【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于用于燃气涡轮发动机的涡轮转子的领域。更具体地，本专利技术涉及涡轮转子叶片的根部的冷却和轴向保持，这些叶片根部具有所谓的“杉树”或“双叶”形状。本专利技术还涉及燃气涡轮发动机的涡轮以及设置有所述转子的燃气涡轮发动机。
技术介绍
1、传统上，燃气涡轮发动机从上游到下游依次包括由气流穿过的低压压缩机和高压压缩机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮(上游和下游相对于该气流在燃气涡轮发动机内的流动方向限定)。
2、每个涡轮从上游到下游包括多个轴向连续的级。每个级包括环形固定喷嘴导向轮叶和移动转子，该移动转子被驱动绕旋转轴线旋转，该旋转轴线与燃气涡轮发动机的纵向轴线合并。
3、每个转子包括转子盘和围绕该盘延伸的多个径向叶片。转子盘在转子盘的周边上设置有多个槽口，该多个槽口开口到转子盘的外圆周上，每个槽口被构造成接纳所述叶片的根部。
4、已经研发了所谓的“高速”低压涡轮。之所以如此称呼，是因为“高速”低压涡轮的转子相比常规低压涡轮的转子以更高的速度被驱动旋转。为了承受这种高旋转速度，转子叶片的根部具有所谓的“杉树”或“双叶”形状，转子叶片的根部的实施例的示例可以在附图1中看到。
5、在该图中，可以看到转子盘a具有多个槽口(图中仅示出了一个槽口，标记为b)以接纳叶片d的根部c。叶片根部c是双叶的，即，根部包括被定位成靠近叶片d的径向外叶瓣c1，该径向外叶瓣通过径向内叶瓣c2延伸。相应地，接纳槽口b包括径向外腔b1和径向内腔b2，径向外腔b1从转子盘向外开口并且被构造成接纳叶瓣c1，径向内腔b
6、为了确保叶片根部c的有效冷却，冷却空气不仅必须进入槽口的径向内腔b2，而且还必须进入径向外腔b1。
7、然而，在现有技术中，叶片根部c通过止动环和凸缘(在图1中不可见)轴向地保持在槽口b内，所述止动环和凸缘阻挡冷却空气进入槽口b的径向外腔b1中。这导致使叶片根部加热和损坏的风险。
8、从文献ep 2 357 321中已知一种涡轮转子，该涡轮转子包括转子盘，转子盘的周边上设置有多个轴向槽口，每个轴向槽口被构造成接纳叶片根部。该转子盘还包括对叶片根部进行轴向保持的环和设置成与保持环接触的环形凸缘。该保持环设置有凹部，每个凹部具有中心通道和侧通道。
9、然而，这些凹部的形状和布置使得只有侧通道的端部与接纳叶片根部的槽口的一小部分相对，并且冷却效率低下。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是解决上述问题并提出一种转子结构，该转子结构允许在两个方向(即朝向上游和朝向下游)上将叶片根部轴向锁定在槽口内，同时允许有效地冷却槽口的径向内腔和径向外腔。
2、为此目的，本专利技术涉及一种涡轮转子，包括：
3、-转子盘，该转子盘具有纵向旋转轴线和多个径向叶片，该转子盘在转子盘的周边上设置有多个轴向槽口，每个轴向槽口被构造成接纳叶片根部，每个叶片具有双叶形状的叶片根部，并且每个槽口包括由径向外腔延伸的径向内腔；
4、-轴向地保持叶片根部的保持环，该保持环包括设置有凹部的径向内部分和实心的径向外部分；
5、-环形凸缘，所述环形凸缘固定在所述转子盘的上游侧，使得环形凸缘的径向外端部与保持环接触，该环形凸缘被构造成与所述转子盘形成空间并且包括通入所述空间的至少一个进气孔口；
6、并且每个叶片包括凹槽，以接纳所述保持环的外圆周边缘。
7、根据本专利技术：
8、保持环的每个凹部在两侧由保持环的两个径向延伸部周向地界定；
9、凹部在周向方向上的宽度大于或等于槽口在周向方向上的宽度；
10、并且该保持环抵靠转子盘的上游面布置，使得保持环的每个凹部面向转子盘的槽口，
11、使得冷却空气能够经由所述至少一个进气孔口进入所述空间并且穿过凹部以到达所述转子盘的槽口的径向外腔。
12、通过本专利技术的这些特征，凸缘和保持环协作以将叶片根部轴向地保持在转子盘的接纳槽口内，从而防止该叶片朝向上游或下游进行任何移位，同时通过保持环的凹部的存在而使得能够分别对槽口的内腔和外腔进行有效地冷却。
13、根据单独采用或组合采用的其它有利的和非限制性的特征：
14、-保持环包括与转子盘上的用于接纳叶片根部的槽口一样多的凹部。
15、-转子包括环形密封件，该环形密封件布置在环形凸缘的径向外端部和所述保持环的实心的径向外部分的上游面之间。
16、-环形凸缘具有与转子盘上的槽口一样多的冷却孔口。
