及装置。

发明内容

本发明的实施例可解决上述需要的一些或全部。本发明的 实施例可提供用于燃气涡轮机的转子盘修理方法及装置。在一个实施 例中,提供了一种用于修理燃气涡轮机的转子盘的方法,其中,转子 盘可包括基部和至少一个位于一对燕尾壁之间的燕尾槽。在该实施例 中,在转子盘的基部上可识别到一个或多个裂纹。识别到的一个或多 个裂纹可被除去,并且可在转子盘的基部上设置一个或多个倒角。此 外,一个或多个锥形切口可设置在位于至少一个燕尾槽的一对燕尾壁 之间的转子盘基部上。

在本发明的另一个实施例中,提供了一种容许在燃气涡轮 机中重复使用转子盘的方法。该方法可包括在转子盘基部上识别长度 大于约0.1英寸(2.5mm)且在大约0.25英寸(6.4mm)内的一个或多个裂 纹。识别到的一个或多个裂纹可从转子盘的基部上除去,并且可在基 部上设置一个或多个倒角。设置在基部上的一个或多个倒角,其半径 可为大约0.1英寸(2.5mm)。此外,可在至少一个燕尾槽的一对燕尾壁 之间设置rho值(也称为凸出判别式)小于约0.5的一个或多个锥形切 口。一个或多个锥形切口的深度可约为0.45英寸(11.4mm),并且一个 或多个锥形切口的对应长度可约为0.55英寸(14.0mm)的尺寸。

在本发明的另一个实施例中,可提供一种用于燃气涡轮机 的转子盘修理装置,其中,转子盘可包括基部和至少一个位于一对燕 尾壁之间的燕尾槽。该装置可包括在基部上的一个或多个倒角,其中, 从转子盘的基部上除去了一个或多个裂纹。此外,一个或多个锥形切 口可设置在至少一个燕尾槽的一对燕尾壁之间的转子盘上,其中,一 个或多个锥形切口可包括小于约0.5的rho。

附图说明

现通过参照附图,以举例的方式来更详细地论述本发明的 实施例,在附图中:

图1示出了燃气涡轮机的示例性转子盘的一部分。

图2为图1中的转子盘的至少一个燕尾槽的示例性视图, 并且一个或多个示例性裂纹位于至少一个燕尾槽的基部上。

图3a至图3e为在根据本发明实施例的转子盘上的、具有 一个或多个倒角和一个或多个锥形切口的至少一个燕尾槽的示例性 视图。

图4a至图4b示出了设置在根据本发明实施例的转子盘的 至少一个燕尾槽的一对燕尾壁之间的一个或多个锥形切口的示例性 几何形状。

图5示出了用于修理根据本发明实施例的转子盘的示例性 方法。

具体实施方式

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