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涡轮动叶的密封组装结构和包含其的燃气轮机以及涡轮动叶的密封组装方法与流程

2022-02-24 18:20:45 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及涡轮动叶的密封组装结构和包含其的燃气轮机以及涡轮动叶的密封组装方法。


背景技术:

2.轮机是指利用如蒸汽、气体等压缩性流体的流动在冲击力或者反作用力的作用下获得旋转力的机械装置,有利用蒸汽的蒸汽轮机和利用高温的燃烧气体的燃气轮机等。
3.其中,燃气轮机大致由压缩机、燃烧器和涡轮构成。上述压缩机具备导入空气的空气导入口,压缩机外壳内交替地配置有多个压缩机静叶和压缩机动叶。
4.燃烧器向在上述压缩机中被压缩的压缩空气供给燃料,用燃烧机构进行点火,从而生成高温高压的燃烧气体。
5.涡轮在涡轮外壳内交替地配置有多个涡轮静叶和涡轮动叶。此外,以贯穿压缩机、燃烧器、涡轮和排气室的中心部的方式配置有转子。
6.上述转子的两端部被轴承支承为能够旋转。而且,在上述转子固定有多个轮盘以连接各个动叶,同时在排气室侧的端部连接发电机等的驱动轴。
7.这种燃气轮机由于没有四冲程内燃机的活塞等往复运动机构而不具备活塞-缸体等相互摩擦部分,因此润滑油的消耗极少,并且大幅减少了往复运动机械的特征即振幅,具有可高速运动的优点。
8.对燃气轮机的运转简单说明如下。在压缩机被压缩的空气与燃料混合而燃烧,从而生成高温的燃烧气体,这样生成的燃烧气体被喷射到涡轮侧。被喷射的燃烧气体在上述涡轮静叶和涡轮动叶通过而生成旋转力,由此上述转子旋转。
9.用于从涡轮转子轮盘向涡轮动叶供给冷却空气的冷气流路,可以形成于涡轮动叶的叶根部的内部。为了形成且密封冷气流路,在涡轮动叶的叶根部和转子轮盘的轴向两侧面上,可以以紧贴的方式结合有密封板。
10.在现有技术中,将密封板通过螺栓等来紧固于涡轮动叶的叶根部。但是,存在以下问题:由于螺栓的头部从密封板中突出,从而在高速旋转时由于与气体的摩擦而发生风阻损失(windage loss)。此外,由于与动叶的叶根部组装而产生的离心力大,从而螺栓的重量可能成为动叶的叶根部的应力增加的原因。
11.现有技术文献
12.专利文献
13.韩国公开专利公报第10-2020-0020415号


技术实现要素:

14.本发明的目的在于,提供涡轮动叶的密封组装结构和包含其的燃气轮机以及涡轮动叶的密封组装方法,其通过将密封板的下端部固定于涡轮转子轮盘,并且去除固定构件
突出于密封板和转子轮盘的部分,从而减少由于气体摩擦导致的风阻损失,最小化施加于动叶的叶根部的荷重,由此能够提高动叶的结构稳定性。
15.根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构包含:涡轮动叶,其包含翼型部、平台部和叶根部;涡轮转子轮盘,其供上述涡轮动叶的叶根部安装;密封板,其安装于上述平台部与上述涡轮转子轮盘的一侧部之间,对形成于上述叶根部和平台部内部的冷却流路进行密封;插销,其以贯穿的方式插入于上述涡轮转子轮盘和上述密封板,而将密封板固定于涡轮转子轮盘;以及固定器,其以上述插销不脱落的方式对该插销进行固定。
16.上述涡轮转子轮盘可以包含:安装肋,其从一侧延伸而形成供上述密封板的半径方向内侧端部插入的安装槽;和贯穿孔,其以贯穿的方式形成于上述安装肋,供上述插销插入。
17.上述密封板可以包含销孔,上述销孔以贯穿的方式形成于与上述安装肋的贯穿孔对应的位置。
18.上述插销可以包含:主体部,其具有圆柱形态;头部,其在上述主体部的一侧以具有比主体部大的外径的方式一体形成;和剖开部,其形成于上述主体部和头部的下部,供上述固定器紧贴。
19.上述插销还可以包含凹槽部,上述凹槽部连接于上述剖开部,并以与该剖开部具有阶梯差的方式形成于上述头部,且供上述固定器紧贴。
20.上述涡轮转子轮盘的贯穿孔可以在一侧包含头部容纳孔,上述头部容纳孔形成为内径比贯穿孔大,从而容纳上述插销的头部。
