[发明专利]可用于燃气涡轮发动机中的涡轮翼型件的附接系统

说明书

一种用于涡轮翼型件(12)的附接系统(10)，该附接系统(10)包括一个或多个根部(14)以将涡轮翼型件(12)附接到转子，其中，根部(14)具有一个或多个弯曲齿，该弯曲齿如果不是完全消除在盘车齿轮运转期间涡轮翼型件(12)相对于支承涡轮翼型件(12)的盘形件(20)的周向摇摆运动，也能够基本限制该周向摇摆运动。从根部(14)侧向延伸的齿(18)的弯曲构造防止涡轮翼型件(12)相对于支承涡轮翼型件(12)的盘形件(20)旋转，从而防止由于在盘车齿轮运转期间涡轮翼型件(12)摇摆所产生的磨损而导致的涡轮翼型件(12)或盘形件(20)的过早失效。在至少一个实施方式中，轴向延伸的齿(18)的侧向延伸的外边缘(22)可围绕与涡轮发动机(28)的中心线(26)垂直的轴线(30)弯曲，涡轮翼型件(12)定位于该涡轮发动机中。

技术领域

本发明总体上涉及可用于涡轮发动机的翼型件，并且更具体地涉及翼型件附接系统。

背景技术

通常，燃气涡轮发动机包括用于压缩空气的压缩机、用于将压缩空气与燃料混合并点燃混合物的燃烧室和用于产生动力的涡轮叶片组件。燃烧室经常在可能超过2500华氏度的高温下运转。典型的涡轮燃烧室结构将涡轮静叶片和动叶片组件暴露在这种高温下。因此，诸如为涡轮静叶片和动叶片的涡轮翼型件必须由能够承受这样高的温度的材料制成。

翼型件通常通过容纳在盘形件内的根部附接到转子组件。在根部的齿的底部和盘形件的相应的表面之间通常存在小间隙，使得翼型件根部能够插入到盘形件的腔中。有时，从负载工况停机后，典型的涡轮发动机在盘车齿轮上运转。盘车齿轮通常为具有齿轮机构的交流(AC)电机，该盘车齿轮在轴流压缩机转子冷却时保持轴以每分钟几转(RPM)的速度缓慢旋转。在盘车齿轮运转期间，如图1和图2所示的具有从根部延伸的线形齿的常规根部构造允许涡轮翼型件相对于盘形支承件的周向运动。从而，当涡轮翼型件通过上止点时，涡轮翼型件能够相对于对翼型件进行支承的盘形件在圆周方向上前后摆动。由于大型燃气涡轮翼型件的重量，涡轮翼型件相对于盘形支承件的这种运动导致对根部的齿以及盘形件的磨损，导致需要过早地更换翼型件。因此，需要减少在运转期间由涡轮翼型件相对于盘形件运动所导致的损害。

发明内容

用于涡轮翼型件的附接系统包括一个或多个根部以将涡轮翼型件附接到转子，其中，根部具有一个或多个弯曲齿，该弯曲齿如果不是完全消除在盘车齿轮运转期间涡轮翼型件相对于支承涡轮翼型件的盘形件的周向摇摆运动，也能够基本上限制这种周向摇摆运动。从根部侧向延伸的齿的弯曲构造防止涡轮翼型件相对于支承涡轮翼型件的盘形件旋转，由此防止由于在盘车齿轮运转期间涡轮翼型件摇摆所产生的磨损而导致的涡轮翼型件或盘形件的过早失效。在至少一个实施方式中，轴向延伸的齿的侧向延伸的外边缘可围绕与涡轮发动机的中心线垂直的轴线弯曲，涡轮翼型件定位于涡轮发动机中。

在至少一个实施方式中，用于涡轮发动机的涡轮翼型件的附接系统可包括构造成将涡轮翼型件支承在涡轮发动机内的一个或多个根部。该根部可包括从至少一个根部的第一侧部延伸的第一侧部第一轴向延伸齿。第一侧部第一轴向延伸齿的径向外支承表面可相对于根部的径向延伸的纵向轴线以第一锐角向内延伸。第一侧部第一轴向延伸齿的侧向延伸的外边缘可大致沿着与涡轮发动机的中心线对齐的轴线延伸，该侧向延伸外边缘围绕该轴线弯曲，使得垂直于涡轮发动机的中心线、从涡轮翼型件的径向外侧朝向涡轮发动机的中心线观察，观察到弯曲的侧向延伸的外边缘。第一侧部第一轴向延伸齿的弯曲的侧向延伸的外边缘基本上可减少附接到至少一个根部的涡轮翼型件相对于支承盘形件的周向运动。

第一侧部第一轴向延伸齿的弯曲的侧向延伸的外边缘可被构造成使得附接到根部的涡轮翼型件相对于支承盘形件的周向运动被阻止。在与涡轮发动机的中心线垂直的方向上测量的、第一侧部第一轴向延伸齿的弯曲的侧向延伸的外边缘的上游端部和弯曲的侧向延伸的外边缘的侧向高点之间的直线距离可大于在第一侧部第一轴向延伸齿与支承盘形件之间测量的齿隙尺寸，以防止涡轮翼型件的周向摆动或运动。在第一侧部第一轴向延伸齿与支承盘形件之间测量的齿隙尺寸可测量于第一侧部第一轴向延伸齿的径向内表面与支承盘形件的最接近的表面之间。