CN101382298B - 用于单独第一级喷嘴的外侧壁保持*** - Google Patents

用于单独第一级喷嘴的外侧壁保持*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于燃气涡轮机的单独第一级喷嘴的外侧壁保持***。该保持***包括周向保持环，其具有主体和径向向内突出的成对的周向保持平台。周向环形保持槽形成在成对的周向保持平台之间。安装在各个喷嘴的外侧壁的外面上的第一突出件和第二突出件，适于装配在保持环的周向环形保持槽内且通过第一保持销和第二保持销而被径向地且周向地支承，各个销都穿过周向保持平台。各个喷嘴还包括外侧壁弦状铰接式横档件和密封件，以及为喷嘴提供轴向支承的内侧壁弦状铰接式横档件和密封件。

Description

用于单独第一级喷嘴的外侧壁保持***
技术领域
本发明大体涉及一种用于安装燃气涡轮机喷嘴的装置，更具体地涉及一种用于单独(singlet)第一级喷嘴的外侧壁保持***。
背景技术
在燃气涡轮机中，燃烧热气体经过第一级喷嘴和轮叶(bucket)以及后续涡轮级的喷嘴和轮叶从燃烧室中流出。第一级喷嘴典型地包括铸造(cast)喷嘴分段的环形阵列或集群，每个分段各含有一个或多个喷嘴定子叶片。各个第一级喷嘴分段还包括彼此径向隔开的内侧壁部和外侧壁部。在装配喷嘴分段之后，定子叶片彼此周向地隔开，以在环形的内侧壁和外侧壁之间形成定子叶片的环形阵列。联接到第一级喷嘴的外侧壁上的喷嘴保持环将第一级喷嘴支承在涡轮机的气流通道中。优选在水平中线处分开的环形喷嘴支承环由内侧壁接合且可支承第一级喷嘴以防止轴向运动。
侧向密封件可以密封沿着邻接的周向边缘一个接一个的喷嘴分段的环形阵列。侧向密封件在内侧壁径向向内和外侧壁径向向外的高压区(即处于高压的压缩机排出空气)与热气流通道中处于较低压的燃烧热气体之间密封。弦状铰接式(chordal hinge)密封件用来在第一级喷嘴的内侧壁与喷嘴支承环的轴向面向表面之间以及在外侧壁与用于第一级轮叶的护罩之间密封。
现在参看图1，示出了表示为10的燃气涡轮机通用涡轮机部分的代表性实例。涡轮机10接收来自燃烧室环形阵列(未示出)的燃烧热气体，这些燃烧室经过过渡件12传输热气体，以便沿着环形的热气通道14流动。涡轮级沿着热气通道14布置。各个级都包括多个周向隔开的轮叶和多个周向隔开的定子叶片，其中，这些轮叶安装在涡轮转子上并形成涡轮转子的一部分，这些定子叶片形成喷嘴的环形阵列。例如，第一级包括多个周向隔开的轮叶16和多个周向隔开的定子叶片20，其中，轮叶16安装在第一级转子叶轮18上。类似地，第二级包括多个轮叶22和多个周向隔开的定子叶片26，其中，轮叶22安装在转子叶轮24上。可以设置另外的级，例如第三级，其包括多个周向隔开的轮叶28和多个周向隔开的定子叶片32，其中，轮叶28安装在第三级转子叶轮30上。应理解的是，定子叶片20，26和32安装并固定在涡轮机外壳上，而轮叶16，22和28以及叶轮18，24和30形成为涡轮转子的一部分。在转子叶轮之间的是隔离件34和36，它们也形成为涡轮转子的一部分。应理解的是，压缩机排出空气位于第一级的径向向内和径向向外布置的区域37内，而且区域37中的这种空气处于比沿着热气通道14流动的热气体的压力更高的压力。
参看涡轮机的第一级，形成第一级喷嘴的定子叶片20布置在内侧壁38和外侧壁40之间，其中，内侧壁38和外侧壁40分别从涡轮机外壳支承。如上所述，第一级的喷嘴由多个喷嘴分段形成，这些喷嘴分段各安装一个或两个定子叶片，这些定子叶片在内侧壁部和外侧壁部之间延伸并且排列在分段的环形阵列中。连接到涡轮机外壳上的喷嘴保持环42联接到外侧壁上并紧固第一级喷嘴。第一级喷嘴的内侧壁38的径向向内的喷嘴支承环44接合内侧壁38。具体地，内侧壁38和喷嘴支承环44之间的交界面包括内横档件(rail)52。内横档件52包括弦状线性延伸的轴向凸出物，在下文总体地并共同地称为弦状铰接式密封件。应理解的是，高压压缩机排出空气位于区域37内，而在热气通道1 4中流动的较低压力的热气***于弦状铰接式密封件的相对侧上。因此，弦状铰接式密封件意图密封以防止从高压区37进入热气通道14的较低压力区的泄漏。
喷嘴包括绕发动机轴线周向排列的多个径向延伸的翼形件，这些翼形件由径向的内周向侧壁和外周向侧壁所支承。内侧壁或外侧壁可包括某种形式的凸缘，以将喷嘴联接到固定的发动机安装结构上。通常，多个涡轮喷嘴与多个涡轮转子级相交错。由喷嘴执行的引导作用还加快了气流，从而导致入口平面和出口平面之间的静压下降以及喷嘴的高压负载。另外，喷嘴在径向安装表面处经受来自热燃烧气体和冷却剂空气的高的热梯度。
在喷嘴侧壁附近的周向位置处使用螺栓和夹紧件来作为对侧壁的限制，该侧壁比它所附连的结构更热，从而导致喷嘴外侧壁的径向弯曲和附连在侧壁上的翼形件的应力。翼形件的这种应力可在翼形件后缘中形成裂纹。