21.上述固定器可以通过弯曲矩形板而形成,并且包括水平部、阶梯部和垂直部,上述水平部能够通过塑性变形而弯曲,上述阶梯部与上述水平部连接成具有阶梯差,上述垂直部从上述阶梯部垂直地弯曲。
22.可以将上述固定器插入于上述安装肋的贯穿孔,并在插入上述插销后,利用通过弯曲上述水平部的一部分而形成的弯曲部来支承上述插销的头部。
23.上述弯曲部可以配置在上述头部容纳孔的内部。
24.根据本发明的一实施例的燃气轮机包含:压缩机,其吸入外部空气并进行压缩;燃烧器,其将上述压缩机所压缩的空气与燃料进行混合并燃烧;以及涡轮,其通过从上述燃烧器排出的燃烧气体进行旋转,上述涡轮包含:涡轮动叶,其包含翼型部、平台部和叶根部;涡轮转子轮盘,其供上述涡轮动叶的叶根部安装;密封板,其安装于上述平台部与上述涡轮转子轮盘的一侧部之间,对形成于上述叶根部和平台部内部的冷却流路进行密封;插销,其以贯穿的方式插入于上述涡轮转子轮盘和上述密封板,而将密封板固定于涡轮转子轮盘;以及固定器,其以上述插销不脱落的方式对该插销进行固定。
25.上述涡轮转子轮盘可以包含:安装肋,其从一侧延伸而形成供上述密封板的半径方向内侧端部插入的安装槽;和贯穿孔,其以贯穿的方式形成于上述安装肋,供上述插销插入。
26.上述密封板可以包含销孔,上述销孔以贯穿的方式形成于与上述安装肋的贯穿孔对应的位置。
27.上述插销可以包含:主体部,其具有圆柱形态;头部,其在上述主体部的一侧以具有比主体部大的外径的方式一体形成;和剖开部,其形成于上述主体部和头部的下部,供上
述固定器紧贴。
28.上述插销还可以包含凹槽部,上述凹槽部连接于上述剖开部,并以与该剖开部具有阶梯差的方式形成于上述头部,且供上述固定器紧贴。
29.上述涡轮转子轮盘的贯穿孔可以在一侧包含头部容纳孔,上述头部容纳孔形成为内径比贯穿孔大,从而容纳上述插销的头部。
30.上述固定器可以通过弯曲矩形板而形成,并且包含水平部、阶梯部和垂直部,上述水平部能够通过塑性变形而弯曲,上述阶梯部与上述水平部连接成具有阶梯差,上述垂直部从上述阶梯部垂直地弯曲。
31.可以将上述固定器插入于上述安装肋的贯穿孔,并在插入上述插销后,利用通过弯曲上述水平部的一部分而形成的弯曲部来支承上述插销的头部。
32.上述弯曲部可以配置在上述头部容纳孔的内部。
33.根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装方法包括以下步骤:将涡轮动叶的叶根部插入到涡轮转子轮盘的插槽而进行安装;将密封板安装于上述涡轮动叶的平台部与上述涡轮转子轮盘的安装肋之间;将固定器插入到形成于上述安装肋的贯穿孔而进行安装;将插销插入到上述安装肋的贯穿孔和形成于上述密封板的销孔而进行安装;以及弯曲上述固定器的向安装肋外侧突出的部位来支承上述插销。
34.上述涡轮转子轮盘可以包含:安装肋,其从一侧延伸而形成供上述密封板的半径方向内侧端部插入的安装槽;和贯穿孔,其以贯穿的方式形成于上述安装肋,供上述插销插入。
35.上述插销可以包含:主体部,其具有圆柱形态;头部,其在上述主体部的一侧以具有比主体部大的外径的方式一体形成;剖开部,其形成于上述主体部和头部的下部,供上述固定器紧贴;和凹槽部,其连接于上述剖开部,并以与该剖开部具有阶梯差的方式形成于上述头部,且供上述固定器紧贴。
36.上述固定器可以通过弯曲矩形板而形成,并且包含水平部、阶梯部和垂直部,上述水平部能够通过塑性变形而弯曲,上述阶梯部与上述水平部连接成具有阶梯差,上述垂直部从上述阶梯部垂直地弯曲。
37.通过弯曲上述水平部的一部分而形成的弯曲部,可以配置在上述涡轮转子轮盘的贯穿孔的内部。
38.根据上述的本发明的涡轮动叶的密封组装结构和包含其的燃气轮机以及涡轮动叶的密封组装方法,通过将密封板的下端部固定于涡轮转子轮盘,并且去除固定构件突出于密封板和转子轮盘的部分,从而减少由于气体摩擦导致的风阻损失,最小化施加于动叶的叶根部的荷重,由此能够提高动叶的结构稳定性。
附图说明
39.图1是根据本发明的一实施例的燃气轮机的部分剖开立体图。
40.图2是示出根据本发明的一实施例的燃气轮机的简要结构的剖面图。