17、-环形凸缘通常包括轴向分支和径向分支，该轴向分支固定到转子盘，并且所述径向分支的径向外端部与所述保持环的径向外部分的上游面接触，并且所述至少一个进气孔口形成在环形凸缘的径向分支中。
18、-所述保持环包括围绕纵向旋转轴线周向端对端布置的多个环部段。
19、-周向地设置在凹部两侧的所述两个延伸部中的每一个在径向方向上的高度小于接纳叶片根部的槽口在径向方向上的高度，凹部通向该槽口。
20、本专利技术还涉及一种燃气涡轮发动机的涡轮，特别是装备有上述转子的低压涡轮。
21、最后，本专利技术涉及一种至少包括所述涡轮的燃气涡轮发动机。
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1.涡轮转子(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述保持环(4)包括与所述转子盘(2)上的用于接纳所述叶片根部的槽口(23)的数量一样多的凹部(43)。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述涡轮转子包括环形密封件(6)，所述环形密封件设置在所述环形凸缘(5)的径向外端部(52)和所述保持环(4)的实心的径向外部分(44)的上游面之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述环形凸缘(5)包括与所述转子盘(2)上的所述槽口(23)一样多的冷却孔口(54)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述环形凸缘(5)通常具有轴向分支(50)和径向分支(51)，所述轴向分支(50)固定到所述转子盘(2)，并且所述径向分支(51)的径向外端部(52)与所述保持环(4)的径向外部分(44)的上游面接触，并且所述至少一个进气孔口(54)形成在所述环形凸缘(5)的所述径向分支(51)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮转子
7.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮转子(1)，其特征在于，周向地设置在凹部(43)两侧的所述两个延伸部(45)中的每一个在径向方向上的高度(H)小于接纳叶片根部的所述槽口(23)在径向方向上的高度(H1)，所述凹部(43)通向所述槽口。
8.燃气涡轮发动机的涡轮，特别是低压涡轮，其特征在于，所述涡轮包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的转子(1)。
9.燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机包括至少一个根据权利要求8所述的燃气涡轮发动机的涡轮。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.涡轮转子(1)，包括：
2.根据权利要求1所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述保持环(4)包括与所述转子盘(2)上的用于接纳所述叶片根部的槽口(23)的数量一样多的凹部(43)。
3.根据权利要求1或2所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述涡轮转子包括环形密封件(6)，所述环形密封件设置在所述环形凸缘(5)的径向外端部(52)和所述保持环(4)的实心的径向外部分(44)的上游面之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述环形凸缘(5)包括与所述转子盘(2)上的所述槽口(23)一样多的冷却孔口(54)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮转子(1)，其特征在于，所述环形凸缘(5)通常具有轴向分支(50)和径向分支(51)，所述轴向分支(50)固定到所述转子盘(2)，并且所述径向分支(51)的径向外端部(52)与...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·简·劳伦特·苏塔那，马西厄·西蒙，卢瓦克·安萨特，乔·安东尼奥·阿莫里姆，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：
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