CN104379875B - 转子组件、相应燃气涡轮发动机以及组装方法 - Google Patents

转子组件、相应燃气涡轮发动机以及组装方法 Download PDF

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Abstract

一种用于具有旋转轴线的燃气涡轮发动机的转子组件,所述转子组件包括多个转子叶片。每个转子叶片包括在相对侧面之间延伸的平台、从所述平台径向向内延伸的柄部和至少部分地限定在每个所述相对侧面中的狭槽。密封构件配置用于***至所述多个转子叶片中的第一转子叶片的每个狭槽中,以使得每个密封构件的至少一部分延伸超过所述相对侧面之一。所述多个转子叶片中的第二转子叶片邻近所述第一转子叶片连接,以使得一个密封构件的至少一部分***至在所述第二转子叶片上的对应第二狭槽中。

Description

转子组件、相应燃气涡轮发动机以及组装方法
相关申请案的交叉引用
本申请为非临时申请并且要求2012年6月15日提交的美国临时专利申请序列号61/660,307“涡轮叶片平台密封件(TURBINE BLADE PLATFORM SEAL)”的优先权,所述申请以全文引用方式并入本说明书。
背景技术
本说明书描述的应用总体涉及燃气涡轮发动机部件,并且更具体地,涉及用于密封相邻涡轮叶片平台之间的间隙的设备。
典型的燃气涡轮发动机具有用于引导空气依次穿过压缩机部分、燃烧部分和涡轮部分的环形轴向延伸的流动路径。压缩机部分包括为空气添加能量的多个旋转叶片。空气离开压缩机部分并进入燃烧部分。燃料与压缩空气混合,并且所产生的燃烧气体混合物被点燃以便为***添加更多的能量。所产生的燃烧产物随后膨胀穿过涡轮部分。涡轮部分包括从膨胀空气提取能量的另外的多个旋转叶片。使压缩机部分与涡轮部分互相连接的转子轴将这种所提取能量的一部分传递回至压缩机部分。所提取能量的其余部分可用于为负载(例如,风扇、发电机,或泵)提供动力。
至少一些已知的转子组件包括至少一排的周向间隔的转子叶片。每个转子叶片包括翼片,所述翼片包括在前缘和后缘处连接在一起的压力侧和吸入侧。每个翼片从转子叶片平台径向向外延伸至尖端,并且还包括从柄部径向向内延伸的鸠尾榫,所述柄部在所述平台与所述鸠尾榫之间延伸。在连接至转子盘的转子组件内,鸠尾榫连接至转子叶片。
在一排叶片中,相邻叶片的平台部分的侧彼此邻接,以形成限定用于空气和燃烧气体的流动路径的边界的一部分。尽管期望使相邻平台以理想的密封关系邻接,但是适应热生长和加工公差的必要性导致相邻平台之间维持有小间隙。
为了将鸠尾榫连接至转子盘,必须将所述鸠尾榫加工成稍小于它将***至其中的狭槽。这导致在鸠尾榫前方和后方出现小缓冲腔。在涡轮机运行期间,冷却空气可能会从前缓冲腔泄漏,越过转子盘顶部,通往鸠尾榫后方的缓冲腔,穿过相邻转子叶片的后裙部之间的间隙,并且进入燃烧气体的流动路径中。进入热燃烧气体的流动路径中的空气泄漏导致发动机循环的损失,并且因此降低了发动机效率。合乎期望的是,减少这种泄漏以便减少燃料消耗率(specific fuel consumption),从而提高发动机效率。
因此,存在这样的需要:提供一种用于密封燃气涡轮发动机中的相邻旋转叶片的涡轮机转子叶片平台之间的间隙的改进装置。
发明内容
一方面,提供一种用于在具有旋转轴线的燃气涡轮发动机中使用的转子组件。所述转子组件包括多个转子叶片。每个转子叶片包括在相对侧面之间延伸的平台、从所述平台径向向内延伸的柄部、以及至少部分地限定在每个所述相对侧面中的狭槽。密封构件配置用于***至所述多个转子叶片的第一转子叶片的每个狭槽中,以使得每个密封构件的至少一部分延伸超过所述相对侧面之一。所述多个转子叶片中的第二转子叶片邻近所述第一转子叶片连接,以使得一个密封构件的至少一部分***至所述第二转子叶片上的对应第二狭槽中。