41.图3是示出图2的涡轮转子轮盘的分解立体图。
42.图4是示出根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构的部分剖开立体图。
43.图5是示出根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构的部分剖面图。
44.图6是省略了图5中的插销和固定器的部分剖面图。
45.图7是示出插销的立体图。
46.图8是示出固定器的立体图。
47.图9至图11是示出使用插销和固定器来将密封板组装于涡轮转子轮盘的过程的图。
具体实施方式
48.本发明可以施加各种变换,并且可以具有各种实施例,以下例示出特定实施例并在详细说明中进行详细说明。但是,这不是将本发明限定于特定的实施形态,应该理解为包括本发明的思想和技术范围所包含的全部变换、等价物至代替物。
49.本发明中使用的用语只不过是用于说明特定实施例而使用的,而不是意图限定本发明。单数的表述除非文理上明确表示其他含义,否则包含复数表述。应理解本发明中“包含”或“具有”等用语是用于指定说明书中记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或它们的组合的存在,而非预先排除一个或其以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、附件或它们的组合的存在或附加可能性。
50.下面,参照附图对本发明的优选实施例详细地进行说明。这时,需要注意的是附图中相同的构成要素尽可能用相同的符号表示。另外,省略可能影响本发明的宗旨的公知性能和构成的详细说明。基于相同理由,附图中部分构成要素夸张、或省略、或大致地图示。
51.图1是根据本发明的一实施例的燃气轮机的部分剖开立体图,图2是示出根据本发明的一实施例的燃气轮机的大致结构的剖面图,图3是示出图2的涡轮转子轮盘的分解立体图。
52.如图1所示,根据本发明的一实施例的燃气轮机1000包括压缩机1100、燃烧器1200和涡轮1300。压缩机1100具备以放射状设置的多个动叶1110。压缩机1100使动叶1110旋转,通过动叶1110的旋转而空气被压缩而移动。动叶1110的大小和设置角度可以根据设置位置而不同。一实施例中压缩机1100可以与涡轮1300直接或间接连接,从而接收涡轮1300中生成的动力的一部分而利用于动叶1110的旋转。
53.在压缩机1100中被压缩的空气移动到燃烧器1200。燃烧器1200包括以环形配置的多个燃烧腔1210和燃料喷嘴模块1220。
54.如图2所示,根据本发明的一实施例的燃气轮机1000具备外壳1010,外壳1010的后侧具备供通过了涡轮的燃烧气体排出的扩散器1400。而且,扩散器1400的前侧配置有接受被压缩的空气而使其燃烧的燃烧器1200。
55.若以空气的流向为基准进行说明,则压缩机区段1100位于外壳1010的上游侧,下游侧配置有涡轮区段1300。而且,压缩机区段1100与涡轮区段1300之间配置有扭矩管单元1500,所述扭矩管单元1500作为扭矩传递部件将在涡轮区段1300生成的旋转扭矩传送到压缩机区段1100。
56.上述压缩机区段1100中具备多个(例如14个)压缩机转子轮盘1120,上述各个压缩机转子轮盘1120通过拉杆1600紧固成在轴方向不分离。
57.具体而言,上述各个压缩机转子轮盘1120以构成旋转轴的拉杆1600大致贯穿中央
的状态沿着轴方向对齐。在这里,相邻的各个压缩机转子轮盘1120配置为通过上述拉杆1600使相对的面被压接而无法相对旋转。
58.在上述压缩机转子轮盘1120的外周面以放射状结合有多个动叶1110。各个动叶1110具备燕尾部1112而被紧固于上述压缩机转子轮盘1120上。
59.在上述各个转子轮盘1120之间设有固定配置于上述外壳的静叶(未图示)。上述静叶与上述转子轮盘不同以不旋转的方式被固定,起到对通过了压缩机转子轮盘的动叶的压缩空气的流动进行整理并将空气引向位于下游侧的转子轮盘的动叶的作用。
