涡轮机叶片组件制造技术

本公开内容的实施例包括一种系统，其包括涡轮机叶片组件，其具有叶片部分、柄部分和安装部分，其中叶片部分、柄部分和安装部分包括从翼型件的末端延伸至燕尾部的底座的第一组多个板层。

【技术实现步骤摘要】
涡轮机叶片组件关于联邦政府资助的研究和开发的声明本专利技术是根据由能源部资助的授权号DE-FC26-05NT42643-DOE利用政府支持作出的。政府对本专利技术具有一定的权利。
本文中公开的主题涉及涡轮机，并且更具体地涉及用于制作和使用涡轮机叶片的系统及方法。
技术介绍
涡轮机包括压缩机和涡轮，如燃气涡轮、蒸汽涡轮、喷气发动机和水力涡轮。大体上，涡轮机包括转子，转子可为支承涡轮机叶片的轴或转鼓。例如，涡轮机叶片可通过与转子中的槽口匹配的安装节段来附接到转子上。此外，涡轮机叶片可包括其它构件，诸如，平台、密封件、抗旋转装置、柄和其它构件。令人遗憾的是，涡轮机叶片可由易受可引起过早磨损和退化的升高的温度和应力的材料形成。
技术实现思路
下文概括了与原来请求专利保护的本专利技术在范围上相同的某些实施例。这些实施例并非旨在限制要求得到专利保护的本专利技术的范围，而相反这些实施例仅旨在提供本专利技术的可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可涵盖可类似于或不同于下文中所阐明的实施例的多种形式。在第一实施例中，一种系统包括涡轮机叶片组件，其具有叶片部分、柄部分和安装部分，其中叶片部分、柄部分和安装部分包括从叶片部分的末端延伸至安装部分的底座的第一组多个板层(ply)。在第二实施例中，一种系统包括第一涡轮机叶片，其具有包括中空腔的叶片部分、包括流体地联接到中空腔上的加压端口的柄部分，以及构造成将第一涡轮机叶片联接到转子上的安装部分。在第三实施例中，一种涡轮机叶片组件包括第一部分、第二部分、第三部分和第四部分。第一部分包括翼型件部分、柄部分和燕尾部分，其中第一部分包括第一组多个板层。第二部分包括围绕第一部分设置的平台弓形部，其中平台弓形部包括第二组多个板层。第三部分包括设置成邻近平台弓形部的多个天使翼，其中多个天使翼包括第三组多个板层。第四部分包括在翼型件部分和平台弓形部上延伸的嵌条(fillet)部分，其中嵌条部分包括第四组多个板层，以及其中第一组多个板层、第二组多个板层、第三组多个板层和第四组多个板层层合到彼此上以形成单件。根据一实施例，一种系统，包括：涡轮机叶片组件，包括：叶片部分；柄部分；以及安装部分，其中，所述叶片部分、所述柄部分和所述安装部分包括从所述叶片部分的末端延伸至所述安装部分的底座的第一组多个板层。根据一实施例，所述第一组多个板层中的各个均包括遍布第一陶瓷基质材料的第一组多条陶瓷纤维。根据一实施例，所述第一组多条陶瓷纤维沿所述第一组多个板层中的各个的轴线定向。根据一实施例，所述涡轮机叶片组件包括设置在所述叶片部分和所述柄部分的外表面上的至少一个柄弓形部，其中，所述柄弓形部包括第二组多个板层，所述第二组多个板层中的各个均包括遍布第二陶瓷基质材料的第二组多条陶瓷纤维，且遍布所述第二陶瓷基质材料的第二组多条陶瓷纤维的第一量大于遍布所述第一陶瓷基质材料的第一组多条陶瓷纤维的第二量。根据一实施例，所述第一组多个板层层合到彼此上来形成单件。根据一实施例，所述涡轮机叶片组件包括围绕所述叶片部分、所述柄部分和所述安装部分设置的平台弓形部，其中，所述平台弓形部包括第二组多个板层，其中，所述第二组多个板层包括遍布陶瓷基材料的多条陶瓷纤维。根据一实施例，所述第一组多个板层和所述第二组多个板层层合到彼此上来形成单件。根据一实施例，所述叶片部分包括构造成容纳来自于所述涡轮机叶片组件的柄腔的加压流的叶片腔。根据一实施例，所述柄部分包括流体地联接所述叶片腔和所述柄腔的加压端口。根据一实施例，一种系统，包括：第一涡轮机叶片，包括：包括中空腔的叶片部分；包括流体地联接到所述中空腔上的加压端口的柄部分；以及构造成将所述涡轮机叶片联接到转子上的安装部分。根据一实施例，所述加压端口从所述第一涡轮机叶片的中空腔延伸至柄腔。根据一实施例，所述系统包括设置成邻近所述第一涡轮机叶片的第二涡轮机叶片，以及设置在所述第一涡轮机叶片与所述第二涡轮机叶片之间的多个密封销。根据一实施例，所述多个密封销包括关于所述第一涡轮机叶片的轴线的至少一个竖直密封销和至少一个水平密封销。根据一实施例，所述第一涡轮机叶片包括围绕所述叶片部分和所述柄部分定位且从所述叶片部分和所述柄部分沿径向延伸的平台。根据一实施例，所述叶片部分、所述柄部分和所述安装部分包括第一组多个板层，以及所述平台包括第二组多个板层。根据一实施例，所述第一组多个板层和所述第二组多个板层层合到彼此上来形成单件。根据一实施例，所述系统包括延伸穿过所述叶片部分和所述平台的嵌条部分，其中，所述嵌条部分包括第三组多个板层。根据一实施例，所述第一组多个板层、所述第二组多个板层和所述第三组多个板层中的各个均包括遍布陶瓷基质材料的多条陶瓷纤维。根据一实施例，一种涡轮机叶片组件，包括：第一部分，其包括：翼型件部分；柄部分；燕尾部分；其中，所述第一部分包括第一组多个板层；第二部分，其包括：围绕所述第一部分设置的平台弓形部，其中，所述平台弓形部包括第二组多个板层；第三部分，包括：设置成邻近所述平台弓形部的多个天使翼，其中，所述多个天使翼包括第三组多个板层；以及第四部分，其包括：在所述翼型件部分和所述平台弓形部上延伸的嵌条部分，其中，所述嵌条部分包括第四组多个板层；其中，所述第一组多个板层、所述第二组多个板层、所述第三组多个板层和所述第四组多个板层均层合到彼此上来形成单件。根据一实施例，所述第一组多个板层、所述第二组多个板层、所述第三组多个板层和所述第四组多个板层中的各个均包括遍布陶瓷基质材料的多条陶瓷纤维。附图说明当参照附图来阅读如下详细描述时，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更容易理解，所有附图中的相似标号表示相似的部分，在附图中：图1为具有燃气涡轮系统、蒸汽涡轮和热回收蒸汽发生(HRSG)系统的联合循环发电系统的实施例的简图；图2为根据本公开内容的实施例的涡轮机的局部截面轴向视图，示出了具有安装节段的沿轴向安装的涡轮机叶片；图3为根据本公开内容的实施例的涡轮机的局部截面轴向视图，示出了具有安装节段的沿轴向安装的涡轮机叶片；图4为根据本公开内容的实施例的涡轮机叶片组件的分解透视图；图5为根据本公开内容的实施例的涡轮机叶片的截面；图6为示出用于形成涡轮机叶片组件的构件的多个叠层的材料成分的示意图；以及图7至图13为示出组装涡轮机叶片组件的过程的步骤的局部涡轮机叶片组件的透视图。具体实施方式下文将描述本专利技术的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简要描述，在说明书中可不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到，在任何这些实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中一样，必须作出许多针对实施方式的决定，以实现开发者的具体目标，如遵循关于系统和关于商业的限制，这可从一个实施方式到另一个实施方式变化。此外，应当认识到，这些开发工作可能很复杂且耗时，但对于受益于本公开内容的普通技术人员来说，仍为设计、构造和制造的常规任务。在介绍本专利技术的各种实施例的元件时，冠词"一个"、"一种"、"该"和"所述"旨在意指存在一个或多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"旨在为包括性的，且意指可存在除所列元件之外的附加元件。公开的实施例包括改进的涡轮机叶片组件，以及用于形成改进的涡轮机叶片组件的工艺或方法。更具体而言，某些实施例包括涡轮机叶片组件，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：涡轮机叶片组件，包括：叶片部分；柄部分；以及安装部分，其中，所述叶片部分、所述柄部分和所述安装部分包括从所述叶片部分的末端延伸至所述安装部分的底座的第一组多个板层。