图2更详细地示出了用于第一级喷嘴110的现有技术的侧壁保持***100。第一级喷嘴110包括外侧壁115、内侧壁120和定位在喷嘴保持环130和喷嘴支承环135之间的翼形件125。喷嘴保持环130和支承环135附连在涡轮机外壳(未示出)上。第一级喷嘴还包括用于内侧壁和外侧壁的弦状铰接式横档件。内侧壁120上的弦状铰接式横档件145提供用于喷嘴110相靠支承环135的轴向支承，而弦状铰接式横档件150提供了用于喷嘴110相靠第一级轮叶170的护罩160的轴向支承。内弦状铰接式横档件145和外弦状铰接式横档件150还提供弦状铰接式密封件147，152。
喷嘴110的外侧壁115上的弦状铰接式横档件150从外侧壁115径向向外突出。弦状铰接式横档件150在其最外的径向凸出部处具有向前面对的环形保持平台175。保持平台175与向后面对的环形槽180匹配，该环形槽180通过保持环上的向后面对的保持钩185而构成。弦状铰接式横档件150的保持平台175作用在保持环130的保持钩185上，并且提供用于喷嘴110的径向支承。环形的保持钩185可分成若干分段(未示出)。周向支承由穿过保持环130和保持平台175的防转动销(未示出)所提供。
发电燃气涡轮机传统上使用某种类型的钩式保持***。通过从连续钩状装置(典型地为GE的FA类机器)变化到分段钩状装置(典型地为GE的FB类机器)，已对传统的钩式保持***作出了改进。这种变化不但产生更加确定的喷嘴载荷和更好的喷嘴密封，而且导致保持环劣于最优的绝热并因而相当大地增加了喷嘴装置的成本。本领域的一些有关钩状保持设计的问题包括不完善的弦状铰接式密封、保持环不圆以及高的后缘应力。
因此，需要提供确定的喷嘴负荷和改进的密封，同时还要改进保持环的绝热、降低成本以及改善喷嘴装置的装配适应性。
发明内容
本发明涉及用于在燃气涡轮机中保持单独第一级喷嘴的外侧壁的装置和方法。
简要地讲，根据本发明的一个方面，提供了一种用于燃气涡轮机的第一级单独喷嘴的外侧壁保持***。该保持***包括周向保持环。该保持环具有主体和从保持环的主体径向向内突出的成对的周向保持平台。该成对的周向保持平台可相互隔开预定距离。周向环形保持槽形成在该成对的周向保持平台之间，其中该环形保持槽具有为在该成对的周向保持平台之间的预定距离的宽度。
包括内侧壁和外侧壁的第一级喷嘴可装配在保持环上。第一突出件(lug)和第二突出件可安装在各个喷嘴的外侧壁的外面上。第一突出件和第二突出件适于装配在保持环的周向环形保持槽内。第一保持销用来将周向环形保持槽内的第一突出件附连到成对的周向保持平台上，第二保持销用来将周向环形保持槽内的第二突出件附连到周向保持平台上。可以为喷嘴提供两个弦状铰接式横档件。对于各个喷嘴，在外侧壁上都安装了一个弦状铰接式横档件。对于各个喷嘴，还在内侧壁上设置了弦状铰接式横档件。
根据本发明的第二个方面，提供了用于在燃气涡轮机的第一级中保持第一级单独喷嘴的方法。该燃气涡轮机将包括第一级保持环和喷嘴，其中，该第一级保持环带有成对平行的周向保持平台及在其之间的槽，该喷嘴包括带有第一突出件、第二突出件和弦状铰接式横档件的外侧壁以及带有弦状铰接式横档件的内侧壁。
该方法包括通过将第一突出件销式连接到该成对的周向保持平台上以及将第二突出件销式连接到该成对的周向保持平台上，利用外侧壁保持***而提供用于喷嘴的径向支承和周向支承。通过外侧壁上的弦状铰接式横档件和内侧壁上的弦状铰接式横档件而提供用于喷嘴的轴向支承。
根据本发明的第三个方面，提供了一种燃气涡轮机，其采用用于第一级单独喷嘴的侧壁保持***。该保持***包括周向保持环。该保持环具有主体和从保持环的主体径向向内突出的成对的周向保持平台。该成对的周向保持平台可相互隔开预定距离。周向环形保持槽形成在该成对的周向保持平台之间，其中该环形保持槽具有为在该成对的周向平台之间的预定距离的宽度。
提供了包括内侧壁和外侧壁的第一级喷嘴。外侧壁可从保持环的轴线方向偏斜。安装在各个喷嘴的外侧壁的外面上的第一突出件和第二突出件适于装配在保持环的周向环形保持槽内。包括了多个保持销，对于多个第一级喷嘴中的每个喷嘴而言，这些保持销都包括第一保持销和第二保持销。第一保持销适于将周向环形保持槽内的第一突出件附连到该成对的周向保持平台上。第二保持销适于将周向环形保持槽内的第二突出件附连到周向保持平台上。各个喷嘴还包括外侧壁上的弦状铰接式横档件和内侧壁上的弦状铰接式横档件。
附图说明
当参考附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本发明的这些及其它的特征、方面和优点，在整个附图中相同的符号表示相同的部件，在附图中：
图1为典型的现有技术燃气涡轮机的一部分的局部示意性侧视图；
图2示出了现有技术燃气涡轮机的第一级喷嘴的典型侧壁保持***，其采用了用于外侧壁的钩式保持***；
图3A和图3B示出了用于外侧壁保持***的发明的保持环的实施例；
图4A、图4B和图4C示出了用于外侧壁保持***的发明的单独第一级喷嘴的实施例的视图；
图5示出了外侧壁保持***的示意性侧视图；和
图6A至图6G示出了用于将第一级喷嘴安装到保持环上的方法。
零部件清单
10  涡轮机
12  过渡件