60.上述燕尾部1112的紧固方式有切线式(tangential type)和轴流式(axial type)。可以根据商用燃气轮机的所需结构选择其紧固方式,可以具有通常公知的燕尾或枞树形态(fir-tree)。可以根据情况利用除了上述形态以外的其它紧固装置,例如键或螺栓等紧固装置将上述动叶紧固到转子轮盘。
61.上述拉杆1600被配置为,贯穿上述多个压缩机转子轮盘1120和涡轮转子轮盘1320的中心部,上述拉杆1600可以由一个或多个拉杆构成。上述拉杆1600的一侧端部被紧固到位于最上游侧的压缩机转子轮盘内,上述拉杆1600的另一侧端部通过固定螺母1450被紧固。
62.由于上述拉杆1600的形态可以根据燃气轮机由各种结构构成,因此不一定限定于图2所提示的形态。即,如图所示,既可以具有一个拉杆贯穿转子轮盘的中央部的形态,也可以具有多个拉杆配置为圆周状的形态,还可以混合使用两种形态。
63.虽然没有图示,但为了在提高流体压力后使进入到燃烧器入口的流体的流动角与设计流动角一致,可以在燃气轮机的压缩机的扩散器(diffuser)的下一个位置设置起到导翼作用的静叶,将其称为消涡器(deswirler)。
64.上述燃烧器1200中,使被流入的压缩空气与燃料混合、燃烧而生成高能量的高温、高压燃烧气体,通过定压燃烧过程提高燃烧气体温度至燃烧器和涡轮部件可承受的耐热极限。
65.在以壳体(shell)形态形成的外壳内可以排列多个构成燃气轮机的燃烧系统的燃烧器,该燃烧器构成为包括:包含燃料喷射喷嘴等的燃烧机构(burner)、形成燃烧室的燃烧器火焰筒(combuster liner)以及作为燃烧器与涡轮的连接部的过渡段(transition piece)。
66.具体而言,上述火焰筒提供燃烧空间,该燃烧空间供燃料喷嘴所喷射的燃料与压缩机的压缩空气混合而燃烧。该火焰筒可以包括:筒体,其提供与空气混合的燃料燃烧的燃烧空间;和导流衬套(flow sleeve),其包裹筒体而形成环形空间。而且,火焰筒的前端结合有燃料喷嘴,侧壁结合有火花塞。
67.另一方面,在火焰筒的后端连接过渡段以便将通过火花塞燃烧的燃烧气体移送至涡轮侧。该过渡段的外壁部被由压缩机所供应的压缩空气冷却以防止被燃烧气体的高温而毁损。
68.为此,上述过渡段设有用于冷却的孔以能够将空气喷射到内部,压缩空气通过孔冷却位于内部的主体后向火焰筒侧流动。
69.冷却了上述的过渡段的冷却空气在上述火焰筒的环形空间流动,压缩空气作为冷却空气从导流衬套的外部通过设置在导流衬套的冷却孔被提供而能够与火焰筒的外壁碰
撞。
70.另一方面,出自上述燃烧器的高温高压的燃烧气体被供给到上述的涡轮1300。所供给的高温高压的燃烧气体在膨胀的过程中碰撞涡轮的旋转翼并给予反作用力引起旋转扭矩,如此得到的旋转扭矩则经过上述的扭矩管传递到压缩机,超过了用于驱动压缩机所需动力的动力则用来驱动发电机等。
71.上述涡轮1300基本上与压缩机的结构类似。即,上述涡轮1300中也具备与压缩机的压缩机转子轮盘类似的多个涡轮转子轮盘1320。因此,上述涡轮转子轮盘1320也包含以放射状配置的多个涡轮动叶1340。涡轮动叶1340也可以以燕尾等方式结合于涡轮转子轮盘1320。而且,涡轮转子轮盘1320的动叶1340之间也具备固定于外壳的涡轮静叶1330,以引导通过了动叶的燃烧气体的流向。
72.参照图3,上述涡轮转子轮盘1320具有大致圆盘形态,其外周部形成有多个结合插槽1322。上述结合插槽1322形成为具有枞树(fir-tree)形态的弯折面。
73.涡轮动叶1340紧固于上述结合插槽1322。图3中,上述涡轮动叶1340在大致中央部具有平板形态的平台部1341。上述平台部1341其侧面与相邻的涡轮动叶的平台部1341彼此相接而起到维持动叶之间的间隔的作用。
74.上述平台部1341的底面形成有叶根部1342。上述叶根部1342具有沿着上述转子轮盘1320的轴方向插入上述的转子轮盘1320的结合插槽1322的轴流式(axial-type)形态。
75.上述叶根部1342具有大致枞树形态的弯折部,这与形成在上述结合插槽的弯折部的形态对应的方式形成。在这里,上述叶根部的结合结构并非一定要具有枞树形态,还可以以具有燕尾形态的方式形成。
