转子叶片阻尼结构制造技术

本发明专利技术题为转子叶片阻尼结构。本发明专利技术提供了一种转子叶片组件，该转子叶片组件包括彼此相邻地定位的第一转子叶片(48)和第二转子叶片(50)。第一转子叶片(48)和第二转子叶片(50)各自包括平台(66)和翼片(52)，该翼片从联接到平台(66)的根部(64)径向向外延伸到尖端(68)。翼片(52)包括部分跨距护罩。部分跨距护罩(72，73)从翼片(52)延伸并且设置在根部(64)与尖端(68)之间。部分跨距护罩(72，73)包括从压力侧表面(54)延伸的压力侧部分(76)和从抽吸侧表面(56)延伸的抽吸侧部分(74)。阻尼器(100)在过盈接头(75)处与第一转子叶片(48)的部分跨距护罩(72，73)和第二转子叶片(50)的部分跨距护罩(72，73)两者接触。阻尼器(100)能够相对于第一转子叶片(48)和第二转子叶片(50)两者的部分跨距护罩(72，73)移动。73)移动。73)移动。

【技术实现步骤摘要】
转子叶片阻尼结构


[0001]本公开整体涉及涡轮机转子叶片。具体地讲，本公开涉及用于衰减涡轮机转子叶片组件中的振动的结构。
[0002]关于联邦资助的研究或开发的声明
[0003]本专利技术是在美国能源部授予的合同号DE
‑
FE0031613下通过政府支持完成的。政府对本专利技术享有一定的权利。

技术介绍

[0004]涡轮机用于各种工业和应用中以用于能量传递目的。例如，气体涡轮引擎通常包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。压缩机区段逐渐增加进入气体涡轮引擎的工作流体的压力，并且将该压缩的工作流体供应到燃烧区段。经压缩的工作流体和燃料(例如，天然气)在燃烧区段内混合并在燃烧室中燃烧以生成高压和高温燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流入涡轮区段，在该涡轮区段中燃烧气体膨胀以做功。例如，涡轮区段中燃烧气体的膨胀可使连接到例如发电机的转子轴旋转以产生电力。然后燃烧气体经由排气区段离开气体涡轮。
[0005]通常，涡轮机转子叶片暴露于导致转子叶片振动的不稳定空气动力学负载。如果这些振动未被充分衰减，则它们可能导致叶片出现高循环疲劳和过早失效。在所有涡轮机级中，末级叶片(LSB)是最高的，并且因此是涡轮机的最具振动挑战性的部件。用于涡轮叶片的常规减振方法包括平台阻尼器、减振拉筋、护罩等。
[0006]平台阻尼器位于叶片平台下面，并且对于在叶片平台处具有运动的中柄和长柄叶片是有效的。IGT级后叶片具有短柄以减小叶片重量，继而减小转子上的牵拉载荷，这使得平台阻尼器无效。
[0007]一般来讲，涡轮机转子叶片主要从护罩获得其减振。护罩可位于叶片尖端处(尖端护罩)或位于毂与尖端之间的部分跨距处(部分跨距护罩)。这些护罩接触相邻叶片并且在它们彼此摩擦时提供减振。
[0008]在许多情况下，部分跨距护罩接触负载可能过高，这阻止部分跨距护罩接触表面滑动并提供减振。该问题的一种解决方案是添加第二部分跨距护罩以共享接触负载。虽然这起到改善减振的作用，但由于流路中的阻塞增加而造成重量增加和性能下降。因此，拥有改善减振而不过度阻塞流路的减振技术是有益的。此外，尽管传统的结节
‑
套筒式阻尼器可提供足够的减振，但由于缺乏护罩与护罩的接触而造成刚度损失，这使得频率规避变得困难。
[0009]因此，为转子叶片提供减振而不损失刚度并且不在流路中产生大阻塞的系统是本领域中所期望的。

