專利名稱：渦輪機轉(zhuǎn)子設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的披露內(nèi)容主要涉及渦輪機，且特別地，本發(fā)明的披露內(nèi) 容涉及渦輪機轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
目前的渦輪機轉(zhuǎn)子，例如用于汽輪機中的渦輪機轉(zhuǎn)子，可由較大的 整塊料鍛造成單個大轉(zhuǎn)子。其它可選的渦輪機轉(zhuǎn)子，例如用于燃氣輪機 內(nèi)的渦輪機轉(zhuǎn)子可包括組件，所述組件包括多個輪，且每個輪包括代表 渦輪機的一個級的一排渦輪機葉片。這些輪可被焊接或通過螺栓連接在 一起。在上文中提到的這些渦輪機轉(zhuǎn)子設(shè)計導(dǎo)致產(chǎn)生了具有較大重量和 熱質(zhì)量的渦輪機轉(zhuǎn)子。目前轉(zhuǎn)子設(shè)計的重量和熱質(zhì)量導(dǎo)致?lián)p害了對余隙 的控制且延長了渦輪機啟動過程從而促進了轉(zhuǎn)子溫度和速度的變化。因 此，在本領(lǐng)域中需要提供一種克服了這些缺點的渦輪機轉(zhuǎn)子布置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例包括一種分段渦輪機轉(zhuǎn)子。所述分段渦輪機轉(zhuǎn) 子具有多個渦輪機葉片的多個渦輪機葉片排。所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子的多 個轉(zhuǎn)子部段中的至少一個轉(zhuǎn)子部段包括環(huán)，所述環(huán)沿周向被設(shè)置在所述 轉(zhuǎn)子的中心軸線周圍且具有與所述中心軸線大體上平行的軸線，所述環(huán) 限定出被設(shè)置在其中心處的腔體且具有支承所述渦輪機葉片的所述多 個渦輪機葉片排中的至少一個渦輪機葉片排的外表面。
本發(fā)明的另一實施例包括一種渦輪機，所述渦輪機包括外部框架、
被設(shè)置在所述外部框架內(nèi)的分段渦輪機轉(zhuǎn)子，所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子包括
多個轉(zhuǎn)子部段、和與所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子可運轉(zhuǎn)地連通的多個渦輪機葉
片的多個渦輪機葉片排。所述多個轉(zhuǎn)子部段中的至少一個轉(zhuǎn)子部段包括
環(huán)，所述環(huán)沿周向被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子的中心軸線周圍且具有與所述中心
軸線大體上平行的軸線，由此限定出被設(shè)置在所述環(huán)的中心處的腔體， 所述環(huán)具有支承所述渦輪機葉片的所述多個渦輪機葉片排中的至少一
個渦輪機葉片排的外表面。
通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行的詳細描述將更易 于理解這些和其它優(yōu)點和特征。


參見示例性附圖，在所述附圖中使用類似的附圖標記表示相似的元
件
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的渦輪機的示意圖； 圖2、圖3和圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的渦輪機轉(zhuǎn)子布置的 剖視圖；和
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的渦輪機轉(zhuǎn)子部段和渦輪機 葉片的剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個實施例提供了一種用于渦輪機的分段轉(zhuǎn)子，所述渦輪 機包括焊接在一起的部段，所述焊接在一起的部段可包括渦輪機葉片的 一個以上的渦輪機葉片排。該分段轉(zhuǎn)子可包括與一個或多個盤相結(jié)合的 一個或多個環(huán)且包括大體上中空的內(nèi)部以便與目前的轉(zhuǎn)子設(shè)計相比減 輕分段轉(zhuǎn)子的重量和熱質(zhì)量。
現(xiàn)在參見圖1，圖中示出了渦輪才凡20的一個實施例的示意圖，所 述渴輪機利用與轉(zhuǎn)子24可運轉(zhuǎn)地連通的多個渦輪機葉片以便借助于轉(zhuǎn) 子24相對于外部框架26的旋轉(zhuǎn)將熱能和動能轉(zhuǎn)換成機械能。渦輪機20 可以是燃氣輪機，所述燃氣輪機對由于燃燒氣體12的膨脹而產(chǎn)生的熱 能和動能進行轉(zhuǎn)換，從而用來提供機械能而推動交通工具如飛機、船舶 或火車、用來發(fā)電、或用來提供用在其它應(yīng)用場合例如進行泵送的機械 能。另一種可選方式是，渦輪機20可以是汽輪機，所述汽輪機將由于 高溫蒸汽12的膨脹而產(chǎn)生的熱能和動能轉(zhuǎn)換為用作各種用途，例如上 述各種用途，的機械能。