76.上述平台部1341的上部面形成有动叶部1343。上述动叶部1343以根据燃气轮机的规格而具有最优的翼型的方式形成,具有以燃烧气体的流向为基准配置于上游侧的前缘和配置于下游侧的尾缘。
77.在这里,不同于上述压缩机的动叶,涡轮的动叶与高温高压的燃烧气体直接接触。由于上述燃烧气体的温度是达到1700℃的程度的高温,因此需要冷却结构。为此,具有从上述压缩机的一部分位置抽出被压缩的空气并向涡轮侧动叶供给的冷却流路。
78.对于上述冷却流路而言,可以在上述外壳外部延伸(外部流路),或者贯穿上述转子轮盘的内部延伸(内部流路),还可以同时使用外部和内部流路。图3中,在上述动叶部的表面形成多个膜冷却孔1344,上述膜冷却孔1344与形成在上述动叶部1343的内部的冷却流路(未图示)连通,而起到将冷却空气供给到上述动叶部1343的表面的作用。
79.另一方面,上述涡轮的动叶部1343在上述外壳的内部通过燃烧气体而旋转,并且在上述动叶部1343的末端与上述外壳的内表面之间存在间隔以使动叶部顺利地旋转。但是,如上所述,由于燃烧气体可能通过上述间隔泄露,因此需要用于防止该现象的密封机构。
80.涡轮静叶和涡轮动叶都是翼型形态,由前缘、尾缘、吸入面和压力面构成。涡轮静叶和涡轮动叶的内部包含形成冷却系统的复杂的迷宫结构。静叶与动叶内的冷却回路收容来自涡轮发动机的压缩机的冷却流体,例如空气,流体通过以结合于静叶和动叶支架的方式构成的静叶和动叶的端部而通过。冷却回路通常包含在比较均匀的温度维持涡轮静叶和动叶的全部面的方式设计的多个流动路径,在这些冷却回路中通过的流体的至少一部分,
通过静叶的前缘、尾缘、吸入面和压力面的开口排出。
81.图4是示出根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构的部分剖开立体图,图5是示出根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构的部分剖面图,图6是省略了图5中的插销和固定器的部分剖面图,图7是示出插销的立体图,图8是示出固定器的立体图。
82.根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构包含:涡轮动叶100,其包含翼型部110和平台部120和叶根部130;涡轮转子轮盘200,其供涡轮动叶的叶根部安装;密封板300,其安装于平台部与涡轮转子轮盘的一侧部之间并密封形成于叶根部和平台部内部的冷却流路150;插销400,其以贯穿涡轮转子轮盘和密封板的方式插入并将密封板固定于涡轮转子轮盘;以及固定器500,其以插销不脱落的方式进行固定。
83.如图4所示,涡轮动叶100的翼型部110如上所述由前缘、尾缘、一侧面的凸出的吸入面、和另一侧面的凹陷的压力面构成。
84.在翼型部110的半径方向内侧,可以一体形成有大致平板形态的平台部120。平台部120可以形成为圆周方向的宽度比翼型部110的厚度大。
85.叶根部130可以朝向平台部120的半径方向内侧延伸而一体形成。叶根部130可以形成为具有大致枞树(fir-tree)形态的弯折面。如图3所示,叶根部130、1342可以插入到与之对应的具有枞树形态的弯折面的涡轮转子轮盘1320、200的结合插槽1322而被安装。
86.涡轮转子轮盘200整体由圆形轮盘形态构成,并在中心形成有供拉杆1600通过的贯穿孔,且在外周面可以以一定的间距排列有多个结合插槽1322。在各结合插槽1322,可以插入涡轮动叶100的叶根部130而进行安装。
87.图4的实施例中的涡轮动叶100的叶根部130可以安装为沿圆周方向插入涡轮转子轮盘200的结合插槽。即,图3的涡轮动叶以轴流式安装于涡轮转子轮盘,但图4的涡轮动叶可以以切线式安装于涡轮转子轮盘。
88.在叶根部130和平台部120内部,可以形成有冷却流路150,该冷却流路150向涡轮动叶100供给冷却空气。密封板300安装于平台部120与涡轮转子轮盘200的一侧部之间,从而可以密封冷却流路150。