另一方面,提供一种具有旋转轴线的燃气涡轮发动机。所述燃气涡轮发动机包括旋转轴和连接至所述轴的转子组件。所述转子组件包括多个转子叶片,并且每个转子叶片包括在相对侧面之间延伸的平台、从所述平台径向向内延伸的柄部、以及至少部分地限定在每个所述相对侧面中的狭槽。密封构件配置用于***至所述多个转子叶片的第一转子叶片的每个狭槽中,以使得每个密封构件的至少一部分延伸超过所述相对侧面之一。所述多个转子叶片中的第二转子叶片邻近所述第一转子叶片连接,以使得一个密封构件的至少一部分***至所述第二转子叶片上的对应第二狭槽中。
又一方面,提供一种装配用于与具有旋转轴线的燃气涡轮发动机一起使用的转子组件的方法。所述方法包括提供多个转子叶片。每个转子叶片包括在相对侧面之间延伸的平台、从所述平台径向向内延伸的柄部、从所述柄部径向向内延伸的鸠尾榫、以及至少部分地限定在每个所述相对侧面中的狭槽。密封构件***至所述多个转子叶片的第一转子叶片的每个狭槽中,以使得每个密封构件的至少一部分延伸超过所述相对侧面之一。所述多个转子叶片的第二转子叶片邻近所述第一转子叶片连接,以使得一个密封构件的至少一部分***至所述第二转子叶片上的对应第二狭槽中。
附图说明
图1至8示出如本说明书所描述的涡轮叶片平台密封件的示例性实施例。
图1为已知燃气涡轮发动机的部件的示意图。
图2A为可与图1所示的燃气涡轮发动机一起使用的转子叶片的侧视图。
图2B为可与图1所示的燃气涡轮发动机一起使用的转子叶片的轴向正视图。
图3为密封两个转子叶片之间的间隙的密封销的径向俯视图。
图4A为密封两个转子叶片之间的间隙的密封销的轴向前视图。
图4B为图4A的特写部分,示出密封两个转子叶片之间的间隙的密封销。
图5为具有大于径向内半径的径向外半径的锥形密封销。
图6为转子叶片的透视图,其中花键密封件连接至所述转子叶片。
图7为花键密封件的轴向前视截面图,所述花键密封件容纳在由相邻转子叶片形成的狭槽内以便密封转子叶片之间的间隙。
图8为转子叶片的具有端部开放的狭槽的一部分的透视图,所述端部开放的狭槽用于接纳花键密封件。
具体实施方式
当燃烧空气流过燃气涡轮发动机时,转子叶片上游的空气压力相对高于转子叶片下游的空气压力。由于压力差,流过涡轮机的空气中的一些可能会通过存在于相邻转子叶片之间的间隙泄漏,并且导致发动机的运行效率低于所述间隙被密封以防止泄漏情况下的运行效率。在其他应用中存在类似的密封件,但本发明将密封件的使用应用于旋转环境中。
现参照附图,在附图中类似数字遍及若干视图指代类似元件,图1示出已知燃气涡轮发动机10的部件的示意图。燃气涡轮发动机10可包括与燃烧器25以流动连通方式连接的压缩机15,所述燃烧器25进一步以流动连通方式与涡轮机40连接。压缩机15和涡轮机40各自连接至转子轴50。涡轮机40还通过转子轴50或另外的转子轴连接至外部负载45。轴50为发动机10提供旋转轴线。
在运行期间,压缩机15压缩进入的空气流20。压缩机15将压缩的空气流20递送至燃烧器25。燃烧器25将压缩的空气流20与燃料流30混合,并且点燃所述混合物以生成燃烧气体流35。尽管仅示出单个燃烧器25,但燃气涡轮发动机10可包括任意数量的燃烧器25。燃烧气体流35继而被递送至涡轮机40。燃烧气体流35驱动涡轮机40以产生机械功。在涡轮机40中产生的机械功驱动转子轴50,以便为压缩机15和任何另外的外部负载45(如发电机等)提供动力。
燃气涡轮发动机10可使用天然气、各种类型的合成气以及其他类型的燃料。燃气涡轮发动机10可以是纽约Schenectady的通用电气公司或其他公司提供的任意数量的不同燃气涡轮机中的一种。燃气涡轮发动机10可具有其他配置,并且可使用其他类型的部件。其他类型的燃气涡轮发动机也可以在本说明书中使用。多个燃气涡轮发动机10、其他类型的涡轮机以及其他类型的发电设备可以在本说明书中一起使用。
图2A为可与燃气涡轮发动机10(图1中示出)一起使用的转子叶片200的侧视图。当叶片200连接在转子组件(如涡轮机40(图1中示出))内时,预定的平台间隙(图2中未示出)限定在周向相邻的转子叶片200之间。在示例性实施例中,叶片200已被修改成包括在叶片200之间提供密封的特征,所述特征以下将进一步详细描述。
