用于翼片的插件系统和其安装方法技术方案

本发明专利技术题为“用于翼片的插件系统和其安装方法”。用于翼片充气室(236)的插件系统(300)包括第一插件(302)和第二插件(304)，该第一插件和第二插件包括限定于其中的多个冲击开口(316)。第一插件包括面向前方的入口开口(314)。第二插件包括颈部部分(308)，该颈部部分具有面向径向的入口开口(310)、后开口(306)以及在该面向径向的入口开口和该后开口之间流体连通的腔体(312)。第二插件的尺寸被设定成经充气室入口(234)径向地插入到充气室中，使得颈部部分定位在充气室入口中。第一插件的尺寸被设定成经面向径向的入口开口径向地插入到第二插件中。当颈部部分被定位在充气室入口中时，第一插件可经后开口向后移动到安装位置，使得面向前方的入口开口通向腔体。

Plug in system for wing and its installation method

【技术实现步骤摘要】
用于翼片的插件系统和其安装方法
技术介绍
本公开的领域整体涉及翼片的冷却，更具体地，涉及用于旋转机械部件的冲击冷却的插件。在至少一些已知的旋转机械中，能量从向机械负载提供动力的涡轮中的气流中提取。在旋转机械的操作过程中，各种热气体路径部件经受高温气流，这可引起热气体路径部件的磨损。例如，在压缩机中对空气进行加压，并且在燃烧器中与燃料混合以产生高温气流。一般来讲，较高温度的气体提高旋转机械的性能、效率和功率输出。因此，至少一些已知的热气体路径部件被冷却以有利于具有升高的高温气流的旋转机械的操作。然而，较高温度的气体也会増加旋转机械部件的热应力和/或热降解。一些已知的热气体路径部件包括具有内部冷却系统的翼片，其中冷却流体诸如从压缩机或蒸汽中提取的排放空气被强制通过限定在翼片内的充气室。这种强制冷却有利于热气体路径部件在高温气流中起作用。至少一些已知的充气室包括入口开口和具有多个冲击开口的集成部件或插件。这些部件或插件允许通过充气室入口开口输送到充气室中的冷却流体经冲击开口引导以冲击翼片的内表面，从而増强翼片的内部部件的冷却。然而，至少一些已知的具有冲击开口的集成部件不容易更换，因为移除和更换一些已知的集成部件将需要拆卸和/或更换整个翼片。另外，至少一些已知的可移除插件在充气室中的插入深度范围有限，因为它们受充气室的入口开口的尺寸约束。因此，这些插件可能无法为翼片的一些部分的内表面提供有效冲击冷却。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种用于翼片的插件系统。翼片包括延伸到翼片的后部分中的充气室。充气室包括充气室入口，并且充气室入口的整体被轴向地限定在后部分的前方。插件系统包括第一插件和第二插件。第一插件包括面向前方的入口开口。第二插件包括颈部，所述颈部包括限定于其中的面向径向的入口开口、后开口和在所述面向径向的入口开口和所述后开口之间流体连通的腔体。第一插件和第二插件包括限定于其中的多个冲击开口。第二插件的尺寸被设定成经充气室入口径向地插入充气室中，使得颈部部分被定位在充气室入口中。第一插件的尺寸被设定成经面向径向的入口径向地插入第二插件中当颈部部分被定位在充气室入口中时，第一插件可经后开口向后移动到安装位置，使得面向前方的入口开口通向腔体。在另一方面，提供了一种气体涡轮系统。燃气涡轮系统包括压缩机部分、燃烧部分和涡轮部分。燃烧系统与压缩机部分以流体连通的方式耦接。涡轮部分与燃烧系统以流体连通的方式耦接。涡轮部分包括翼片、第一插件和第二插件。翼片包括延伸到翼片的后部分中的充气室。充气室包括充气室入口。充气室入口的整体轴向地限定在后部分的前方。第一插件被定位在充气室中，并且包括第一主体部分和面向前方的入口开口。第二插件被定位在充气室中，并且包括被定位在充气室入口中的颈部部分。颈部部分包括限定于其中的面向径向的入口开口。第二插件还包括后开口。第一插件延伸穿过后开口，使得第一主体部分延伸到后部分中。第一插件和第二插件包括限定于其中的多个冲击开口。在另一方面，提供了一种将插件系统安装到翼片中的方法。翼片包括延伸到翼片的后部分中的充气室。充气室包括充气室入口。充气室入口的整体轴向地限定在后部分的前方。该方法包括将第二插件经充气室入口径向地插入到充气室中，使得第二插件的颈部部分被定位在充气室入口中。第二插件的面向径向的入口限定在颈部部分上。第二插件包括后开口。该方法还包括经面向径向的入口开口将第一插件径向地插入到第二插件中。该方法还包括将第一插件经后开口向后移动到安装位置。第一插件和第二插件包括限定于其中的多个冲击开口。