[发明专利]承载环

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃气涡轮设备的高压燃气涡轮的承载环。本发明此外涉及一种配备有这种承载环的燃气涡轮设备，尤其地用于驱动发电机以用于在发电设备中产生电流。

背景技术

例如从文献EP 0 620 362 B1中得到的顺序燃气涡轮设备具有高压燃气涡轮，其通过布置在上游的高压燃烧室的热气加载。在该高压燃烧室上游，压缩机保证提供压缩空气。然后在高压燃气涡轮下游设置有低压燃烧室。该低压燃烧室的热气加载布置在下游的低压燃气涡轮。这种类型的燃气涡轮设备优选地以共同的转子运行，其承载压缩机、高压燃气涡轮以及低压燃气涡轮的动叶片(Laufschaufel，有时称为转子叶片)。

在这种类型的燃气涡轮设备中，在高压燃气涡轮的区域中应用开头所述类型的承载环，以承载高压燃气涡轮的导叶和/或热防护屏或者将导叶和/或热防护屏定位在燃气路径中。在此，承载环可承载高压燃气涡轮的导叶，其与高压燃气涡轮的动叶片处于有效连接中。附加地，承载环在周向上邻近的导叶之间也可承载热防护屏。备选地，承载环也可用于承载这样的热防护屏，即该热防护屏径向上邻近高压燃气涡轮的动叶片并且轴向上位于相同的平面中。

在这种类型的燃气涡轮的装配的范围中基本上可行的是，预装配的承载环轴向地被推到转子上，该转子已经配备有用于压缩机和两个燃气涡轮的导叶。之后为了继续装配可借助于作为装配辅助件的保持元件将承载环在正确的轴向位置中固定在转子处。紧接着，转子可与承载环一起安装在燃气涡轮设备的定子罩壳中。此外之后紧接着将承载环固定在定子罩壳处。

在此再次移除保持元件，对于装配来说该保持元件已经实现了承载环在转子处的固定。这种方式是相对复杂的。此外，为了能够使承载环被推到安装了叶片的转子上成为可能，通过承载环的自由直径限制压缩机或低压燃气涡轮的动叶片组(Laufbeschaufelung)的轴向长度。最后，用于更换承载环的导叶或热防护屏的维护工作非常复杂，因为必须从定子罩壳中拆出整个转子，以再次取下承载环。在这种类型的燃气涡轮设备中，承载环常常也被称为HPT环，其中HPT指的是高压涡轮。

从文献DE 199 50 108 A1中已知一种热防护环，其在燃气涡轮中径向上邻近燃气涡轮的动叶片布置。已知的热防护环包括多个热屏区段，其在周向上相继布置并且借助于固定在定子罩壳处的夹紧件区段保持。在此，该夹紧件区段在定子罩壳处轴向上布置在热屏区段两侧，并且在其轴向上彼此面对的内侧处分别具有在周向上延伸的槽，热屏区段在边缘侧轴向地接合到该槽中。

从文献WO 2010/040339 A1中已知用于燃气涡轮的转子的工作叶片环(Laufschaufelkranz)，其由多个在周向上邻近的动叶片组成。为了装配工作叶片环，提供在周向上被分段的装配环，其中为了连接在周向上邻近的环形区段，设置合适的连接件。使用如此分段的装配辅助件简化了预紧力到工作叶片环中的引入。

发明内容

本发明针对这样的问题，即为开头提及类型的承载环或者对于配备有这种类型的承载环的燃气涡轮设备给出改进的或者至少另一实施形式，其使燃气涡轮设备的简化的装配或者燃气涡轮设备的简化的维护成为可能。

在本发明中，该问题尤其地通过独立权利要求的特征实现。有利的根据目标的实施形式是从属权利要求的对象。

本发明基于这样的通用的想法，即如此使承载环至少在其导叶的区域中或在其热防护屏的区域中在周向上分段，即存在至少两个环形区段，其分别承载导叶或热防护屏。通过承载环的分段，承载环不必再轴向地被推到转子上。相反地可行的是，单个的环形区段在相对于转子为承载环所设置的轴向位置处相互关联地组合成承载环。

由此，省去了高成本地且复杂地将承载环穿到配备有其动叶片的转子上。此外，转子的动叶片的尺寸不再与承载环的自由的内横截面相关。由此尤其地压缩机的第一动叶片列和/或低压燃气涡轮的最后动叶片列的外直径可大于承载环的自由的内直径。

此外，也简化了在承载环的区域中的燃气涡轮的维护，例如以便更换或检查承载环的导叶或热防护屏。

为了拆卸承载环，可行的是，再次将承载环分段，而不必将整个转子从定子罩壳中拆卸出来。承载环的周向在承载环的装配状态中涉及燃气涡轮设备的转子的旋转轴线。