当被连接在转子组件40内时,每个转子叶片200连接至转子盘(未示出),所述转子盘可旋转地连接至转子轴,如轴50(图1中示出)。在替代性实施例中,叶片200安装在转子线圈内(未示出)。在示例性实施例中,周向相邻的叶片200是相同的,并且每个所述叶片200从转子盘径向向外延伸并且包括翼片202、平台204、柄部206和鸠尾榫208。在示例性实施例中,翼片202、平台204、柄部206和鸠尾榫208被统称为叶片。
图2A和图2B示出翼片202的前缘210和后缘212。前缘210在翼片202的前侧上,并且后缘212在后侧上。如本说明书中所用,“前”和“上游”用于指代燃气涡轮发动机中的涡轮机的入口端,并且“后”和“下游”用于指代燃气涡轮发动机中的涡轮机的相对出口端。
平台204在翼片202与柄部206之间延伸,以使得每个翼片202从每个相应平台204径向向外延伸。柄部206从平台204径向向内延伸至鸠尾榫208,并且鸠尾榫208从柄部206径向向内延伸,以便于将转子叶片200固定至转子盘。平台204还包括前裙部214和后裙部216,所述前裙部214和后裙部216与第一斜面侧218和相对的第二斜面侧220连接在一起。柄部206的第一斜面侧218可包括用于接纳可移动元件(例如,可移动密封件)的腔222。所设想的是,所述可移动密封件可以是密封销224。
图3至图4B示出在腔222内并且操作来提供密封的密封销224,所述密封销224配置用于防止冷却空气在相邻转子叶片200的后裙部216之间泄漏。当转子叶片200在转子组件40内连接时,平台间隙300限定在相邻的转子叶片平台204之间。正在旋转的转子组件40的离心力导致密封销224密封平台间隙300,如以下进一步详细描述的那样。腔222由后表面302、前侧表面306、后侧表面304、径向内表面402和径向外表面404限定。后表面302和径向内表面402为圆形的,以便限制对密封销224端部在腔222内的移动的约束。侧表面304和306是成角度以使得它们之间的距离在腔222的开口处比在它们连接至后表面302处更宽。由于作用于在密封销224上的离心力,密封销224接触顶部表面404。顶部表面404是成角度的,以使得它引导密封销224朝向相邻转子叶片200的第二斜面侧220下落。
密封销224具有基本上圆形的横截面并且在腔222内径向延伸。在示例性实施例中,密封销224具有约0.04英寸的直径。然而,因为转子叶片200的尺寸可根据使用所述转子叶片200的发动机的尺寸而变化,所以密封销224可具有足以促进转子组件40如本说明书所述那样运行的任何直径。密封销224在两端中的每一端处均为圆形的(在图4A中最佳地示出),以便在从第一位置至第二位置的移动期间减少与顶部表面404和底部表面402的结合(图4A中示出)。
腔222延伸得足够远以进入柄部206中,从而允许密封销224基本上完全容纳在腔222内。换句话说,密封销224可包括这样的最大外直径:所述最大外直径小于腔222的最深部分与沿转子叶片100的第一斜面侧218延伸的平面之间的距离。因此,密封销224可充分嵌入在腔222内,以便提供用于使相邻转子叶片滑动至转子盘中的余隙。
尽管仅示出用于转子叶片200的单个密封销224,当密封销224可定位在涡轮机级的每个相对转子叶片200之间。例如,包括七十二个转子叶片200的第一涡轮机级可包括七十二个密封销224。
在运行中,密封销224最初坐落在腔222底部,以使得密封销224的径向内端与底部表面402相邻。当转子组件40开始旋转时,离心力使密封销224以径向向外的方向在腔222内滑动。当密封销224与顶部表面404接触时,顶部表面404的角度促使密封销224抵靠相邻转子叶片200的平坦第二斜面表面220下落,从而形成密封。为促进这种密封,顶部表面404具有约19度的角度。然而,因为转子叶片200的尺寸可根据使用所述转子叶片200的发动机的尺寸而变化,所以顶部表面404可具有足以促使密封销224抵靠相邻转子叶片200的平坦第二斜面表面220下落的任何角度。为了适应限定腔222的壁的角度,平台204、柄部206以及斜面侧220和218被制造成具有离径向垂直方向约4度的倾斜。然而,因为转子叶片200的尺寸可根据使用所述转子叶片200的发动机尺寸而变化,所以斜面侧220和218可具有足以促进密封销224形成成密封的任何角度。这个斜面角度导致密封销224抵靠相邻转子叶片200的平坦第二斜面侧220下落,以使得密封销224的整个长度与第二斜面220接触以便提供连续的密封。在没有斜面角度的情况下,由旋转盘导致的力矩将使得仅密封销224的径向外尖端接触相邻转子叶片200的第二斜面表面220,而销224的径向内尖端将保持在腔222内,并且将不会形成密封。
