[发明专利]轴向固定叶片的转子盘，盘和环的组件，以及涡轮机

说明书

本发明涉及一种用于涡轮机(10)的转子盘(36)，该盘(36)环绕一轴线(A)沿周向延伸并且具有被构造成接收叶片的根部(58)的多个单元(60)，每个单元(60)均具有一个被构造成在单元(60)中沿轴向锁定叶片根部(58)的下游径向壁(64)，每个下游径向壁(64)均包括单元(60)的通风通道(66)，所述通风通道具有通向所述单元(60)的进气孔(68)和通向盘(36)的下游表面的出气孔(70)。本发明还涉及一种用于涡轮机的组件，包括这种盘(36)和一上游固定环，并且还涉及一种包括这种组件的涡轮机。

技术领域

本发明涉及一种涡轮机的转子盘，例如涡轮喷气发动机的低压涡轮转子盘。

背景技术

以已知的方式，涡轮机包括气动流路，其中从燃烧室产生的气体回收能量的移动叶轮(转子部分)和使气动流路中的气流变直的分配器(定子部分)彼此跟随。活动叶轮通常包括一个绕旋转轴旋转移动的盘，该盘设置有多个叶片。叶片可单独地制造，并通过使叶片的根部在盘空腔中互锁而装配在该盘上。通常通过对每个空腔进行铰孔获得这些空腔的形状。因此，这些空腔为通腔。因此，通常在叶片的上游面和下游面上通过固定环轴向地阻塞这些叶片。

特别是，在涡轮机的低压涡轮中，通常位于叶片根部上游和下游的叶片的轴向固定环承受了可能导致气体泄漏的应力，特别地承受了与上游固定环相比更多应力的下游固定环，因为其受到更大的机械应力和热应力，特别地由于倾向于向下游推动叶片的气动轴向力。此外，也通过一个抵靠在下游固定环上的活动环轴向地阻塞该叶片。该活动环环绕旋转轴与转子一起旋转，并且通常抵靠涡轮机转子的两个连续级，活动环被轴向地夹持在这两个级之间，以确保叶片在盘中的轴向阻塞。此外，固定环，特别地下游固定环，和活动环的使用寿命取决于这些部件在运行中承受的机械应力和热应力。更换这些部件可能是非常复杂、昂贵和耗时的操作。

应该注意的是，相对于空气在涡轮机中的循环方向限定了术语“上游”和“下游”。

发明内容

本发明旨在至少部分地克服这些缺点。

为此，本发明涉及一种涡轮机的转子盘，所述盘环绕一轴线周向地延伸并且包括被构造成接收叶片根部的多个空腔，每个空腔包括一个被构造成在空腔中轴向地阻塞所述叶片根部的下游径向壁，每个下游径向壁包括所述空腔的一个通风通道，所述通风通道包括一个通向所述空腔的进气孔和一个通向所述盘的下游表面的出气孔。

盘的旋转轴限定了与盘的对称轴(或准对称轴)的方向相对应的轴向方向。径向方向是一种垂直于以下轴线并与该轴线相交的方向，所述盘环绕所述轴线周向地延伸。同样，轴向平面是一种包含该盘的轴线的平面，并且径向平面是一种垂直于该轴线的平面。

除非另有规定，参考径向方向使用形容词“内部/内”和“外部/外”，使得与同一元件的外部部分相比，元件的内部部分沿径向方向更接近所述盘的旋转轴。

每个空腔包括一个下游径向壁，其可以在空腔中轴向地阻塞所述叶片，并且无需使用下游固定环。应该理解的是，下游径向壁可以与所述盘整体地形成。

此外，由于没有下游固定环，也可以除去用于保持叶片的下游固定环的挂钩。因此，叶片，特别地叶片根部和内平台，可具有更简单的几何形状。因此，叶片的制造不那么复杂。

此外，由于没有下游固定环，也可以省却活动环的上游部分，即密封刮片上游的活动环部分。实际上，活动盘可能在两个转子级之间不再处于压缩状态，从而保持下游固定环。

装配转子的多个级，特别地在转子的不同级的盘上装配叶片，不太复杂，并且需要使用减少数目的元件。这导致转子的重量减少。

由于通风通道的存在，其进气孔存在于每个下游径向壁中，可以使每个空腔通风，从而确保对盘的所有空腔进行有效和均匀的冷却。

此外，通过通风通道的出气孔的尺寸监测盘的冷却。