[发明专利]被热气流沿轴向穿过的流体流机器，尤其是燃气涡轮

说明书

技术领域

本发明涉及被热气流沿轴向穿过的流体流机器，尤其是燃气涡轮。

背景技术

这样的机器分别在转子侧具有成排的转子叶片，以及在壳体侧具有成排的导叶。各排的叶片分别布置成沿转子轴的周向方向彼此相邻。这里，转子轴在导叶的区域中被隔热节段包围，以及在转子叶片的区域被转子叶片的基节段包围。这些节段具有典型地以形状配合的方式保持在转子轴的纵向通道中的锚定件，锚定件一般在转子轴的轴向视图中具有类似于杉树的轮廓，并且可沿轴向插入到转子轴的具有互补的杉树形轮廓的纵向通道中。

为了保护转子轴不受热过载的影响，第一冷却空气室在隔热节段和基节段的内部布置在转子轴的第一虚拟周向平面的区域中，第一冷却空气室彼此连通，而且与冷却空气源连通。在转子轴的径向外第二虚拟周向平面的区域中，另外的冷却空气室规则地在基侧布置在转子叶片的基板的内部，该另外的冷却空气室能够通气到热气流中。

在现代燃气涡轮中，目标是获得尽可能最高的效率，以便使得在经济上最佳的运行可行。

发明内容

在这个语境中，冷却空气不受控制地流到热气流中是不合需要的，因为效率因而经常被降低。

本发明从这点开始。

本发明的目标是优化冷却空气的流路径，以及避免由于冷却空气进入到热气流中而损失效率。

根据本发明，在权利要求1的前序部分中指定的类型的流体流机器中解决这个问题，因为另外的冷却空气室能够专门在它们的相对于热气流的方向而位于转子叶片的上游的端部处通气到热气流中。与迄今的其中另外的冷却空气室能够沿热气的流向在转子叶片的前面和后面通气的涡轮相比，在本发明中，仅可能在转子叶片的上游通气，即，优选分别在相邻转子叶片之间通气。由于这个措施，可实现流体流机器的最佳效率。

除了上面提到的冷却空气流入热气流中之外，根据本发明，阻止另外的冷却空气流入。

因此，根据本发明的优选实施例，使封闭第一冷却空气室的密封件沿转子轴的周向方向或轴向方向布置在相邻的隔热节段和/或基节段之间的间隙中。

另外，优选地，在沿转子轴的轴向方向延伸的转子叶片排的相邻基板之间的间隙中设置额外的密封件，密封件阻止冷却空气在相应的间隙的轴向端之间以及在这个间隙的位于下游的端部处流出。

如果适用，第一密封件可散布在这些额外的密封件的区域内。

优选地，所有密封件都构建成密封带，密封带布置成使得它们的纵向边缘在相应的间隙的彼此相对的侧壁中的凹槽中。在第一密封件中，沿转子轴的轴向方向在沿周向方向相邻的基节段或隔热节段之间延伸的间隙的密封带可分别与保持在沿轴向相邻的基节段和隔热节段之间的、沿转子轴的周向方向延伸的间隙的密封带连接成T形。

另外，以优选的方式，使在转子叶片的相邻基板之间的间隙的沿径向方向延伸的狭槽开口被密封带封闭，密封带沿相对于转子轴的径向平面而倾斜的方向布置在间隙的侧壁的对应的凹槽中，其中，能够在基板的位于下游的端部表面处接近密封带的较靠近转子轴线的端部。

这里，上面提到的密封带的较靠近转子轴线的端部可弯曲，并且通过其凹侧与界定间隙的基板上的对应地凸出的止挡协作。照这样，可阻止上面提到的密封带在流体流机器的运行期间由于离心力而沿径向向外移位，以及可能以破坏性的方式碰撞在基板之间沿转子轴的轴向方向延伸的密封带。

另外，关于本发明的优选特征，参照权利要求和图的以下说明，借助于附图来进一步详细地描述本发明的特别有利的实施例。

不仅声明保护显示或示出的特征组合，而且还在原理上声明保护显示或示出的单独的特征的任何期望组合。

附图说明

在图中：

图1显示被沿轴向流过的燃气涡轮的局部轴向截面，

图2显示部分地示出的转子轴上的相邻转子叶片的基节段的透视图，

图3显示上面提到的基节段的另一个透视图，以及

图4显示密封带中的一个的放大视图。

具体实施方式

根据图1，各个转子级具有布置在转子轴1上的转子叶片2，以及布置在壳体侧的导叶3，导叶3沿转子轴1的轴向方向以固定的方式布置在转子叶片2的前面和后面。在图1中，沿轴向在相对于热气流4的方向布置在上游的导叶和相对于热气流4布置在下游的另一个导叶3之间可看到仅一个转子叶片2。但清楚的是，导叶3和转子叶片2两者布置成分别沿转子轴的周向方向以若干数量彼此相邻。因此转子叶片2和导叶3两者沿转子轴1的周向方向形成对应的成排的叶片/导叶。