89.插销400插入到分别形成于涡轮转子轮盘200和密封板300的贯穿孔,从而可以将密封板300固定于涡轮转子轮盘200。
90.插销400可以单纯地插入到涡轮转子轮盘200和密封板300的各贯穿孔,固定器500则安装于涡轮转子轮盘200的贯穿孔而对插销400进行固定以使其不脱落。
91.如图6所示,涡轮转子轮盘200可以包含安装肋210和贯穿孔220,上述安装肋210从一侧延伸而形成供密封板300的半径方向内侧端部插入的安装槽250,上述贯穿孔220贯穿安装肋而形成,供插销400插入。
92.安装肋210从涡轮转子轮盘200的一侧朝向半径方向外侧延伸而形成,安装肋210的上端部可以在边角部形成倒角或者形成倒圆。在涡轮转子轮盘200与安装肋210之间,可以形成有图6的剖面图中大致呈梯形形态的安装槽250。在安装槽250中,插入有密封板300的半径方向内侧端部,可以形成为比密封板300的端部大。
93.在安装肋210,可以形成有供插销400插入的贯穿孔220。在该贯穿孔220中,如后文所述,除了插销400之外,还插入固定器500而安装,因此贯穿孔220可以以能够插入插销400
和固定器500的方式形成。
94.密封板300可以包含销孔330,该销孔330贯穿与安装肋210的贯穿孔220对应的位置而形成。销孔330可以形成为以圆形贯穿密封板300的半径方向内侧下部。在销孔330中,可以插入插销400的前端部。
95.如图7所示,插销400可以包含主体部410、头部420和剖开部440,上述主体部410具有圆柱形态,上述头部420以在主体部的一侧具有比主体部大的外径的方式一体形成,上述剖开部440形成于主体部和头部的下部,供固定器500紧贴。
96.主体部410具有圆柱形态,头部420具有外径比主体部410大的圆柱形态,主体部410和头部420可以一体形成为具有阶梯差。
97.在主体部410的前部和头部420的局部的下部,可以形成有剖开部440,固定器500紧贴于该剖开部440。剖开部440的剖开面以平面形态形成,头部420的中间下部可以形成有垂直于剖开面的阶梯面。此外,剖开部440可以在主体部410的端部侧形成倒角。
98.插销400可以进一步包含凹槽部430,该凹槽部430与剖开部440连接,以具有阶梯差的方式形成于头部420,供固定器500紧贴。凹槽部430可以形成为比剖开部440浅,从而与剖开部440形成阶梯差。虽然剖开部440在其宽度方向上以平面连续至插销400的圆周面,但凹槽部430具有比头部420的外径小的宽度,从而可以从头部420的圆周面至凹槽部430的底面形成阶梯差。
99.而且,插销400可以从头部420的一侧面沿着长度方向形成有螺纹孔450。螺纹孔450可以形成于朝向凹槽部430的相反侧稍微偏移的位置,而非形成于头部420的中心。螺纹孔450的深度可以形成为比头部420的长度更大。螺纹孔450由于在内周面形成有螺纹,因此在分解插销400时,可以将螺栓紧固于螺纹孔450,并通过拽拉螺栓,从而轻松地将插销400从贯穿孔220分离。
100.如图6所示,涡轮转子轮盘200的贯穿孔220在一侧可以包含头部容纳孔230,该头部容纳孔230形成为内径比贯穿孔大,而收容插销400的头部420。
101.头部容纳孔230通过形成为直径比贯穿孔220大,且与贯穿孔220具有阶梯差,从而可以将插销400的头部420收容于固定位置。头部容纳孔230的深度形成为比头部420的长度大,从而如下所述,可以使得弯曲部550整体收容于头部容纳孔230内。
102.如图8所示,固定器500通过弯曲矩形板而形成,并且可以包含水平部510和阶梯部520和垂直部530,上述水平部510可以通过塑性变形而弯曲,上述阶梯部520与水平部连接成具有阶梯差,上述垂直部530从阶梯部垂直地弯曲。
103.固定器500可以通过弯曲具有预定的宽度、长度以及厚度的矩形金属板而形成。固定器500既可以是整个板由容易通过塑性变形而弯曲的材料构成,也可以是只有在插入固定器500后被弯曲的水平部510部位由塑性变形而弯曲的材料构成。