在另一个实施例中,图5示出具有大于径向内半径的径向外半径的锥形密封销500,所述锥形密封销500以与密封销224类似的方式起作用。锥形密封销500可在如图3至图4B中所示的同一个腔内使用。
锥形密封销500具有基本上圆形的横截面,并且在腔222内径向延伸。在示例性实施例中,锥形密封销500具有约0.08英寸的径向外直径和约0.04英寸的径向内直径。然而,因为转子叶片200的尺寸可根据使用所述转子叶片200的发动机的尺寸而变化,所以锥形密封销500可具有在装配期间足以容许相邻转子叶片200通过的任何直径。锥形密封销500在两端中的每一端处均为圆形的,例如以便在从第一位置至第二位置的移动期间减少与顶部表面404和底部表面402的结合(图4A中示出)。
中心线轴线参考线502通过锥形密封销500的重心506行进至发动机10的中心线,以使得参考线502在径向外尖端的中心进入锥形密封销500,并且在径向内尖端的中心离开。第二参考线504也通过锥形密封销500的重心506行进,但参考线504垂直于发动机10的中心线。Phi(φ)为在锥形密封销500的重心506处测量的参考线502与504之间角度。需要phi大于0的角度以导致锥形密封销500在腔222内向上滑动,并且抵靠相邻转子叶片200下落,如以下详细描述的那样。如果phi小于0,那么由旋转盘产生的力矩导致锥形密封销500的径向内部分旋转远离相邻叶片,并且不会形成密封。
尽管仅示出用于转子叶片200的单个锥形密封销500,但是所设想的是,可将锥形密封销500定位在涡轮机级的每个相对转子叶片200之间。例如,包括七十二个转子叶片200的第一涡轮机级可包括七十二个锥形密封销500。
在运行中,锥形密封销500最初坐落在腔222的底部,以使得密封销224的径向内端部与底部表面402相邻。当转子组件40开始旋转时,离心力使锥形密封销500以径向向外的方向在腔222内滑动。当锥形密封销500与顶部表面404接触时,顶部表面404的角度促使锥形密封销500抵靠相邻转子叶片200的平坦第二斜面表面220下落,从而形成密封。为了便于锥形密封销500形成密封,顶部表面404具有约19度的角度。然而,因为转子叶片200的尺寸可根据使用所述转子叶片200的发动机的尺寸而变化,所以顶部表面404可具有足以促使锥形密封销500抵靠相邻转子叶片200的平坦第二斜面表面220下落的任何角度。在本实施例中,锥形密封销500的锥角允许抵靠相邻转子叶片200的第二斜面表面220形成密封,而不需要将平台204、柄部206以及斜面侧220和218制造成具有斜面角度。
锥形密封销500允许在平台间隙300中形成密封,而不需要修改平台204、柄部206以及斜面侧220和218的角度。在平台204、柄部206以及斜面侧220和218为基本上垂直构形的情况下,仍然在平台间隙300中形成密封。
图6示出本发明的又一实施例的透视图,其中花键密封件600桥接转子组件40的相邻周向转子叶片200之间的间隙300。在示例性实施例中,叶片200已被修改以包括在叶片200之间提供密封的特征,所述特征以下将进一步详细描述。已知花键密封件在涡轮机中使用,用于密封在相邻固定轮叶的护罩之间的间隙。然而,固定轮叶并不像转子叶片那样在涡轮机运行期间经受离心力。本发明将花键密封件600的使用应用于旋转环境(如转子组件40)中。在示例性实施例中,花键密封件600优选为这样的薄矩形构件:具有约0.3715英寸的高度、约0.15英寸的宽度、以及在轴向方向上约0.01英寸的厚度。然而,因为转子叶片200的尺寸可根据使用所述转子叶片200的发动机的尺寸而变化,所以花键密封销600可具有足以防止空气通过相邻转子叶片200之间的间隙300的泄漏的任何尺寸。花键密封件600优选由高温合金材料形成,具有前表面602和后表面604。
