[发明专利]用于涡轮机的涡轮的包括可移动密封环的组件

说明书

本发明涉及用于涡轮机的涡轮的组件(1)，该组件包括：第一转子盘(20a)、第二转子盘(20b)、形成可移动环(28)的部件，该组件包括用于防止可移动环(28)相对于转子盘(20a，20b)旋转的系统，所述系统包括：转子盘固定凸缘(222)，该转子盘固定凸缘具有围绕涡轮机的纵向轴线(X‑X)在周向上分布的多个齿(224)；和可移动环固定凸缘(282)，该可移动环固定凸缘具有围绕涡轮机的纵向轴线(X‑X)在周向上分布的多个凸出部(284)，转子盘固定凸缘(222)与可移动环固定凸缘(282)经由齿(224)和凸出部(284)啮合，确保了可移动环(28)不相对于转子盘(20a，20b)旋转。

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮机的涡轮的组件。

更具体地，本发明的目的在于一种用于涡轮机的涡轮的组件，该组件包括形成可移动密封环的部件。

背景技术

文献FR 2 953 250公开了一种用于涡轮机的涡轮的组件，该组件包括形成可移动密封环的部件。

参照图1，涡轮10包括分配器和可移动轮，该分配器由被设置在流动路径14中的多个固定叶片12形成，该可移动轮被布置在分配器的后方并且由多个可移动叶片16形成，该多个可移动叶片也被设置在该流动路径14中并且通过其根部在转子盘20a、20b的室18中安装。

涡轮的转子盘20a、20b以涡轮机的纵向轴线X-X为中心，并且通常借助于下游盘20b的上游护罩22和上游盘20a的下游护罩24组装在一起，下游盘的上游护罩和上游盘的下游护罩通过穿过紧固凸缘221和241的螺栓联接件26紧固在一起。转子盘20a、20b的组件转而连接到涡轮轴(未示出)以便被旋转地驱动。

另外，承载有径向刮部32的可移动环28被设置在连续的转子盘20a、20b之间的接合处，与相应的固定叶片12相对。

可移动环28被紧固到螺栓联接件26，并且包括下游保持凸缘30，该下游保持凸缘支承抵靠在转子盘20b的位于所述可移动环28的下游的室18上。

可移动环28还可以包括上游凸缘31，以确保使保持环27保持抵靠在可移动环28上游的转子盘20a上。

可移动环28的径向刮部32与固定叶片12的与所述环28相对的内环形表面配合，从而确保涡轮的流动路径14的相继的上游腔和下游腔之间的密封。

然而，由于热空气在流动路径14内的流通，可移动环28的外环形部分经受非常高的温度。这导致环28的外环形部分与环28的内环形部分之间的强烈的热梯度。此梯度会在紧固凸缘221和241处产生高应力。这种现象在图2中更特别地示出，该图为示出以下构件之间的螺栓联接件26的外环形部分的放大图：

-上游盘20a的下游护罩24的紧固凸缘241，

-下游盘20b的上游护罩22的紧固凸缘221，以及

-可移动环28的被设置在上游盘20a和下游盘20b之间的紧固凸缘442。

在图2中，竖直箭头示出了由变形的可移动环28中的热梯度引起的机械应力的方向和定向。这导致所述可移动环28的蠕变。

此外，螺栓联接件26经受与转子盘20a、20b的旋转有关的离心力。这些力作用在螺栓联接件26的螺钉冠上，该螺钉冠趋于径向延伸并增大该螺钉冠的半径，这会导致凸缘变形，从而会引起泄漏。

因此，热梯度和离心力的共同作用会导致被称为“凸缘开放”的现象，该现象降低了涡轮机涡轮的转子盘的使用寿命。在图2中，水平箭头代表凸缘241和221的伴随着蠕变的开放现象。

在这方面，文献FR 2 533 620公开了另一种用于涡轮机的涡轮的组件，该组件包括形成可移动密封环的部件。