技术实现思路

[0010]根据本公开的转子叶片组件和涡轮机的各方面和优点将在以下描述中部分地阐
述，或者可从描述中显而易见，或者可通过本技术的实践来学习。
[0011]根据一个实施方案，提供了用于涡轮机的转子叶片组件。该转子叶片组件包括彼此相邻地定位的第一转子叶片和第二转子叶片。第一转子叶片和第二转子叶片各自包括平台和翼片，该翼片从联接到平台的根部径向向外延伸到尖端。翼片包括压力侧表面、抽吸侧表面和部分跨距护罩。部分跨距护罩从翼片延伸并且设置在根部与尖端之间。部分跨距护罩包括从压力侧表面延伸的压力侧部分和从抽吸侧表面延伸的抽吸侧部分。第一转子叶片的部分跨距护罩的抽吸侧部分和第二转子叶片的部分跨距护罩的压力侧部分彼此形成接合接头。阻尼器在接合接头处与第一转子叶片的部分跨距护罩和第二转子叶片的部分跨距护罩两者接触。阻尼器能够相对于第一转子叶片和第二转子叶片两者的部分跨距护罩移动。
[0012]根据另一个实施方案，提供了一种涡轮机。涡轮机包括压缩机区段、燃烧器区段和涡轮区段。压缩机区段或涡轮区段中的一者中设置有转子盘。第一转子叶片和第二转子叶片彼此相邻地安装在转子盘上。第一转子叶片和第二转子叶片各自包括平台和翼片，该翼片从联接到平台的根部径向向外延伸到尖端。翼片包括压力侧表面、抽吸侧表面和部分跨距护罩。部分跨距护罩从翼片延伸并且设置在根部与尖端之间。部分跨距护罩包括从压力侧表面延伸的压力侧部分和从抽吸侧表面延伸的抽吸侧部分。第一转子叶片的部分跨距护罩的抽吸侧部分和第二转子叶片的部分跨距护罩的压力侧部分彼此形成接合接头。阻尼器在接合接头处与第一转子叶片的部分跨距护罩和第二转子叶片的部分跨距护罩两者接触。阻尼器能够相对于第一转子叶片和第二转子叶片两者的部分跨距护罩移动。
[0013]参照以下描述和所附权利要求书，本专利技术的转子叶片组件和涡轮机的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案，并与描述一起用于解释本技术的原理。
附图说明
[0014]本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本专利技术的转子叶片组件和涡轮机的完整且能够实现的公开内容，包括制造和使用本专利技术的系统和方法的最佳模式，其中：
[0015]图1是根据本公开的实施方案的涡轮机的示意图；
[0016]图2示出了根据本公开的实施方案的转子叶片组件的透视图；
[0017]图3示出了根据本公开的实施方案的图2所示转子组件的俯视平面图；
[0018]图4示出了根据本公开的实施方案的翼片的放大透视图；
[0019]图5示出了根据本公开的实施方案的套筒式阻尼器的截面侧视图；
[0020]图6示出了根据本公开的实施方案的其上联接有套筒式阻尼器的转子叶片组件的透视图；
[0021]图7是根据本公开的实施方案的图6所示转子组件的俯视平面图；
[0022]图8示出了根据本公开的实施方案的已展开的套筒式阻尼器；
[0023]图9示出了根据本公开的实施方案的套筒式阻尼器的剖视图；
[0024]图10示出了根据本公开的实施方案的具有插入式阻尼器的转子组件的平面图；
[0025]图11示出了根据本公开的实施方案的其中定位有插入式阻尼器的转子叶片的透
视图；
[0026]图12示出了根据本公开的实施方案的具有第一插入式阻尼器和第二插入式阻尼器的转子组件的放大平面图；
[0027]图13示出了根据本公开的实施方案的具有销式阻尼器的转子叶片的透视图；并且
[0028]图14示出了根据本公开的实施方案的具有销式阻尼器的转子组件的俯视图。
具体实施方式
[0029]现在将详细参考本专利技术的转子叶片组件和涡轮机的实施方案，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本专利技术技术的方式提供的，而不是对本技术的限制。事实上，对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离受权利要求书保护的本专利技术技术的范围或实质的情况下，可以在本专利技术技术中进行修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案，以产生又一个实施方案。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。
[0030]具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本专利技术的相似或类似的部件。如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于涡轮机的转子叶片组件(45)，所述转子叶片组件(45)包括：彼此相邻地定位的第一转子叶片(48)和第二转子叶片(50)，所述第一转子叶片(48)和所述第二转子叶片(50)各自包括：平台(66)；和翼片(52)，所述翼片从联接到所述平台(66)的根部(64)径向向外延伸到尖端(68)，所述翼片(52)包括压力侧表面(54)、抽吸侧表面(56)和从所述翼片(52)延伸并且设置在所述根部(64)与所述尖端(68)之间的部分跨距护罩(72，73)，所述部分跨距护罩(72，73)具有从所述压力侧表面(54)延伸的压力侧部分(76)和从所述抽吸侧表面(56)延伸的抽吸侧部分(74)，其中所述第一转子叶片(48)的所述部分跨距护罩(72，73)的所述抽吸侧部分(74)和所述第二转子叶片(50)的所述部分跨距护罩(72，73)的所述压力侧部分(76)彼此形成接合接头(75)；以及阻尼器(100)，所述阻尼器在所述接合接头(75)处与所述第一转子叶片(48)的所述部分跨距护罩(72，73)和所述第二转子叶片(50)的所述部分跨距护罩(72，73)两者接触，其中所述阻尼器(100)能够相对于所述第一转子叶片(48)和所述第二转子叶片(50)两者的所述部分跨距护罩(72，73)移动。2.根据权利要求1所述的转子叶片组件(45)，其中所述阻尼器(100)是与所述第一转子叶片(48)的所述部分跨距护罩(72，73)的外表面(86)和所述第二转子叶片(50)的所述部分跨距护罩(72，73)的外表面(86)接触的套筒式阻尼器(100)。3.根据权利要求2所述的转子叶片组件(45)，其中所述套筒式阻尼器(100)环绕所述第一转子叶片(48)的所述部分跨距护罩(72，73)的所述抽吸侧部分(74)和所述第二转子叶片(50)的所述部分跨距护罩(72，73)的所述压力侧部分(76)。4.根据权利要求2所述的转子叶片组件(45)，其中所述套筒式阻尼器(100)在所述第一转子叶片(48)的所述抽吸侧表面(56)与所述第二转子叶片(50)的所述压力侧表面(54)之间延伸。5.根据权利要求2所述的转子叶片组件(45)，其中所述套筒式阻尼器(100)限定一个或多个开口(104)。6.根据权利要求1所述的转子叶片组件(45)，其中所述阻尼器(100)是与所述第一转子叶片(48)的所述部分跨距护罩(72，73)的内表面和所述第二转子叶片(50)的所述部分跨距护罩(72，73)的内表面接触的插入式阻尼器(100)。7.根据权利要求6所述的转子叶片组件(45)，其中所述插入式阻尼器(100)是第一插入式阻尼器(100)，并且其中所述转子叶片组件(45)还包括第二插入式阻尼器(100)。8.根据权利要求7所述的转子叶片组件(45)，其中所述第一插入式阻尼器(100)从所述第一转子叶片(48)的所述部分跨距护罩(72，73)的所述抽吸侧部分(74)连续地延...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：