14  热气通道
16  第一级轮叶
18  第一级转子叶轮
20  第一级定子叶片
22  第二级轮叶
24  第二级转子叶轮
26  第二级定子叶片
28  第三级轮叶
30  第三级转子叶轮
32  第三级定子叶片
34  隔离件
36  隔离件
37  压缩机排出口
38  内侧壁
40  外侧壁
42  喷嘴保持环
44  喷嘴支承环
52   内横档件
100  侧壁保持***
110  第一级喷嘴
115  外侧壁
120  内侧壁
125  翼形件
130  喷嘴保持环
135  喷嘴支承环
145  内侧壁弦状铰接式横档件
147  内侧壁弦状铰接式密封件
160  护罩
150  外侧壁弦状铰接式横档件
152  外侧壁弦状铰接式密封件
170  第一级轮叶
175  环形保持平台
180  环形槽
185  保持钩
300  喷嘴保持环
310  主体
315  成对的周向平台
320  环形槽
325  后保持平台
326  后保持平台后周向面
328  后保持平台前周向面
330  前保持平台
331  前保持平台前周向面
333  前保持平台后周向面
334  周向分段
340  冷却孔
345  通孔
350  端部封闭孔
355  共轴孔
358  中心线
360  成对的孔
400  第一级喷嘴
410  内侧壁
415  内侧壁内面
420  外侧壁
422  外侧壁外面
424  外侧壁内面
430  翼形件
440  第一突出件
442  端部开口狭缝
445  第二突出件
447  销孔
450  外侧壁后边缘
452  外侧壁前边缘
454  吸入侧
456  压力侧
460  外侧壁弦状铰接式横档件
465  外侧壁弦状铰接式密封件
468  外侧壁弦状铰接式横档件后表面
470  内侧壁弦状铰接式横档件
472  内侧壁弦状铰接式横档件后表面
475  内侧壁弦状铰接式密封件
480  防翻转突出件
485  侧壁倾斜角
490  第一保持销
492  第一保持销中心线
495  第二保持销
496  第二保持销中心线
500  外侧壁保持***
510  过渡件
520  第一级喷嘴
530  保持突出件
540  第一级轮叶
550  护罩
580  支承环
590  保持销
610  第一半保持环
615  第一保持孔
617  第一保持销
619  半保持环的边缘
625  成对的孔
630  第一保持孔
632  第一保持销
635  第二保持孔
637  第二保持销
640  成对的孔
645  第一保持孔
647  第一保持销
650  第二保持孔
652  第二保持销
660  第一安装喷嘴
665  第一安装喷嘴的弦状铰接式横档件
667  弦状铰接式横档件的遮盖端
670  第二安装喷嘴
675  第二安装喷嘴的弦状铰接式横档件
677  弦状铰接式横档件的遮盖端
680  第二半保持环
690  第二半保持环上的后安装喷嘴
691  用于第二半保持环上的后安装喷嘴的第二销孔
692  用于第二半保持环上的后安装喷嘴的第二保持销
695  第二半保持环上的后安装喷嘴上的弦状铰接式横档件
具体实施方式
本发明的以下实施例具有许多优点，包括改善的喷嘴稳定性、确定的喷嘴载荷、翼形件后缘的应力降低、改进的保持环绝热、改善的喷嘴装置装配适应性、改进的弦状铰接式密封以及改善的喷嘴可铸造性。
发电燃气涡轮机传统上使用钩式保持***。钩式保持***固有地具有若干不能克服的设计缺陷。本发明克服了钩式设计的缺陷。本发明设计的实施例保持带有两个轴向定向销的第一级喷嘴。该保持***的优点包括改善的喷嘴稳定性、确定的喷嘴负载、翼形件后缘的应力降低、改进的保持环绝热、改善的喷嘴装置装配适应性、改进的弦状铰接式密封以及改善的喷嘴可铸造性。
更具体地，第一级喷嘴在外侧壁处通过两个轴向定向销而附连到保持环上。两个销在两端处支承在保持环中的轴向定向的销孔内，从而被简单地支承。第一销穿过喷嘴突出件中的销孔。第二销穿过喷嘴突出件中的狭缝。狭缝打开至喷嘴的压力侧。第一销防止喷嘴沿径向方向和切向方向移动。第二销防止喷嘴绕轴线方向转动。与内侧壁弦状铰接式横档件和外侧壁弦状铰接式横档件相结合，结果为充分约束的、非冗余的保持***。突出件定位成使得喷嘴稳定性最好，对寿命限制特征(即后缘)的应力输入最小以及保证确定的喷嘴载荷。通过尽可能向前和尽可能分离地移动突出件，以产生克服(react out)气体载荷的较长力臂，使得喷嘴稳定性最好。远离后缘移动支承突出件使输入到后缘的应力最小。通过将保持特征设计成仅能够支承指定方向上的载荷，使得喷嘴载荷更为确定。与初始的钩式设计相比，本发明的保持***还极大地降低了从喷嘴进入保持特征内的热输入。使接触面积最小并防止喷嘴和保持特征之间的死腔(dead cavity)来实现这种降低。本发明的保持***被设计成便于装配和制造。
改进的保持***获得改善的喷嘴和保持环寿命、导致氮氧化物(Nox)下降的渗漏减少、以及相对于相应技术的发动机极大地降低了喷嘴装置的成本。