現(xiàn)在參見圖2，圖中示出了分段轉(zhuǎn)子28的一個實施例的剖視圖。 分段轉(zhuǎn)子28包括一個以上的轉(zhuǎn)子部段30，如轉(zhuǎn)子部段32、 34、 36、 38、 40、 42、 44。渦輪機葉片48在分段轉(zhuǎn)子28上被布置成多個渦輪機葉片 排52，所述多個渦輪機葉片排也被稱作級。盡管圖中特定地僅示出了四 個渦輪機葉片，但應(yīng)該意識到附圖標記48應(yīng)該指的是一般意義上的
所有這種渦輪機葉片。應(yīng)該意識到盡管渦輪機葉片48的每個渦輪機 葉片排52由圖2所示的渦輪機葉片48表示，但其包括圍繞分段轉(zhuǎn)子28 的中心或中心軸線56沿周向延伸的與圖中所示的渦輪機葉片48—致的 多個渦輪機葉片48。轉(zhuǎn)子部段30中的至少一個轉(zhuǎn)子部段，例如圖中所 示的轉(zhuǎn)子部段36、 40、 44，包括渦輪機葉片48的一個以上的渦輪機葉 片排52。
在圖2所示的實施例中，(出于圖示性而非限制性的目的)，分段 轉(zhuǎn)子28包括七個轉(zhuǎn)子部段32、 34、 36、 38、 40、 42、 44，渦輪機葉片 48的十二個渦輪機葉片排52被設(shè)置在所述七個轉(zhuǎn)子部段上。
特別地結(jié)合轉(zhuǎn)子部段34、 42而言，所述轉(zhuǎn)子部段在本文中也被稱 作"盤"，轉(zhuǎn)子部段34、 42提供了具有連接板144、 148和凸緣152、 "6的限定出大體上"T，，形剖面的結(jié)構(gòu)，如圖2所示。在一個實施例中， 轉(zhuǎn)子部段34、 42是一件式"盤"轉(zhuǎn)子部段，所述轉(zhuǎn)子部段具有與連接 板144、 148成一體的凸緣152、 156。連接板144、 148具有第一端145、 149和第二端147、 151。連接板144、 148的第一端145、 149沿徑向向 內(nèi)延伸，且被設(shè)置在接近轉(zhuǎn)子24的中心56的位置處。第二端147、 151 位于接近凸緣152、156的位置處，所述凸緣具有大約垂直于連接板144、 148的取向且沿周向被設(shè)置在中心56周圍。在一個實施例中，盤轉(zhuǎn)子部 段，如盤轉(zhuǎn)子部段34，包括孔58，或孔眼，以使得能夠接近分段轉(zhuǎn)子 2 8的內(nèi)部從而對焊接部進行檢查以及對焊接部進行任何所需的修整，正 如下面將要進一步討論地那樣。
第一部段，如部段32，被設(shè)置成與第二部段，如部段34，相鄰， 從而使第一部段32的凸緣154接觸第二部段34的凸緣152。另一種可 選的描述方式是，凸緣152、 156具有平行于中心56的取向，且形成了 圍繞中心56的同心殼體。
特別地結(jié)合轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40而言，所述轉(zhuǎn)子部段在本文中也 被稱作《環(huán)"，轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40提供了環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形結(jié)構(gòu) 的剖面呈大體上矩形的形狀37，如圖2所示。轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40的 環(huán)形或環(huán)狀結(jié)構(gòu)限定出開口空間45、 46、 47的腔體或中心區(qū)域，從而 使得環(huán)轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40是中空的。環(huán)轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40所具有 的大體上矩形形狀的剖面沿周向被設(shè)置在中心56周圍。在一個實施例 中，轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40是一件式"環(huán)"轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40，該一
件式"環(huán)"轉(zhuǎn)子部段沒有沿徑向向內(nèi)延伸的任何連接板，且由此形成了
