[发明专利]整体叶盘边缘面截槽

说明书

政府利益

本发明在由国防部编号No.W911W6-07-2-0002的政府合同下的政府支持下进行。政府对本发明具有一定权利。

技术领域

本发明大体涉及燃气涡轮发动机涡轮转子支撑叶片，并且更具体地，涉及在这样的叶片下的截槽。

背景技术

若干类型的燃气涡轮发动机包括高压转子，该高压转子具有轴向高压压缩机(HPC)，其结合到高压涡轮(HPT)以形成高压转子。HPC典型地包括一个或更多个连接级。每个HPC级包括一组压缩机叶片或翼形件，其从压缩机盘、整体叶盘、或BLUM的环形外边缘径向向外延伸。单个连接螺栓或连杆穿过高压转子的高压转子孔通过用来夹紧到一起的锁定螺母紧固和固定，并且使高压转子置于受压缩。转子孔与连杆分开并界定连接杆。这样的转子是公知的且为在1996年7月23日提交的，标题为“用于燃气涡轮发动机的高压气体发生器转子连杆系统”，且转让至本受让人、通用电气公司的美国专利编号No.5,537,814中公开的转子的实例，并且通过引用将其并入于此。

一个特定的HPC转子设计包括多个压缩机和称为一体叶片转子的涡轮转子部件。一体叶片转子的实例包括通常被称为整体叶盘的一体叶片盘和被称为BLUM的一体叶片鼓筒。这样的转子部件通常连接至相邻的转子部件，通过典型地被称为弯曲联接件的径向面花键、或其它非螺栓连接(例如槽口接合)以旋转驱动接合连接。整体叶盘可为串联的整体叶盘，其具有两个或更多个轴向相邻组的叶片或翼形件，其从整体叶盘的环形外边缘径向向外延伸。

单个转子可单独地在压缩机或涡轮转子或备选地整个气体发生器转子组件上跨越，从而穿过其施加压缩负载来防止压缩机和涡轮部件以及相关硬件的分离。

高连杆负载可通过高压压缩机(HPC)的一体叶片盘赋予，其与HPC的流路的形状一起，引起高压缩应力被传递出转子一体叶片盘的边缘且进入转子一体叶片盘的翼形件的后缘根部。这样，需要减小传递出转子一体叶片盘的边缘且进入转子一体叶片盘的翼形件的后缘根部的高压缩应力。

发明内容

一种燃气涡轮发动机高压转子整体叶盘，包括至少一个圆形组的翼形件，其绕与整体叶盘成一体的环形边缘周向布置、与其成一体、且从与整体叶盘成一体的环形边缘径向向外延伸。腹板从毂径向延伸至边缘，并且边缘包括环形平坦面朝后面，其具有共面的径向外和内环形面部分，它们通过从平坦面朝后面向上游或轴向向前延伸入边缘的环形截槽径向地分离。

翼形件可从在边缘上的根部径向向外延伸至翼顶并且包括径向延伸的压力和吸引侧，它们在轴向分离的前缘和后缘之间轴向地或弦向地延伸。翼形件根部包括根部圆角，其绕翼形件在边缘与压力和吸引侧之间从前缘延伸至后缘。

边缘的轴向向后延伸环形圆柱形区段可从面朝后面向后延伸。环形应力消除圆角可径向地和轴向地延伸入在环形区段的外圆柱表面和面朝后面之间的边缘环形转角。

燃气涡轮发动机高压转子组件包括轴向相邻的第一和第二转子区段；至少一个圆形组的翼形件，其绕与第一转子区段成一体的环形第一边缘周向地布置，与该环形第一边缘成一体且由其径向向外延伸；毂和从毂径向向外延伸至第一边缘的腹板；和第一边缘，其包括环形平坦面朝后面，该面朝后面具有由环形截槽径向地分离的共面径向外和内环形面部分，该环形截槽从平坦面朝后面向上游延伸或轴向向前延伸入第一边缘。

燃气涡轮发动机高压转子也可包括：翼形件，从在第一边缘上的根部径向向外延伸至翼形件顶部；翼形件，包括径向延伸的压力和吸引侧，其在轴向分开的前缘和后缘之间轴向或弦向地延伸；以及翼形件根部，包括根部圆角，其绕翼形件在第一边缘和压力与吸引侧之间从前缘延伸至后缘。

第一边缘还可包括：轴向向后延伸的环形圆柱形区段，其从面朝后面向后延伸；槽口接合，其连接第一和第二转子区段，第二转子区段的环形向前延伸部或臂，其从第二转子区段的环形第二边缘轴向向前延伸；以及槽口接合，其将第一边缘的圆柱形区段接合且部分结合到第二转子区段的前臂的环形前端。

前臂的环形前端可包括：径向相邻的环形和平坦径向内和外面朝前环形面，外面朝前环形面与环形截槽径向向外的面朝后面稍微轴向分开；和环形间隙，其在外面朝前环形面和面朝后面之间。

第一边缘，其可包括环形应力消除圆角，其径向地且轴向地延伸入在环形区段的外圆柱形表面和面朝后面之间的边缘环形转角。环形区段可包括径向外圆柱表面，其与第二转子区段的前臂的前端的径向内圆柱表面相配。前臂的前端可包括在内圆柱表面和环形前端的平坦径向内面朝前环形面之间的倒角。