用于第一级单独喷嘴的外侧壁保持***包括带有周向环形槽的周向保持环、各带有内侧壁和外侧壁的多个第一级喷嘴、安装在各个喷嘴外侧壁上的第一突出件和第二突出件、第一保持销和第二保持销以及用于每个喷嘴的各个侧壁上的弦状铰接式横档件。
图3A和图3B分别向后透视和向前透视地示出了保持环实施例的等轴截面图。保持环300包括大体圆柱状的主体310，其由涡轮机外壳通过本领域公知的方法所支承。尽管未示出，但保持环优选分成为两个半圆环以便于装配。主体310可包括成对的周向保持平台315，它们从主体310径向向内突出。成对的周向平台可位于保持环300的后侧上，各平台轴向地相互隔开预定距离w。从主体310的凸出d和成对的周向平台315之间的预定宽度w限定了周向环形槽320。成对的周向保持平台315可包括后保持平台325和前保持平台330。后保持平台325包括后周向面326和前周向面328。前保持平台330包括前周向面331和后周向面333。前保持平台330可任选地沿着其周向长度由多个径向定向的冷却孔340所截断，从而在前保持平台330中形成周向分段334。冷却孔340提供了通道，用于冷却来自保持环主体310的外侧的空气以及与喷嘴的翼形件内的内部管道相接合以冷却喷嘴。
在后保持平台325的后周向面326和前周向面328之间设置了多个轴向定向的通孔345。穿过前保持平台330的后周向面333设置了多个轴向定向的端部封闭式钻孔350。后保持平台325中的多个轴向定向的通孔345和前保持平台330中的多个轴向定向的端部封闭式钻孔350径向地、周向地且共轴地布置，以接纳轴向穿过后保持平台325并进入前保持平台330的钻孔350中的保持销(未示出)。具有中心线358的共轴定向孔还围绕保持平台等距地、周向成对地排列。成对孔360的周向排列对于保持销的确定的捕获***很关键，随后将更为详细地说明。成对孔360的直径在尺寸方面设置成接纳用于喷嘴的保持销。
图4A示出了外侧壁保持***中的第一级喷嘴实施例的侧视图。图4B示出了第一级喷嘴外侧壁的外表面的等轴视图。图4C示出了第一级喷嘴外侧壁的外表面的俯视图。
第一级喷嘴400包括内侧壁410、外侧壁420以及两者之间的翼形件430。翼形件430可包括用于喷嘴冷却的内腔，其具有大致与保持环的空气冷却孔(图3B，340)轴向和周向对齐的入口。外侧壁420包括外面422和内面424。对于喷嘴侧壁的四个侧面的取向，当处于保持环上的适当位置时，相对于经过涡轮机的气流而言，后侧为上游侧而前侧为下游侧。此外，当从燃烧器端向下观察气流通道时，压力侧为顺时针侧而吸入侧为逆时针侧。
外侧壁420的外面422包括两个保持突出件。第一突出件440和第二突出件445从侧壁的后边缘450向前预定距离s定位，突出件相对于侧壁的后端轴向地对齐。第一突出件440定位在侧壁的压力侧456上。第二突出件445定位在侧壁的吸入侧454上。第一突出件440和第二突出件445可周向地定位成接近外侧壁420的相应侧的边缘。第一突出件440和第二突出件445包括宽度w1。当喷嘴安装在保持环上时，w1适于装配在成对的保持平台的周向保持槽(图3A，320)内。第一突出件440包括轴向定向的端部打开式狭缝442。第二突出件445包括轴向定向的封闭销孔447。当喷嘴安装在保持环(图3A，300)上时，确定封闭销孔447和端部打开式狭缝442的中心，以便与保持平台中的轴向定向的成对孔(图3A，360)的中心线(图3A，358)径向和周向地对准。封闭销孔447和开口狭缝442在尺寸方面设置成接纳用于喷嘴的保持销。通过尽可能向前和尽可能分离地布置突出件，以产生用于克服气体载荷的较长力臂，使得喷嘴稳定性最好。远离后缘地移动支承突出件，使对后缘的应力输入最小。
外侧壁420还包括后边缘450上的弦状铰接式横档件460。弦状铰接式横档件460从侧壁的内面自压力侧延伸至吸入侧，并从侧壁的后边缘450大体径向向外地延伸。弦状铰接式横档件460径向向外地突出得足够多，以便至少部分地或完全地遮盖后保持平台的后面中的通孔(图3A，345)的径向范围。弦状铰接式密封件465设置在弦状铰接式横档件460的后表面468上，以提供相靠第一级轮叶的护罩的支持面。弦状铰接式密封件465还提供了用于外侧壁相靠护罩的轴向支承。由护罩对外侧壁的轴向支承辅助由保持平台所提供的径向和周向支承。
参看图4C，外侧壁的俯视图示出了侧壁为平行四边形的，其中具有与轴线方向成大约23度的侧壁偏斜角485。偏斜导致外侧壁420的后端450(以及因此弦状铰接式横档件460)朝向压力侧456并远离外侧壁420的吸入侧454周向地移动。通过将第一保持销490保持在第一保持突出件440中的适当位置，因此通过弦状铰接式横档件460阻碍第一保持销490沿着中心线492的轴向***及移出。然而，第二保持销495在第二保持突出件445中的中心线496周向地在弦状铰接式横档件460的外面。