同心殼體，所述同心殼體圍繞轉(zhuǎn)子24的中心軸線56且具有與所述中心 軸線大體上平行的軸線57，這與轉(zhuǎn)子部段34、 42的凸緣152、 156是相 似的。在另一實施例中，環(huán)轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40中的每個環(huán)轉(zhuǎn)子部段 的軸線57與轉(zhuǎn)子28的中心軸線56是重合的。環(huán)轉(zhuǎn)子部段，如環(huán)轉(zhuǎn)子 部段36、 38、 40包括支承渦輪機葉片48的一個或多個渦輪機葉片排52 的外表面39。
圖3示出了具有另一可選的盤轉(zhuǎn)子部段和環(huán)轉(zhuǎn)子部段的布置的分 段轉(zhuǎn)子28的實施例。例如，盤轉(zhuǎn)子部段200被設(shè)置在接近轉(zhuǎn)子28的中 心204的位置處，與兩個環(huán)轉(zhuǎn)子部段208、 212相鄰。在一個實施例中， 凸緣如凸緣216提供了與連接板224相對的表面220，所述表面可支承 渦輪機葉片48的一個以上的渦輪機葉片排52。
盡管已經(jīng)描述了具有七個轉(zhuǎn)子部段30的本發(fā)明的實施例，所述七 個轉(zhuǎn)子部段帶有渦輪機葉片48的總計12個渦輪機葉片排52，但應(yīng)該意 識到本發(fā)明的范圍不限于此，且本發(fā)明將還應(yīng)用于具有不同數(shù)量轉(zhuǎn)子 部段30的分段轉(zhuǎn)子28，渦輪機葉片48的不同數(shù)量的渦輪機葉片排52 被設(shè)置在所述不同數(shù)量的轉(zhuǎn)子部段上，正如特定的渦輪機20的應(yīng)用所 需要地那樣。在一個實施例中，可基于應(yīng)力、可加工性、成本以及質(zhì)量 檢查的輕易性來優(yōu)化部段30的數(shù)量和每個部段30上具有的渦輪機葉片 48的渦輪機葉片排52。進一步地，盡管已經(jīng)結(jié)合盤轉(zhuǎn)子部段相對于環(huán) 轉(zhuǎn)子部段的特定布置對實施例進行了描述，但應(yīng)該意識到本發(fā)明的范 圍不限于此，且本發(fā)明將還應(yīng)用于利用了盤轉(zhuǎn)子部段和環(huán)轉(zhuǎn)子部段的不 同布置的分段轉(zhuǎn)子28，例如包括使每個盤轉(zhuǎn)子部段與環(huán)轉(zhuǎn)子部段相鄰的 布置。
現(xiàn)在返回參見圖2，利用包括凸緣152、 154和連接板144、 146的 上述轉(zhuǎn)子部段32、 34，例如被設(shè)置成彼此相鄰的兩個盤轉(zhuǎn)子部段，的結(jié) 構(gòu)使得提供了由相鄰轉(zhuǎn)子部段32、 34的連接板144、 146和凸緣152、 154限定出的且被設(shè)置在所述連接板與所述凸緣之間的開口空間72、 76 或者腔體的區(qū)域。除了由環(huán)轉(zhuǎn)子部段36、 38、 40提供的開口空間45、 46、 47的區(qū)域以外，由盤轉(zhuǎn)子部段32、 34、 42、 44提供的開口空間72、 76的區(qū)域也有助于相比于目前的轉(zhuǎn)子設(shè)計而言減輕分段轉(zhuǎn)子28的重量 和熱質(zhì)量。
圖4示出了具有環(huán)轉(zhuǎn)子部段300、 304、 308、 312的布置的分段轉(zhuǎn) 子28的實施例，除了設(shè)置在接近轉(zhuǎn)子28的端部320、 322處的轉(zhuǎn)子部 段316、 318以外，所述分段轉(zhuǎn)子沒有任何盤轉(zhuǎn)子部段。
返回參見圖2，在典型實施例中，轉(zhuǎn)子部段32、 34被設(shè)置成彼此 相鄰地接觸且在焊接接頭60處被焊接在一起。相似地，轉(zhuǎn)子部段32、 34在被設(shè)置在部段34的凸緣152與部段36的環(huán)之間的焊接接頭64處 被焊接在一起。以相似的方式，轉(zhuǎn)子部段36、 38、轉(zhuǎn)子部段38、 40、 轉(zhuǎn)子部段40、 42和轉(zhuǎn)子部段42、 44在焊接接頭68處被焊接在一起。 分段轉(zhuǎn)子28的一個實施例將利用已通過窄間隙鎢惰性氣體(TIG )焊接 工藝生產(chǎn)處的焊接接頭60、 64、 68以使聯(lián)接轉(zhuǎn)子部段30所需的焊接材 料量最小化。進一步地，預(yù)想可利用其它可選的焊接工藝，如電子束焊 接、激光焊接和其它焊接工藝來聯(lián)接部段30。預(yù)想對最接近焊接接頭 60、 64、 68的位置處的轉(zhuǎn)子部段30的區(qū)域84、 88、 92進行局部焊前熱 處理以便對轉(zhuǎn)子部段30進行制備從而進行焊接。