[发明专利]用于燃气涡轮的导叶的安装和密封组件

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮技术。其涉及根据权利要求1的前序部分的燃气涡轮的导叶的安装和密封组件。

背景技术

在燃气涡轮中，来自燃烧器的热气体流过涡轮区段，在该处布置了安装在转子上的运转叶片和在导叶载体上安装在涡轮的内壳处的的导叶形成的交错的环。存在将导叶安装到所述导叶载体上的各种可能性。

悬臂设计的导叶经由形成为箱(例如，见文献US8,292,580B2)的外半径平台附接到外壳上。此类设计导致在平台箱上引起高温梯度，且因此引起高热应力。这继而又导致部件循环寿命变短。

此外，沿周向加工的外壳导叶平台表面由于较高形状公差而难以配合到彼此上，引起平台外壳间隙敞开。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的导叶附接的困难。

本发明的另一个目的在于减小涡轮导叶(也称为导叶)中的热梯度，从而延长零件寿命且减少冷却空气泄漏，且最终改善燃气涡轮性能。

这些及其它目的通过根据权利要求的导叶安装和密封组件来完成。

本发明的各种实施例在从属权利要求中提出。

根据本发明的用于燃气涡轮的导叶的安装和密封组件，该燃气涡轮包括用于以环状布置承载多个所述导叶的导叶载体，其中所述导叶各自包括翼型件和外直径平台，其特征在于，单独的中间安装元件设在所述导叶载体与各个所述导叶的所述外直径平台之间，且所述中间安装元件以外侧安装在所述导叶载体上，且以密封方式以内侧抵接在所述外直径平台上。

安装元件以密封方式以内侧抵接在所述外直径平台上，以减小或避免两个构件之间的任何冷却空气损失。

根据本发明的安装和密封组件的实施例特征在于所述导叶附接到所述中间安装元件上。

具体而言，所述导叶由设在所述外直径平台的外侧上的固定器件附接。固定器件例如可为两个耳部的形式，其布置在外直径平台的一侧上且从外直径平台突出，沿周向方向一个在另一个后方，或为杉树形式。

根据本发明的安装和密封组件的另一个实施例的特征在于所述中间安装元件为环的一部分或环节段，所述中间安装元件的所述外侧根据环形结构弯曲，且所述内侧包括用于各个所述导叶的平区段，使得所述内侧与所述外直径平台之间的所述抵接在平面中发生。实际上，内侧具有多边形式。

根据本发明的安装和密封组件的另一个实施例特征在于所述中间安装元件包围腔，腔接收从导叶载体侧供应的冷却空气。

具体而言，所述冷却空气经由所述导叶载体中的开孔供应。

根据本发明的安装和密封组件的另一个实施例特征在于所述中间安装元件在其内侧上设有周向密封凹槽，凹槽接收周向密封件，以用于使所述中间安装元件抵靠着所述外直径平台上的密封表面进行密封。

根据本发明的安装和密封组件的另一个实施例特征在于所述周向密封件具有波状金属条的形式。

作为备选，所述周向密封件可具有C形金属条的形式。

根据本发明的安装和密封组件的另一个实施例特征在于所述中间安装元件由单种材料制成。尤其是，所述中间安装元件为模制构件。

根据本发明的安装和密封组件的又一个实施例特征在于所述中间安装元件由至少两种不同材料制成。这允许关于其热负载优化构件。

具体而言，所述中间安装元件包括由适用于第一操作温度的第一材料制成的两个单独的平行环形和周向或分段侧壁，它们由适用于高于所述第一操作温度的第二操作温度的第二燃料制成的等距横向腹板连接，使得各个所述导叶安装在两个相邻腹板之间。

根据本发明的安装和密封组件的另一个实施例特征在于刚好所述外直径平台上方为各个所述导叶提供冲击板，以用于冲击冷却所述外直径平台。

根据本发明的安装和密封组件的另一个实施例特征在于所述中间安装元件各自设有用于将所述中间安装元件安装在所述导叶载体上的钩。

另一个实施例提供了一种燃气涡轮，其包括如上文所述的安装和密封元件、导叶载体和以环状布置承载在导叶载体上的多个导叶，其中所述导叶各自包括翼型件和外直径平台。

附图说明

现在将借助于不同实施例且参照附图来更详细阐释本发明。

图1示出了根据本发明的实施例的具有中间安装元件的燃气涡轮导叶的布置；

图2示出了用于根据图1的布置中的密封件的各种形式；

图3以透视图示出了安装在图1中的导叶的外直径平台的上部和固定元件；

图4以透视图示出了根据本发明的中间安装元件的实施例，其模制成一件且设有用于待安装的各个导叶的单独的腔；