内侧壁410还包括内面上的弦状铰接式横档件470。弦状铰接式横档件470横越内侧壁410的内面415从压力侧延伸至吸入侧，且从内侧壁410的内面415大致径向向内地延伸。弦状铰接式横档件470包括弦状铰接式密封件475的升高的支持面，其支持内支承环，以提供用于喷嘴内侧壁的轴向支承。弦状铰接式密封件475还阻碍来自压缩机的高压空气在内侧壁和内支承环之间通过。
图5示出了用于第一级喷嘴的外侧壁保持***500的示意性侧视图。燃烧热气体从燃烧室(未示出)经过过渡件510流出。热气体进入第一级喷嘴520，从而冲击翼形件430。通过翼形件430将热气体引至第一级轮叶540。通过喷嘴执行的引导作用也加快了气流，从而导致入口平面和出口平面之间的静压下降以及喷嘴的高压负载。保持环300包括前周向平台330和后周向平台325。各个第一级喷嘴的外侧壁420的保持突出件440，445(示出了一个)装配到环形槽320内。保持销490，495(示出了一个)分别地经过轴向孔345和350而装配在后保持平台325和前保持平台330中。保持销490，495穿过保持突出件440，445而提供用于第一级喷嘴520的径向和周向支承。外侧壁420上的弦状铰接式横档件460在弦状铰接式密封件465接触用于第一级轮叶540的护罩550的位置处提供用于喷嘴的轴向支承。内侧壁410上的弦状铰接式横档件470在弦状铰接式密封件475接触支承环580的位置处提供用于喷嘴的轴向支承。通过弦状铰接式横档件460防止保持销490，495(示出了一个)从保持突出件530中退出。
如上所述，用于保持销的轴向定向孔围绕保持环的后保持平台周向成对地、等距地排列。第一级喷嘴可装配在保持环上，如图6A-6G中所示。
图6A示出了用于保持销的孔的排列的后侧视图，这些保持销用于将第一级喷嘴外侧壁的突出件保持在保持环的保持平台上。如上所述，这些孔成对地排列。每对孔625，640都包括第一保持孔630，645和第二保持孔635，650。第一保持孔630容纳用于所安装的第一级喷嘴的外侧壁的第一保持突出件。第二保持孔635容纳用于先前所安装的相邻第一级喷嘴的外侧壁的第二保持突出件。如上所述，保持环可以分成两个半圆部分610，680，这两个半圆部分被装配到一起以形成圆形的保持环。因此，在半圆环的各端部620处仅设置一个保持孔615，691。
图6B示出了第一保持销617，其安装在半保持环610的第一保持孔615中，以便安装第一级喷嘴。图6C示出了置于半圆保持环610上的首先安装的(first-installed)喷嘴660的轮廓。通过将第一保持突出件和第二保持突出件放入保持环的环形槽内并滑动首先安装的喷嘴直至第一保持突出件的开口狭缝滑过第一保持销617(图4A-4C中示出了保持突出件)而***首先安装的喷嘴660。由于外侧壁665的偏斜，弦状铰接式横档件660的遮盖端667顺时针地延伸经过半保持环610的端部。因为第一保持突出件的狭缝是端部打开的，所以它可接纳先前***到第一保持孔内的第一保持销617，即使弦状铰接式横档件660的遮盖端667盖住第一保持孔。图6D示出了第二保持销637，其穿过成对孔625的第二保持孔635而保持在第一半保持环610的适当位置内。因为偏斜外侧壁的未遮盖端668使与首先安装的喷嘴660相关的第二保持孔635未被遮盖，故能够***首先安装的第一级喷嘴的第二保持销。通过将用于喷嘴外侧壁的第二保持销637保持在适当位置，保持环的前周向平台和后周向平台径向地且周向地将侧壁锁定在适当位置。图6D还示出了第一保持销632，其安装在用于接下来待安装的喷嘴670的第一保持孔630内。
图6E示出了相邻的后喷嘴670，其安装在半保持环上邻近首先安装的喷嘴660。类似于用于首先安装的喷嘴660的安装，相邻在后喷嘴的第一保持突出件和第二保持突出件***到半保持环610上的成对的周向保持平台之间的环形槽内。相邻在后喷嘴670的第一保持突出件的开口狭缝滑过第一保持销。用于首先安装的喷嘴660的第二保持销637和用于相邻在后喷嘴670的第一保持销632现在由用于相邻在后喷嘴670的弦状铰接式横档件675的遮盖端677所遮盖。用于相邻在后喷嘴670的第二保持孔650保持为未遮盖的。
图6F示出了用于相邻在后喷嘴的第二保持销652放置在第二保持孔650中。通过将第一保持销632和第二保持销652保持在适当位置，将相邻在后喷嘴670锁定在适当位置。尽管未示出，但可以将另外的在后喷嘴放置在半保持环上直至完成装配。
类似地，第二半保持环可以与喷嘴装配在一起直至装满。图6G示出了用于两个半保持环610，680(部分地示出)的端部620之间的交叠。喷嘴660具有弦状铰接式横档件665的遮盖端667，其延伸超过半保持环610的端部620。弦状铰接式横档件665的遮盖端667遮盖用于喷嘴660的第一保持销617以及半保持环680上的用于喷嘴690的第二保持销692。尽管未示出，但半保持环610，680的另一端部之间的交叠类似地由来自一个半保持环的外侧壁上的弦状铰接式横档件的遮盖端所共享。