進一步地，預(yù)想對區(qū) 域84、 88、 92進行局部焊后熱處理以便優(yōu)化焊接性質(zhì)如微觀結(jié)構(gòu)、殘 余應(yīng)力和扭曲變形。在一個實施例中，兩個相鄰的轉(zhuǎn)子部段30包括不 同或不相似的合金母體材料。這種局部熱處理預(yù)想被實施成使得產(chǎn)生了 受控?zé)崽荻葟亩菰S將包括不相似合金母體金屬的轉(zhuǎn)子部段30焊接在 一起。局部熱處理被預(yù)想成將具有不同合金母體材料的轉(zhuǎn)子部段30中 的每個轉(zhuǎn)子部段暴露于不同溫度以便優(yōu)化焊接接頭60、 64、 68上的不 相似合金母體金屬中的每種金屬的性質(zhì)。
與利用被螺栓連接在一起的多個輪且每個輪具有一排葉片的目前 的燃氣輪機20的轉(zhuǎn)子設(shè)計相比，分段轉(zhuǎn)子28減輕了與多個輪和螺栓相 關(guān)聯(lián)的重量、熱質(zhì)量且降低了復(fù)雜性。降低復(fù)雜性因此使得降低了分段 轉(zhuǎn)子28的制造成本。減輕轉(zhuǎn)子24的重量和熱質(zhì)量使得影響了轉(zhuǎn)子24 的膨脹率和收縮率。因此，預(yù)想利用具有減輕的熱質(zhì)量的分段轉(zhuǎn)子28 以便通過使轉(zhuǎn)子24的膨脹率與相鄰渦輪機20的固定部件的膨脹實現(xiàn)更 好的匹配從而增強對余隙的控制。此外，減輕重量和熱質(zhì)量被預(yù)想簡化 了啟動過程，原因在于分段轉(zhuǎn)子28將在更短的時間間隔內(nèi)達到穩(wěn)態(tài)速 度和溫度。在一個實施例中，預(yù)想分段轉(zhuǎn)子28的重量比利用目前的設(shè) 計和構(gòu)造布置的對比性轉(zhuǎn)子小40%。
盡管目前的汽輪機20可利用由允許對一個大轉(zhuǎn)子24進行機加工的
材料制成的轉(zhuǎn)子24,但預(yù)想利用更適于渦輪機20內(nèi)的特定運行狀況的 先進材料將會妨礙對一個大轉(zhuǎn)子24進行機加工，原因在于通常無法獲 得具有對應(yīng)于一個大轉(zhuǎn)子24的尺寸的這種材料。因此，在汽輪機內(nèi)利 用轉(zhuǎn)子部段30預(yù)想有利于利用包括先進材料的更輕質(zhì)的轉(zhuǎn)子24。先進 材料的實例包括超合金如合金718、 706、 Rene 95、 625、 Nimonic 263 和其它商用超合金如馬氏體不銹鋼如M152 (以前被稱作Jethete M 152) 、 AISI403、 450;低合金鋼如NiCrMoV、 CrMoV ( ASTM A470 );和 鈦合金如Ti-6-4、 Ti6Q2等。前面的實例僅出于示例性而非限制性目的。
在一個典型實施例中，預(yù)想不同的轉(zhuǎn)子部段30由不同材料制成， 且每個轉(zhuǎn)子部段30由適用于渦輪機20內(nèi)的特定運行狀況的材料制成， 所述轉(zhuǎn)子部段暴露于該特定運行狀況。例如，暴露于由于葉片48重量 導(dǎo)致出現(xiàn)的不同溫度、有效載荷或離心載荷的不同轉(zhuǎn)子部段30被預(yù)想 由不同材料制成，所述不同材料的性能是相對于該溫度、有效載荷或離 心載荷來選擇的。從由不同材料制成的這種轉(zhuǎn)子部段30組裝起來的分 段轉(zhuǎn)子28被進一步預(yù)想成利用不同的焊后熱處理，且該不同的熱處理 被優(yōu)化以便滿足不同材料的需求。
現(xiàn)在參見圖5，圖中示出了轉(zhuǎn)子部段96的另一實施例。在轉(zhuǎn)子部 段96內(nèi)機加工出的燕尾槽IOO提供了渦輪機葉片的切線進入式組裝， 所述渦輪機葉片例如為包括根部108的渦輪機葉片104，所述根部具有 與燕尾槽100的幾何形狀相匹配的幾何形狀。在凸緣114的外表面112 內(nèi)切割出該燕尾槽100。
正如所披露地，本發(fā)明的一些實施例可包括以下優(yōu)點中的一些優(yōu) 點渦輪機轉(zhuǎn)子具有減輕的重量；渦輪機轉(zhuǎn)子具有減輕的熱質(zhì)量；渦輪 機轉(zhuǎn)子具有降低的組裝復(fù)雜性；渦輪機具有簡化的啟動過程；渦輪機轉(zhuǎn) 子具有改進的余隙控制；渦輪機轉(zhuǎn)子具有適用于渦輪機內(nèi)的取決于位置 的運行狀況的不同材料；且渦輪機轉(zhuǎn)子具有降低的制造成本。