【技术特征摘要】
2013.04.03 US 13/8563031.一种涡轮机系统，包括：涡轮机叶片组件，包括：叶片部分；柄部分；平台；安装部分，其中，所述叶片部分、所述柄部分和所述安装部分包括从所述叶片部分的末端延伸至所述安装部分的底座的第一组多个板层；以及平台弓形部，所述平台弓形部围绕所述叶片部分、所述柄部分以及所述安装部分设置，所述平台弓形部包括平台表面和从所述平台表面沿相对于所述涡轮机叶片组件的轴线而轴向地延伸的第一燕尾部分和第二燕尾部分，所述平台弓形部包括第二组多个板层；其中，所述平台设置在所述平台表面上并且包括第三组多个板层。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一组多个板层中的各个均包括遍布第一陶瓷基质材料的第一组多条陶瓷纤维。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一组多条陶瓷纤维沿所述第一组多个板层中的各个的轴线定向。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述涡轮机叶片组件包括设置在所述叶片部分和所述柄部分的外表面上的至少一个柄弓形部，其中，所述柄弓形部包括第三组多个板层，所述第三组多个板层中的各个均包括遍布第三陶瓷基质材料的第三组多条陶瓷纤维，且遍布所述第三陶瓷基质材料的第三组多条陶瓷纤维的第一量大于遍布所述第一陶瓷基质材料的第一组多条陶瓷纤维的第二量。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一组多个板层层合到彼此上来形成单件,所述第一燕尾部分和第二燕尾部分抵靠所述安装部分。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二组多个板层包括遍布陶瓷基质材料的多条陶瓷纤维。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一组多个板层和所述第二组多个板层层合到彼此上来形成单件。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述叶片部分包括构造成容纳来自于所述涡轮机叶片组件的柄腔的加压流的叶片腔。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述柄部分包括流体地联接所述叶片腔和所述柄腔的加压端口。10.一种涡轮机系统，包括：第一涡轮机叶片，包括：包括中空腔的叶片部分；包括流体地联接到所述中空腔上的加压端口的柄部分；构造成将所述涡轮机叶片联接到转子上的安装部分；围绕所述叶片部分和所述柄部分定位且从所述叶片部分和所述柄部分沿径向延伸的平台；以及平台弓形部，所述平台弓形部包括围绕所述柄部分设置的平台表面，以及从所述平台...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ加西亚克雷斯波，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US