尽管文中描述了各种实施例，但根据说明书将要理解的是，可以对其中的元件、变型或改进进行各种组合并且都落入本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种用于燃气涡轮机的第一级单独喷嘴(520)的外侧壁保持***(500)，所述保持***包括：
周向保持环(300)，所述保持环包括主体和从所述保持环的主体径向向内地突出的一对周向保持平台(325，330)，所述一对周向保持平台相互隔开预定距离；
位于所述一对周向保持平台(325，330)之间的周向环形保持槽(320)，其中所述槽具有为所述一对周向保持平台之间的预定距离的宽度；
第一级单独喷嘴(520)，其包括在各个喷嘴(520)上的内侧壁(410)和外侧壁(420)；
第一突出件(440)和第二突出件(445)，其安装在各个喷嘴的所述外侧壁(420)的外面(422)上，并且适于装配在所述保持环(300)的周向环形保持槽(320)内；
第一保持销(490)和第二保持销(495)，所述第一保持销(490)用于将所述周向环形保持槽(320)内的所述第一突出件(440)附连到所述一对周向保持平台(325，330)上，所述第二保持销(495)用于将所述周向环形保持槽(320)内的所述第二突出件(445)附连到所述一对周向保持平台(325，330)上；
位于各个喷嘴(520)的所述外侧壁(420)上的弦状铰接式横档件(460)和弦状铰接式密封件(465)；和
位于各个喷嘴(520)的所述内侧壁(410)上的弦状铰接式横档件(470)和弦状铰接式密封件(475)。
2.根据权利要求1所述的用于第一级单独喷嘴(520)的外侧壁保持***(500)，其特征在于，所述保持***包括：所述一对周向保持平台的后保持平台(325)，其包括多个轴向定向的通孔(345)；所述一对周向保持平台的前保持平台(330)，其包括多个轴向定向的端部封闭孔 (350)，所述后保持平台(325)和所述前保持平台(330)中的孔的相应组径向地且周向地对准。
3.根据权利要求2所述的外侧壁保持***(500)，其特征在于，所述弦状铰接式密封件(465)位于所述弦状铰接式横档件(460)的后表面(468)上，所述弦状铰接式密封件(465)与第一级轮叶(540)的护罩(550)的相对表面相接触，从而提供用于所述喷嘴(520)的轴向支承并在所述外侧壁(420)和所述护罩(550)之间形成密封通道。
4.根据权利要求2所述的外侧壁保持***(500)，其特征在于，所述弦状铰接式密封件(475)位于所述弦状铰接式横档件(470)的后表面(472)上，所述弦状铰接式密封件(475)与支承环(580)的相对表面相接触，从而提供用于所述喷嘴(520)的轴向支承并密封所述内侧壁(410)和所述支承环(580)之间的通道。
5.根据权利要求2所述的外侧壁保持***，其特征在于：
所述第一突出件(440)周向地安装在所述外侧壁(420)的压力边缘附近的外侧并且安装在所述外侧壁(420)的后边缘的轴向前方，所述第一突出件(440)还径向向外地从所述外侧壁(420)的外面(422)伸出，从而当所述喷嘴(520)安装到所述保持环(300)上时适于基本装配在所述周向环形保持槽(320)内；和
所述第二突出件(445)周向地安装在所述外侧壁(420)的吸入边缘附近的外侧并且安装在所述外侧壁的后边缘的轴向前方，所述第二突出件还径向向外地从所述外侧壁(420)的外面(422)伸出，从而当所述喷嘴(520)安装到所述保持环(300)上时基本适于装配在所述周向环形保持槽(320)内。
6.根据权利要求5所述的外侧壁保持***(500)，其特征在于，所述第一突出件(440)还包括适于容纳所述第一保持销(490)的狭缝(442)，当所述喷嘴(520)定位成用于安装在所述保持环(300)上时，所述狭缝(442)与所述一对周向保持平台(325，330)中的孔(345，350)的相应组径向地且周向地对准；和所述第二突出件(445)还包括适于容纳所 述第二保持销(495)的封闭孔(447)，当所述喷嘴(520)定位成用于安装在所述保持环(300)上时，所述封闭孔(447)与所述一对周向保持平台(325，330)中的孔(345，350)的相应组径向地且周向地对准。
7.根据权利要求5所述的外侧壁保持***(500)，其特征在于，所述第一突出件(440)和所述第二突出件(445)定位成在所述外侧壁(420)上最大可能程度地周向分离，并且所述第一突出件(440)和所述第二突出件(445)定位成从所述外侧壁(420)的后边缘最大可能程度地轴向向前。
8.根据权利要求2所述的外侧壁保持***，其特征在于，所述多个轴向定向的通孔包括：
围绕所述保持环(300)的后保持平台(325)的周边等距隔开的成对的轴向定向孔(360)，其包括所述成对的轴向定向孔中适于接纳用于所述喷嘴的第一保持销的第一保持孔，和所述成对的轴向定向孔中适于接纳用于相邻在后喷嘴的所述第二保持销的第二保持孔。