盡管已經(jīng)結(jié)合典型實施例對本發(fā)明進行了描述。但本領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)該理解可在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下做出各種變化且可用等 效元件來替代本發(fā)明的元件。此外，可在不偏離本發(fā)明的基本范圍的情 況下做出多種變型以使特定的狀況或材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此， 本發(fā)明旨在不限于作為預(yù)想用來實施本發(fā)明的最佳或唯一模式而被披 露的特定實施例，而是，本發(fā)明將包括落入所附技術(shù)方案的范圍內(nèi)的所
有實施例。此外，在附圖和說明書中，已經(jīng)披露了本發(fā)明的典型實施例， 且盡管可能采用了特定術(shù)語，但除非以其它方式進行陳述，否則這些術(shù) 語僅以 一般性和描述性意義來使用且不旨在實現(xiàn)限制性目的，本發(fā)明的 范圍并不因此受限。此外，術(shù)譯第一、第二等的使用并不表示存在任何 次序或重要性上的不同，而是，術(shù)語第一、第二等被用來使一個元件與
另一元件區(qū)別開來。此外，術(shù)語"a" 、 "an"等的使用并不表示存在 數(shù)量的限制，而是表示存在至少一個所述項目。
零件列表12燃燒氣體
20渦輪機
24轉(zhuǎn)子
26外部框架
28分段轉(zhuǎn)子
30轉(zhuǎn)子部段
32轉(zhuǎn)子部段
34轉(zhuǎn)子部段
36轉(zhuǎn)子部段
37矩形形狀
38轉(zhuǎn)子部段
39外表面
40轉(zhuǎn)子部段
42轉(zhuǎn)子部段
44轉(zhuǎn)子部段
45開口空間區(qū)域
46開口空間區(qū)域
47開口空間區(qū)域
48渦輪機葉片
52渦輪機葉片排
56中心
57軸線
58孔
60焊接接頭
64焊接接頭
68焊接接頭
72開口空間區(qū)域
76開口空間區(qū)域
84區(qū)域
88區(qū)域
92區(qū)域
96轉(zhuǎn)子部段
100燕尾槽
104渦輪機葉片
108根部
112外表面
114凸緣
144連接板(web) 145第一端 146連接板 147第二端 148連接板 149第一端 151第二端 152凸緣 154凸緣 156凸緣 200轉(zhuǎn)子部段 204轉(zhuǎn)子中心 208轉(zhuǎn)子部段 212轉(zhuǎn)子部段 216凸緣 220表面 224連接板
300轉(zhuǎn)子部段 304轉(zhuǎn)子部段 308轉(zhuǎn)子部段 312轉(zhuǎn)子部段 316轉(zhuǎn)子部段 318轉(zhuǎn)子部段 320端部 322端部
權(quán)利要求
1、一種分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)，所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子具有多個渦輪機葉片(48)的多個渦輪機葉片排(52)，所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)的多個轉(zhuǎn)子部段(30)中的至少一個轉(zhuǎn)子部段(30)包括:環(huán)(36)(38)(40)，所述環(huán)沿周向被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(28)的中心軸線(56)周圍且具有與所述中心軸線大體上平行的軸線(57)，所述環(huán)(36)(38)(40)限定出被設(shè)置在其中心處的腔體(45)(46)(47)且具有支承所述渦輪機葉片(48)的所述多個渦輪機葉片排(52)中的至少一個渦輪機葉片排(52)的外表面(39)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)，其中 所述環(huán)(36 ) ( 38 ) ( 40 )的所述外表面(")支承所述渦輪機葉片(48)的所述多個渦輪機葉片排(52)中的一個以上的渦輪機葉片排 (52)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)，其中所述多個 轉(zhuǎn)子部段(30)中的至少一個轉(zhuǎn)子部段(30)包括具有第一端(145)和第二端(147)的連接板部分(l44)，所述 第一端(145 )被設(shè)置在接近所述轉(zhuǎn)子(28)的所述中心軸線(56)的 位置處；和與所述連接板部分(144)的所述笫二端(147)成一體的凸緣部分 (152)，所述凸緣部分(152)被設(shè)置成平行于所述中心軸線(56), 由此限定出被設(shè)置在所述連接板部分(144 )與所述凸緣部分(152 )之 間的腔體(45 ) ( 46 ) ( 47 )，所述凸緣部分(152)具有支承所述多 個渦輪機葉片(48)的所述多個渦輪機葉片排(52)中的一個以上的渦 輪機葉片排(52)的外表面(39)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)，其中 所述多個轉(zhuǎn)子部段(30)中的第一部段(34)被設(shè)置成與所述多個轉(zhuǎn)子部段(30)中的第二部段(36)相鄰且與所述第二部段接觸。