[发明专利]涡轮转子组件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种具有密封板的涡轮转子组件，更具体地涉及一种具有能调节从中通过的冷却空气流的特征的涡轮转子组件。

背景技术

燃气涡轮发动机(GTE)包括从热燃烧气体流中提取能量的涡轮组件。涡轮组件包括安装在驱动轴上的一个或多个涡轮转子组件。各涡轮转子组件包括从涡轮转子组件的转子(或盘)边缘处径向地向外延伸的多个涡轮叶片。流过涡轮组件的热燃烧气体作用在叶片上，使得转子产生旋转，进而带动驱动轴旋转。旋转的驱动轴用于向发电机、压缩机或泵等负载提供动力。

涡轮叶片(叶片)通常包括从叶片平台的相对侧延伸的根部结构和翼面。各叶片的根部结构插入到转子中具有相似形状的槽内，从而将叶片固定于转子上。所供应的冷却空气经引导后通过涡轮转子组件，从而在燃气涡轮发动机运行期间对组件进行冷却。涡轮转子组件可包括保持件等构件，以将叶片保持在转子上并引导冷却空气流通过组件的目标区域。美国专利第6,331,097B1号Jendrix(’097专利)中对这种构件的一个实例进行了说明。’097专利公开了前、后保持件，其附接在涡轮转子上，以避免叶片沿着轴向移动并且还引导冷却空气流通过涡轮转子的目标区域。

发明内容

本发明提供一种具有涡轮转子组件的燃气涡轮发动机。该涡轮转子组件可包括涡轮转子，该涡轮转子具有从外缘径向向内延伸的多个涡轮叶片槽。各涡轮叶片槽可从内端向外缘径向地延伸并从转子的前端向后端轴向地延伸。各涡轮叶片槽还可包括具有多个径向设置的凸部(33)的枞树形构造。转子组件还可包括多个涡轮叶片，其具有从平台的相对侧延伸的翼面和根部结构。各涡轮叶片的根部结构可包括成形为容纳在转子的对应涡轮叶片槽内的部分。转子组件还可包括附接在转子的前端上的密封板。密封板可从叶片槽内端下方的第一端向位于叶片槽的最外侧凸部与转子的外缘之间的第二端向上延伸。

本发明还提供一种具有涡轮转子组件的燃气涡轮发动机，其中，热燃烧气体流和独立冷却空气流从涡轮转子组件中通过。转子组件可包括从转子前端向后端轴向地延伸的涡轮转子。涡轮转子可包括从外缘径向向内延伸的多个涡轮叶片槽，以及多个涡轮叶片。各涡轮叶片可包括从平台的相对侧延伸的翼面和根部结构。各涡轮叶片的根部结构的部分可定位在对应的涡轮叶片槽内，以在每两个相邻涡轮叶片的根部结构与转子的外缘之间形成平台下方腔室。涡轮转子组件还可包括定位在每两个相邻涡轮叶片的平台之间的密封销，进而限制热燃烧气体流入平台下方腔室。涡轮转子组件还可包括密封板，其附接在转子的前端上，进而覆盖叶片槽内根部结构的部分与叶片槽之间的间隙。涡轮转子组件还可包括阻尼器，该阻尼器定位在各平台下方腔室中，并且成形为允许冷却空气进入至转子前端的平台下方腔室中，同时还成形为限制冷却空气从转子后端的平台下方腔室中出来。

本发明还提供一种包括涡轮转子的燃气涡轮发动机，该涡轮转子具有从外缘径向向内延伸的多个涡轮叶片槽。各涡轮叶片槽可从内端向外缘径向延伸并从转子的前端向后端轴向延伸。各涡轮叶片槽可包括具有多个径向设置的凸部的枞树形构造。燃气涡轮发动机还可包括多个涡轮叶片。各涡轮叶片可包括从平台的相对侧延伸的翼面和根部结构。各涡轮叶片的根部结构的部分可定位在对应的涡轮叶片槽内，以在每两个相邻涡轮叶片的根部结构与转子的外缘之间形成平台下方腔室。燃气涡轮发动机还可包括定位在各平台下方腔室内并从转子的前端向后端延伸的阻尼器。该阻尼器还可包括位于前端的前板和位于后端的后板。前板可成形为允许空气进入至转子前端的平台下方腔室中，而后板可成形为限制空气从转子后端的平台下方腔室中出来。燃气涡轮发动机还可包括附接在转子的前端上的密封板。密封板可从叶片槽内端下方的第一端向位于叶片槽的最外侧凸部与转子的外缘之间的第二端向上延伸。

附图说明

图1为一示例性燃气涡轮发动机的示意图；

图2为一示例性涡轮转子组件的部分的示意图；

图3为一示例性涡轮叶片从涡轮转子组件前端观察时的示意图；

图4为一示例性涡轮叶片从涡轮转子组件后端观察时的示意图；

图5为图2中具有示例性阻尼器和密封板的涡轮转子组件的部分的示意图；

图6为图2中移除了密封板后的涡轮转子组件的部分的示意图；

图7为图5中阻尼器从涡轮转子组件前端观察时的示意图；

图8为图5中阻尼器从涡轮转子组件后端观察时的示意图；

图9为图5中阻尼器的侧视图；