在示例性实施例中,周向相邻的叶片200为相同的,并且每个所述叶片200从转子盘径向向外延伸并且包括翼片202、平台204、柄部206和鸠尾榫208。在示例性实施例中,翼片202、平台204、柄部206和鸠尾榫208被统称为叶片。平台204在翼片202与柄部206之间延伸,以使得每个翼片202从每个相应平台204径向向外延伸。柄部206从平台204径向向内延伸至鸠尾榫208,并且鸠尾榫208从柄部206径向向内延伸以便于将转子叶片200固定至转子盘。
平台204的后部分(如后裙部216)包括狭槽608的、被加工成平台204的径向向外部分,以便接受花键密封件600的、在后裙部216附近的径向向外部分。密封支撑结构606从柄部206向外延伸,并且包括狭槽608的、配置用于接受花键密封件600的径向向内部分的径向向内部分。密封支撑结构606定位在平台204的径向内侧,以使得花键密封件600可***至由密封支撑结构606和平台204限定的狭槽608中。
图7为容纳在狭槽608内、用于密封转子叶片200之间的间隙300的花键密封件600的前视轴向视图,所述狭槽608由相邻的转子叶片200形成。转子叶片200包括在相对侧上的相同结构,以使得相对侧两者都包括限定狭槽608的密封支撑结构606和平台204。相邻转子叶片200为相同的,以使得相邻转子叶片200各自包括这样的相对侧:所述相对侧两者都具有限定狭槽608的密封支撑结构606和平台204。花键密封件600***至转子叶片200中的狭槽608中,以使得花键密封件的一部分延伸超过由平台204的侧限定的垂直平面。相邻转子叶片200随后连接至具有花键密封件600的转子叶片200,以使得间隙300形成于相邻转子叶片200之间。花键密封件600延伸超过转子叶片的部分***至相邻转子叶片200上的同一个狭槽608中,以使得花键密封件600桥接间隙300并且完全容纳在狭槽608内,从而使相邻的转子叶片200互锁。
在运行中,花键密封件600最初坐落在狭槽608的径向内部分处,以使得花键密封件600的径向内端部610与在相邻转子叶片200的支撑结构606上与狭槽608的径向内表面609接触。狭槽608具有一定的角度,以使得当转子组件40开始旋转时,离心力使得花键密封件600在狭槽608内以径向向外的方向移动。花键密封件600的径向外端部612接触狭槽608的径向外表面611,这进一步限制了花键密封件600的移动并保持花键密封件600定位在狭槽608内,从而阻止空气在相邻转子叶片200之间泄漏。当来自转子叶片200的前侧的气压将花键密封件600挤压至与狭槽608的后表面接触时,实现密封。花键密封件600的这个最终位置将花键密封件600定位成阻止泄漏,并且还向花键密封件600提供支撑,以防止在运行期间由于高负载持续作用于前密封表面602上而产生的弯曲。
图8为转子叶片200的一部分的透视图,所述部分具有用于接纳花键密封件800的端部开放的狭槽802。已知花键密封件在涡轮机中使用,用于密封相邻固定轮叶的护罩之间的间隙。然而,固定轮叶并不像转子叶片那样在涡轮机运行期间经受离心力。本发明将花键密封件800的使用应用于旋转环境中。花键密封件800优选为这样的薄矩形构件:具有约0.3715英寸的高度、约0.15英寸的宽度,并且在径向外端部处具有比径向内端部处更大的厚度。然而,因为转子叶片200的尺寸可变化,所以花键密封件800可具有足以防止空气通过相邻转子叶片200之间的间隙300泄漏的任何尺寸。花键密封件800优选由高温合金材料形成,具有前表面806和后表面808。