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28),進一步包括 被設(shè)置在所述第一部段(34)與所述笫二部段(36)之間的焊接接頭(64)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)，其中所述第一 部段(34)和所述第二部段(36)包括不同材料。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)，其中所述多個 轉(zhuǎn)子部段(30)中的至少一個轉(zhuǎn)子部段進一步包括位于所述外表面(39)中的多個燕尾槽(100)的一個以上的燕尾 槽排(52)，所述多個渦輪機葉片H8)的渦輪機葉片(104)由所述 多個燕尾槽(100)中的每個燕尾槽(100)保持。
8、 一種渦輪機(20)，所述渴輪機包括 外部框架(26 );被設(shè)置在所述外部框架(26)內(nèi)的分段渴輪機轉(zhuǎn)子(28)，所述分 段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)包括多個轉(zhuǎn)子部段(30);與所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28 )可運轉(zhuǎn)地連通的多個渦輪機葉片(48 ) 的多個渦輪機葉片排(52);且所述多個轉(zhuǎn)子部段(30)中的至少一個轉(zhuǎn)子部段(30)包括環(huán)(36 ) ( 38 ) ( 40 ),所述環(huán)沿周向被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(28)的 中心軸線(56)周圍且具有與所述中心軸線大體上平行的軸線(57)， 由此限定出被設(shè)置在所述環(huán)(36 ) ( 38 ) H0)的中心處的腔體(") (46 ) ( 47 )，所述環(huán)(36 ) ( 38 ) ( 40 )具有支承所述渦輪機葉片(48 ) 的所述多個渦輪機葉片排(52)中的至少一個渦輪機葉片排(52)的外 表面(39)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪機(20)，其中所述環(huán)(36 ) ( 38 ) ( 40 )的所述外表面(39 )支承所述渦輪機葉 片(48)的所述多個渦輪機葉片排(52)中的一個以上的渦輪機葉片排 (52)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所迷的渦輪機(20)，其中 所述多個轉(zhuǎn)子部段(30)中的第一部段(34)被設(shè)置成與所述多個轉(zhuǎn)子部段(30)中的第二部段(36)相鄰且與所述第二部段接觸；并且 所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28 )進一步包括被設(shè)置在所述第 一部段(34 ) 與所述第二部段(36)之間的焊接接頭(64)。
全文摘要
本發(fā)明涉及渦輪機轉(zhuǎn)子設(shè)備和系統(tǒng)。一種分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)具有多個渦輪機葉片(48)的多個渦輪機葉片排(52)。所述分段渦輪機轉(zhuǎn)子(28)的多個轉(zhuǎn)子部段(30)中的至少一個轉(zhuǎn)子部段(30)包括環(huán)(36)(38)(40)，所述環(huán)沿周向被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子(28)的中心軸線(56)周圍且具有與所述中心軸線大體上平行的軸線(57)，所述環(huán)(36)(38)(40)限定出被設(shè)置在其中心處的腔體(45)(46)(47)且具有支承所述渦輪機葉片(48)的所述多個渦輪機葉片排(52)中的至少一個渦輪機葉片排(52)的外表面(39)。
文檔編號F01D5/06GK101377131SQ20081013090
公開日2009年3月4日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者L·B·斯皮格爾, R·C·施萬特, S·加內(nèi)什 申請人:通用電氣公司