104.水平部510为长条的矩形板材,如图5所示,水平部510的未弯曲的部位可以配置为插入到插销400的凹槽部430。
105.阶梯部520可以形成为从水平部510的一侧端朝向上方弯曲,再向水平弯曲。如图5所示,阶梯部520可以安装于插销400的剖开部440与贯穿孔220之间。
106.垂直部530可以形成为从阶梯部520的一侧端朝向下方弯曲。垂直部530可以形成为比阶梯部520的阶梯高度大,在2倍以上。如图5所示,垂直部530可以紧贴于安装肋210的
内侧面,而对固定器500进行固定以使其不向外脱落。
107.如图5所示,将固定器500插入安装肋210的贯穿孔220,并在插入插销400后,可以利用通过弯曲水平部510的一部分而形成的弯曲部550来支承插销400的头部420。
108.这时,弯曲部550配置于头部容纳孔230内部,从而可以使得固定器500和插销400的头部420不从安装肋210的外侧面突出。
109.图9至图11是示出使用插销和固定器来将密封板组装于涡轮转子轮盘的过程的图。
110.下面,参照附图来对涡轮动叶的密封组装方法进行说明。
111.首先,如图4所示,将涡轮动叶100的叶根部130插入涡轮转子轮盘200的插槽而进行安装。
112.然后,如图6所示,将密封板300安装于涡轮动叶100的平台部120与涡轮转子轮盘200的安装肋210之间。这时,密封板300的半径方向内侧端部可以插入到安装槽250。
113.然后,如图9所示,将固定器500插入到形成于安装肋210的贯穿孔220而进行安装。这时,固定器500的水平部510为未弯曲的状态,阶梯部520和垂直部530可以以安放于贯穿孔220的方式插入而进行安装。
114.然后,如图9至图10所示,将插销400插入到形成于安装肋210的贯穿孔220和密封板300的销孔330而进行安装。这时,插销400的主体部410与头部420之间的阶梯部可以以紧贴于贯穿孔220与头部容纳孔230之间的阶梯部而被支承的方式插入。此外,可以以固定器500的阶梯部520和水平部510与插销400的剖开部440和凹槽部430相接的方式插入插销400而进行安装。
115.然后,如图10所示,通过弯曲固定器500的向安装肋210的外侧突出的部位来支承插销400。即,可以使通过垂直地弯曲固定器500的水平部510中的突出的端部而形成的弯曲部550,紧贴于插销400的头部420来支承插销400。
116.如图11所示,通过弯曲水平部510的一部分而形成的弯曲部550可以配置于涡轮转子轮盘200的贯穿孔220内部。即,插销400或固定器500不会从安装肋210的外侧表面突出,因此可以防止突出部与气体摩擦而产生流动损失。
117.以上,对本发明的一实施例进行了说明,但只要是本领域技术人员就可以在不脱离权利请求范围所记载的本发明的思想的范围内,通过构成要素的附加、变更、删除或添加等来对本发明进行各种修改和变更,这也包含在本发明权利范围内。
118.符号说明
119.1000:燃气轮机1010:外壳
120.1100:压缩机1110:压缩机动叶
121.1112:燕尾部1120:压缩机转子轮盘
122.1200:燃烧器
123.1300:涡轮1320:涡轮转子轮盘
124.1330:涡轮静叶1340:涡轮动叶
125.1400:扩散器1450:固定螺母
126.1500:扭矩管单元1600:拉杆
127.100:涡轮动叶110:翼型部
128.120:平台部130:叶根部
129.150:冷却流路
130.200:涡轮转子轮盘210:安装肋
131.220:贯穿孔230:头部容纳孔
132.250:安装槽
133.300:密封板330:销孔
134.400:插销410:主体部
135.420:头部430:凹槽部
136.440:剖开部450:螺纹孔
137.500:固定器510:水平部
138.520:阶梯部530:垂直部
139.550:弯曲部。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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