9.根据权利要求8所述的外侧壁保持***(500)，其特征在于，所述外侧壁(420)上的弦状铰接式横档件(460)从所述外侧壁(420)接近所述后保持平台(325)的后周向面(326)的后边缘(450)沿大致径向向外的方向延伸，以至少部分地或完全地遮盖所述后保持平台(325)中的成对的轴向定向孔(360)。
10.根据权利要求9所述的外侧壁保持***(500)，其特征在于，所述外侧壁(420)偏斜成使得沿着所述外侧壁(420)的后端以大致顺时针的周向方向延伸的所述弦状铰接式横档件(460)遮盖所述后保持平台(325)的后表面的一部分，所述后保持平台的后表面的遮盖部分包括用于所述喷嘴的第一保持孔和用于相邻在前喷嘴的所述第二保持孔，并且所述外侧壁偏斜成使得沿着所述外侧壁(420)的后端以大致逆时针的周向方向延伸的所述弦状铰接式横档件(460)未遮盖所述后保持平台的后表面的一部分，所述后保持平台的后表面的未遮盖部分包括用于所述喷嘴的第二保持孔和用于相邻在后喷嘴的所述第一保持孔。 
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8070431B2 (en) * 2007-10-31 2011-12-06 General Electric Company Fully contained retention pin for a turbine nozzle
US8092163B2 (en) * 2008-03-31 2012-01-10 General Electric Company Turbine stator mount
US8172522B2 (en) * 2008-03-31 2012-05-08 General Electric Company Method and system for supporting stator components
DE102009003638A1 (de) * 2008-03-31 2009-10-01 General Electric Co. System und Verfahren zur Halterung von Statorkomponenten
US20110189008A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 General Electric Company Retaining ring for a turbine nozzle with improved thermal isolation
US8690530B2 (en) * 2011-06-27 2014-04-08 General Electric Company System and method for supporting a nozzle assembly
EP2644833A1 (de) 2012-03-26 2013-10-02 Alstom Technology Ltd Trägerring
US9127557B2 (en) * 2012-06-08 2015-09-08 General Electric Company Nozzle mounting and sealing assembly for a gas turbine system and method of mounting and sealing
GB201406822D0 (en) * 2014-04-16 2014-05-28 Rolls Royce Plc Method of designing guide vane formations
US10132197B2 (en) 2015-04-20 2018-11-20 General Electric Company Shroud assembly and shroud for gas turbine engine
US10309240B2 (en) * 2015-07-24 2019-06-04 General Electric Company Method and system for interfacing a ceramic matrix composite component to a metallic component
FR3053384B1 (fr) * 2016-06-30 2018-07-27 Safran Aircraft Engines Ensemble de fixation d'un distributeur a un element de structure d'une turbomachine
US10393380B2 (en) 2016-07-12 2019-08-27 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Combustor cassette liner mounting assembly
US11674400B2 (en) * 2021-03-12 2023-06-13 Ge Avio S.R.L. Gas turbine engine nozzles