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的字符在整个附图中表示相同的部件，其中：图1是示例性旋转机械的示意图；图2为图1所示的旋转机械的示例性涡轮级的放大示意图；图3为与图2所示涡轮机级的固定翼片一起使用的示例性插件系统的两个部件的侧视图；图4为沿图2所示的线4-4截取的其中安装具有图3的插件系统的示例性固定翼片的剖视图；图5为沿图2所示的线5-5截取的其中安装具有图3的插件系统的示例性固定翼片的一部分的横剖视图；图6为沿图5所示的线6-6截取的其中安装具有图3的插件系统的示例性固定翼片的一部分的横剖视图；并且图7为安装图3的插件系统的示例性方法的流程图。除非另外指明，否则本文提供的附图旨在示出本公开的实施方案的特征。据信这些特征适用于包括本公开的一个或多个实施方案的多种系统。因此，附图不旨在包括本领域的普通技术人员已知的实践本文所公开的实施方案所需的所有常规特征。具体实施方式在以下说明书和权利要求书中，将引用多个术语，这些术语应被定义为具有以下含义。除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数引用。除非另外指示，否则如本文所使用的近似语言，诸如“大体地”、“基本上”和“约”指示如本领域普通技术人员将认识到的，如此修饰的术语可以仅适用于近似程度，而不是绝对或完美程度。因此，由一个或多个术语(诸如“约”、“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。这里以及整个说明书和权利要求书中，可以识别范围限制。除非上下文或语言另有指示，否则这些范围可以组合和/或互换，并且包括其中包含的所有子范围。附加地，除非另外指示，否则术语“第一”、“第二”等在本文中仅用作标记，并且不旨在对这些术语所涉及的项目施加顺序、位置或分级要求。此外，例如，对“第二”项目的引用不要求或排除存在例如“第一”或较低编号的项目或“第三”或更高编号的项目。如本文所用，术语“轴向”和“轴向地”是指基本上平行于旋转机械的纵向轴线延伸的方向和取向。此外，术语“径向”和“径向地”是指基本上垂直于旋转机械的纵向轴线延伸的方向和取向。此外，如本文所用，术语“周向”和“周向地”是指围绕旋转机械的纵向轴线弧形延伸的方向和取向。进一步地，如本文所用，术语“上游”是指旋转机械的前端或入口端，并且术语“下游”是指旋转机械的后端或排出口端。本文所述的系统涉及使用插件系统的旋转机械的冷却部件和其安装方法。具体地，在示例性实施方案中，部件包括翼片。翼片包括充气室，该充气室延伸到翼片的后部分中并且包括充气室入口开口。充气室入口开口被配置成接收用于翼片的内部冷却的冷却流体。充气室入口开口的整体被轴向地限定在后部分的前方。插件系统包括第一插件和第二插件，每个插件具有限定穿过其中的冲击开口。第二插件经充气室入口开口径向地插入到充气室中。第二插件包括面向径向的入口开口、后开口和限定在其间的腔体。第一插件可经第二插件的面向径向的入口开口径向地插入腔体中，使得第一插件嵌套在第二插件中。然后，第一插件可在腔体内向后移动，并经后开口进入安装位置，使得第一插件的一部分在充气室中向后延伸到翼片的后部分中，并且第一插件的面向前方的入口通向第二插件的腔体。在操作中，输送到翼片的充气室入口的冷却流体经第二插件的面向径向的入口开口接收并进入腔体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于翼片(202)的插件系统(300)，其中所述翼片(202)包括延伸到所述翼片(202)的后部分(228)中的充气室(236)，其中所述充气室(236)包括充气室入口(234)，并且其中所述充气室入口(234)的整体轴向地限定在所述后部分(228)的前方，所述插件系统(300)包括：/n第一插件(302)，所述第一插件包括面向前方的入口开口(314)；和/n第二插件(304)，所述第二插件包括：/n颈部部分(308)，所述颈部部分包括限定于其中的面向径向的入口开口(310)；/n后开口(306)；和/n腔体(312)，所述腔体在所述面向径向的入口开口(310)和所述后开口(306)之间流体连通，其中所述第一插件(302)和所述第二插件(304)包括多个限定于其中的冲击开口(316)，其中所述第二插件(304)的尺寸被设定成经所述充气室入口(234)径向地插入所述充气室(236)，使得所述颈部部分(308)被定位在所述充气室入口开口(234)中，其中所述第一插件(302)的尺寸被设定成经所述面向径向的入口(310)径向地插入所述第二插件(304)中，并且其中当所述颈部部分(308)被定位在所述充气室入口(234)中时，所述第一插件(302)可经所述后开口(306)向后移动到安装位置，使得所述面向前方的入口开口(314)通向所述腔体(312)。/n...