在示例性实施例中,周向相邻的叶片200是相同的,并且每个所述叶片200均从转子盘径向向外延伸并且包括翼片202、平台204、柄部206和鸠尾榫208。在示例性实施例中,翼片202、平台204、柄部206和鸠尾榫208被统称为斗叶(bucket)。平台204在翼片202与柄部206之间延伸,以使得每个翼片202均从每个相应平台204径向向外延伸。柄部206从平台204径向向内延伸至鸠尾榫208,并且鸠尾榫208从柄部206径向向内延伸以便于将转子叶片200固定至转子盘。
在径向外部分处具有保持特征804的狭槽802被加工成平台204的后部分,以便接受花键密封件800的径向向外部分。花键密封件800的径向外部分的较大厚度配合至狭槽802的保持特征804中,以便将花键密封件800锁定在适当位置。狭槽802在其径向内部分处为端部开放的,以使得保持特征804为将花键密封件800固定在适当位置的唯一方法。花键密封件800由与狭槽802的后表面接触的后密封表面808支撑,以使得在运行期间,燃烧气体压靠花键密封件800的前密封表面806,从而抵靠狭槽802的后表面固定后表面808。花键密封件800的这个最终位置将花键密封件800放置在防止泄漏的最佳位置,并且还向花键密封件800提供支撑,以防止在运行期间由于高负载持续作用于前密封表面806上而产生的弯曲。
密封销224、锥形密封销500、以及花键密封件600和800各自提供横跨相邻转子叶片200之间的间隙300的有效密封,从而阻止空气在叶片平台204下方泄漏并且提高发动机的效率。
以上详细描述了涡轮叶片平台密封件的示例性实施例。所述密封件并不限于本说明书中所述的具体实施例,相反,各***的部件可独立地并与本说明书中所述的其他部件分开地使用。例如,所述密封件还可与其他涡轮机***结合使用,并且并不限于仅使用如本说明书中所述的涡轮发动机***进行实施。实际上,示范性实施例可与许多其他涡轮发动机应用结合实施和使用。
尽管本发明的各种实施例的具体特征可能在某些附图中显示,而未在其他附图中显示,但这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理,附图中的任何特征可结合其他任何附图中的任何特征进行参考和/或提出权利主张。
本说明书使用多个实例来揭示本发明,包括最佳模式,同时也让所属领域的任何技术人员能够实施本发明,包括制造并使用任何装置或***,以及实施所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书界定,并可包含所属领域的技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例的结构要素与权利要求书的字面意义相同,或如果此类实例包含的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别,则此类实例也应在权利要求书的范围内。

Claims (20)

1.一种用于具有旋转轴线的燃气涡轮发动机的转子组件,所述转子组件包括:
多个转子叶片,其中每个转子叶片包括在相对侧面之间延伸的平台、从所述平台径向向内延伸的柄部和至少部分地限定在每个所述相对侧面中的狭槽;
花键密封件,所述花键密封件配置用于***至所述多个转子叶片中的第一转子叶片的第一狭槽中,以使得每个花键密封件的至少一部分延伸超过所述相对侧面之一,其中所述多个转子叶片中的第二转子叶片邻近所述第一转子叶片连接,以使得所述花键密封件的至少一部分***至所述第二转子叶片上的对应第二狭槽中;
其中,来自所述第一转子叶片和所述第二转子叶片的前侧的气压将所述花键密封件挤压至与所述第一狭槽和所述第二狭槽的后表面接触,以防止在所述燃气涡轮发动机运行期间由于高负载持续作用于所述花键密封件的前密封表面上而产生的弯曲。
2.根据权利要求1所述的转子组件,其中所述平台包括每个狭槽的径向向外部分。
3.根据权利要求1所述的转子组件,其中所述柄部包括相对的密封支撑构件。
4.根据权利要求3所述的转子组件,其中每个所述相对的密封支撑构件均包括每个狭槽的径向向内部分。
5.根据权利要求1所述的转子组件,其中每个狭槽被定向成在所述燃气涡轮发动机运行期间促进所述花键密封件在每个狭槽内从第一位置至第二位置的移动。