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5271714A (en) * 1992-07-09 1993-12-21 General Electric Company Turbine nozzle support arrangement
US5591003A (en) * 1993-12-13 1997-01-07 Solar Turbines Incorporated Turbine nozzle/nozzle support structure
US5634768A (en) * 1994-11-15 1997-06-03 Solar Turbines Incorporated Airfoil nozzle and shroud assembly
US6572331B1 (en) * 2001-12-28 2003-06-03 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seals in a gas turbine
US7037071B2 (en) * 2001-09-20 2006-05-02 Snecma Moteurs Device for maintaining joints with sealing leaves
CN1854466A (zh) * 2005-04-11 2006-11-01 通用电气公司 涡轮机喷嘴保持键

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5176496A (en) * 1991-09-27 1993-01-05 General Electric Company Mounting arrangements for turbine nozzles
US5307622A (en) * 1993-08-02 1994-05-03 General Electric Company Counterrotating turbine support assembly
US5459995A (en) * 1994-06-27 1995-10-24 Solar Turbines Incorporated Turbine nozzle attachment system
US6464457B1 (en) * 2001-06-21 2002-10-15 General Electric Company Turbine leaf seal mounting with headless pins
US6537023B1 (en) * 2001-12-28 2003-03-25 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine
US6609885B2 (en) * 2001-12-28 2003-08-26 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine
US7063505B2 (en) * 2003-02-07 2006-06-20 General Electric Company Gas turbine engine frame having struts connected to rings with morse pins

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5271714A (en) * 1992-07-09 1993-12-21 General Electric Company Turbine nozzle support arrangement
US5591003A (en) * 1993-12-13 1997-01-07 Solar Turbines Incorporated Turbine nozzle/nozzle support structure
US5634768A (en) * 1994-11-15 1997-06-03 Solar Turbines Incorporated Airfoil nozzle and shroud assembly
US7037071B2 (en) * 2001-09-20 2006-05-02 Snecma Moteurs Device for maintaining joints with sealing leaves
US6572331B1 (en) * 2001-12-28 2003-06-03 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seals in a gas turbine
CN1854466A (zh) * 2005-04-11 2006-11-01 通用电气公司 涡轮机喷嘴保持键

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