【技术特征摘要】
20190114 US 16/247,3271.一种用于翼片(202)的插件系统(300)，其中所述翼片(202)包括延伸到所述翼片(202)的后部分(228)中的充气室(236)，其中所述充气室(236)包括充气室入口(234)，并且其中所述充气室入口(234)的整体轴向地限定在所述后部分(228)的前方，所述插件系统(300)包括：
第一插件(302)，所述第一插件包括面向前方的入口开口(314)；和
第二插件(304)，所述第二插件包括：
颈部部分(308)，所述颈部部分包括限定于其中的面向径向的入口开口(310)；
后开口(306)；和
腔体(312)，所述腔体在所述面向径向的入口开口(310)和所述后开口(306)之间流体连通，其中所述第一插件(302)和所述第二插件(304)包括多个限定于其中的冲击开口(316)，其中所述第二插件(304)的尺寸被设定成经所述充气室入口(234)径向地插入所述充气室(236)，使得所述颈部部分(308)被定位在所述充气室入口开口(234)中，其中所述第一插件(302)的尺寸被设定成经所述面向径向的入口(310)径向地插入所述第二插件(304)中，并且其中当所述颈部部分(308)被定位在所述充气室入口(234)中时，所述第一插件(302)可经所述后开口(306)向后移动到安装位置，使得所述面向前方的入口开口(314)通向所述腔体(312)。


2.根据权利要求1所述的插件系统(300)，其中所述翼片(202)包括径向外壁(402)，并且所述充气室入口(234)限定在所述径向外壁(402)上，并且其中所述第二插件(304)还包括径向向外凸缘(372)，所述径向向外凸缘从所述面向径向的入口开口(310)的周边向外延伸并且被配置成与所述翼片(202)的径向外壁(402)交界。


3.根据权利要求1所述的插件系统(300)，所述第一插件(302)还包括前凸缘(356)，所述前凸缘被配置成抵挡所述第二插件(304)，从而抵挡所述第一插件(302)经所述后开口(306)向后移动超过所述安装位置。


4.根据权利要求3所述的插件系统(300)，其中所述第一插件(302)还包括向前延伸部分(360)，所述向前延伸部分轴向地向前延伸超过所述前凸缘(356)，其中所述面向前方的入口开口(314)限定在所述向前延伸部分(360)上并延伸穿过其中。


5.根据权利要求4所述的插件系统(300)，其中所述第二插件(304)还包括与所述后开口(306)间隔开的至少一个附接构件(508)，所述至少一个附接构件(508)和所述向前延伸部分(360)被配置成当所述第一插件(302)在所述安装位置时配合以在其间接收至少一个固定构件(512)。


6.根据权利要求5所述的插件系统(300)，其中所述至少一个固定构件(512)包括径向向内固定构件(602)和径向向外固定构件(604)，所述径向向内固定构件(602)被配置成围绕所述向前延伸部分(360)的径向向内边缘(606)并径向地向外延伸，所述径向向外固定构件(604)被配置成围绕所述向前延伸部分(360)的径向向外边缘(608)并径向地向内延伸。


7.一种燃气涡轮系统(100)，所述燃气涡轮系统包括：
压缩机部分(104)；
燃烧系统(106)，所述燃烧系统与所述压缩机部分(104)以流体连通方式耦接；和
涡轮部分(108)，所述涡轮部分与所述燃烧系统(106)以流体连通方式耦接，其中所述涡轮部分(108)包括：
翼片(202)，所述翼片包括延伸到所述翼片(202)的后部分(228)中的充气室(236)，其中所述充气室(236)包括充气室入口(234)，并且其中所述充气室入口(234)的整体轴向地限定在所述后部分(228)的前方；
定位在所述充气室(236)中的第一插件(302)，所述第一插件(302)包括第一主体部分(350)和面向前方的入口开口(314)；和
定位在所述充气室(236)中的第二插件(304)，所述第二插件(304)包括：
定位在所述充气室入口(234)中的颈部部分(308)，所述颈部部分(308)包括限定于其中的面向径向的入口开口(310)；和<...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·德怀特·贝里，马修·特洛伊·哈夫纳，拉塞尔·皮尔逊·德福雷斯特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US