6.根据权利要求1所述的转子组件,其中每个花键密封件桥接限定在相邻的第一转子叶片与第二转子叶片之间的间隙。
7.根据权利要求1所述的转子组件,其中所述花键密封件包括金属合金。
8.根据权利要求1所述的转子组件,其中所述花键密封件包括0.3715英寸的高度、0.15英寸的宽度和0.01英寸的厚度。
9.一种具有旋转轴线的燃气涡轮发动机,所述燃气涡轮发动机包括:
旋转轴;以及
连接至所述轴的转子组件,其中所述转子组件包括:
多个转子叶片,其中每个转子叶片包括在相对侧面之间延伸的平台、从所述平台径向向内延伸的柄部和至少部分地限定在每个所述相对侧面中的狭槽;
花键密封件,所述花键密封件配置用于***至所述多个转子叶片中的第一转子叶片的第一狭槽中,以使得每个花键密封件的至少一部分延伸超过所述相对侧面之一,其中所述多个转子叶片中的第二转子叶片邻近所述第一转子叶片连接,以使得所述花键密封件的至少一部分***至所述第二转子叶片上的对应第二狭槽中;
其中,来自所述第一转子叶片和所述第二转子叶片的前侧的气压将所述花键密封件挤压至与所述第一狭槽和所述第二狭槽的后表面接触,以防止在所述燃气涡轮发动机运行期间由于高负载持续作用于所述花键密封件的前密封表面上而产生的弯曲。
10.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机,其中所述平台包括每个狭槽的径向向外部分。
11.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机,其中所述柄部包括相对的密封支撑构件。
12.根据权利要求11所述的燃气涡轮发动机,其中每个所述相对的密封支撑构件包括每个狭槽的径向向内部分。
13.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机,其中每个狭槽被定向成在所述燃气涡轮发动机运行期间促进所述花键密封件在每个狭槽内从第一位置至第二位置的移动。
14.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机,其中每个花键密封件桥接限定在相邻的第一转子叶片与第二转子叶片之间的间隙。
15.一种组装用于与具有旋转轴线的燃气涡轮发动机一起使用的转子组件的方法,所述方法包括:
提供多个转子叶片,其中每个转子叶片包括在相对侧面之间延伸的平台、从所述平台径向向内延伸的柄部、从所述柄部径向向内延伸的鸠尾榫和至少部分地限定在每个所述相对侧面中的狭槽;
将花键密封件***至所述多个转子叶片中的第一转子叶片的第一狭槽中,以使得每个花键密封件的至少一部分延伸超过所述相对侧面之一;以及
将所述多个转子叶片中的第二转子叶片连接成与所述第一转子叶片相邻,以使得所述花键密封件的至少一部分***至所述第二转子叶片上的对应第二狭槽中;
其中,来自所述第一转子叶片和所述第二转子叶片的前侧的气压将所述花键密封件挤压至与所述第一狭槽和所述第二狭槽的后表面接触,以防止在所述燃气涡轮发动机运行期间由于高负载持续作用于所述花键密封件的前密封表面上而产生的弯曲。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述平台包括每个狭槽的径向向外部分。
17.根据权利要求15所述的方法,其中所述柄部包括相对的密封支撑构件,并且其中每个所述相对的密封支撑构件均包括每个狭槽的径向向内部分。
18.根据权利要求15所述的方法,所述方法进一步包括将每个狭槽定向成在所述燃气涡轮发动机运行期间促进所述花键密封件在每个狭槽内从第一位置至第二位置的移动。
19.根据权利要求15所述的方法,所述方法进一步包括:
限定所述第一转子叶片与所述第二转子叶片之间的间隙;以及
使用所述花键密封件来密封所述间隙的至少一部分。
20.根据权利要求15所述的方法,所述方法进一步包括使用所述鸠尾榫将所述多个转子叶片中的每一个连接至转子盘。
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