專利名稱：渦輪噴嘴葉片保持系統的制作方法
技術領域：
本申請和得到的專利總體上涉及燃氣渦輪發動機，且更具體地涉及使用繞噴嘴內平臺的保持銷以在發生故障的情況下保持內平臺和/或其它構件的渦輪噴嘴葉片保持系統。
背景技術：
在燃氣渦輪發動機中，熱致應力可能引起渦輪噴嘴中的開裂。例如，如果裂紋蔓延通過噴嘴翼型件的整個長度，則噴嘴的內平臺將不再被保持就位。平臺的零件和/或其它構件因此可能脫位并導致對下游流動路徑構件的災難性損壞。在雙級或三級噴嘴設計(每個噴嘴部段兩個或三個翼型件)中，指定多個負載路徑，增加的翼型件數量提供了抵抗發生災難性故障的一定量的冗余。如果單個翼型件嚴重開裂和/或氧化，鄰近翼型件仍可將內平臺保持就位。然而，在單級設計(每個部段一個翼型件)中，噴嘴的大部分、翼型件和/或平臺如果未在內徑和外徑處被保持則可能脫位。此夕卜，單級噴嘴內平臺損壞的風險隨著燃氣渦輪發動機溫度上升而上升。具體而言，如果噴嘴冷卻輸送系統被損害(comprise)，則噴嘴基材通常可能無法長時間承受操作氣體溫度。因此希望有一種改進的潤輪嗔嘴葉片保持系統。這種嗔嘴葉片保持系統在整個嗔嘴發生故障的情況下應該至少保持單級噴嘴的內平臺
發明內容
本申請和得到的專利因此提供了一種渦輪噴嘴葉片保持系統。該渦輪噴嘴葉片保持系統可包括帶有平臺的多個噴嘴、延伸到平臺中的槽和在第一噴嘴的槽與第二噴嘴的槽之間延伸的銷。本申請和得到的專利還提供了一種渦輪噴嘴葉片保持系統。該渦輪噴嘴葉片保持系統可以包括第一噴嘴和第二噴嘴。兩個噴嘴都可以包括翼型件和帶有在其中延伸的槽的內平臺。銷可以在第一噴嘴的槽與第二噴嘴的槽之間延伸。本申請和得到的專利還提供一種渦輪噴嘴葉片保持系統。該渦輪噴嘴葉片保持系統可以包括帶有單個翼型件的多個噴嘴和內平臺。一個或更多槽可以延伸穿過內平臺。銷可以在第一噴嘴的第一槽與第二噴嘴的第二槽之間延伸。在結合若干附圖和所附權利要求查看下文的詳細描述后，本申請和得到的專利的這些和其它特征和改進對本領域的普通技術人員而言將變得明顯。
圖I是燃氣渦輪發動機的示意圖。圖2是渦輪級的局部側視圖，示出了可以如在文中描述的渦輪噴嘴葉片保持系統。圖3是圖2的渦輪噴嘴和渦輪噴嘴葉片保持系統的局部透視圖。
圖4是在一對噴嘴之間延伸的渦輪噴嘴葉片保持系統的銷的局部側視圖。部件列表
10燃氣渦輪發動機 15壓縮機 20空氣流
25燃燒器 30燃料流 35燃燒氣流 40渦輪 45 軸 50負載
100潤輪嗔嘴葉片保持系統
110第一級
120 噴嘴
121第一噴嘴
122第二噴嘴
130 輪葉
140外平臺
150內平臺
160翼型件
170單級設計
180外罩
190支承環
200外密封件槽
210內密封件槽
220密封件
230 槽
231第一槽
232第二槽
240壓力側
250吸入側
260前支腿
270圓形形狀
280 銷
290圓形形狀。
具體實施例方式現參照附圖，其中全部若干視圖中相似的標號表示相似的元件，圖I示出了如可
以在此使用的燃氣渦輪發動機10的示意圖。燃氣渦輪發動機10可以包括壓縮機15。壓縮機15壓縮進入的空氣流20。壓縮機15將經壓縮的空氣流20輸送到燃燒器25。燃燒器25使經壓縮的空氣流20與經壓縮的燃料流30混合并點燃混合物以產生燃燒氣流35。盡管僅示出單個燃燒器25，但燃氣渦輪發動機10可以包括任何數目的燃燒器25。燃燒氣流35又被輸送到渦輪40。燃燒氣流35驅動渦輪40以便產生機械功。渦輪40中產生的機械功經由軸45驅動壓縮機15和諸如發電機等外部負載50。燃氣渦輪發動機10可以使用天然氣、各種類型的合成氣和/或其它類型的燃料。燃氣渦輪發動機10可以是由紐約州斯卡奈塔第的通用電氣公司提供的多種不同的燃氣渦輪發動機中的任何一種。燃氣渦輪發動機10可以具有不同構造并且可以使用其它類型的構件。在此也可以使用其它類型的燃氣渦輪發動機。多個燃氣渦輪發動機、其它類型的渦輪以及其它類型的發電設備也可以在此一起使用。圖2和3示出了可以如在此所述的渦輪噴嘴葉片保持系統100的實例。在此將在渦輪40的第一級110的背景下描述渦輪噴嘴葉片保持系統100。在此實例中，渦輪40可以
是重型燃氣渦輪發動機的一部分。然而，渦輪噴嘴葉片保持系統100可以適用于許多不同類型的渦輪及其構件。一般而言，第一級110包括第一噴嘴120和第一級輪葉130。任何數量的噴嘴120和輪葉130均可以以環狀陣列布置在渦輪40的熱氣體路徑中。第一級噴嘴120包括外平臺140、內平臺150和二者之間的翼型件160。盡管示出了僅帶有一個翼型件160的單級設計170，但也可以使用多個翼型件160。外平臺140可以被固定在外罩180、外殼、保持環等上。內平臺150抵靠在內支承環190、內殼等上。在此可以使用其它構件和其它構造。外平臺140可以包括一個或更多外密封件槽200。同樣，內平臺150可以包括任何數量的內密封件槽210。密封件槽200、210可以經由EDM工藝(放電加工)或其它類型的制造技術形成在平臺140、150中。順應密封件220可以定位在密封件槽200、210內。順應密封件220連接相鄰的噴嘴120。在圖4的實例中，示出了第一噴嘴121和第二噴嘴122。可以使用任何數量的噴嘴120。在此可以使用其它構件和其它構造。渦輪噴嘴葉片保持系統100還包括形成在內平臺150中的槽230。槽230可以延伸內平臺150的寬度。備選地，第一槽231可以形成在噴嘴120的壓力側240上，且第二槽232可以形成在噴嘴120的吸入側250上。槽230示出為在內平臺150的前支腿260上，但可以使用內平臺150上的任何方便的位置或其它位置。槽230示出為具有圓形270形狀，但在此可以使用三角形、矩形或任何多面槽230。槽230可以具有任何期望的尺寸。槽230可以機加工或鑄造在內平臺150中。在此也可以使用EDM和其它類型的制造工藝。渦輪噴嘴葉片保持系統100還包括用于定位在槽230內的銷280。銷280可以是具有充分的材料強度以便將內平臺150維持就位的任何類型的剛性元件。術語“銷”因此指的是在此可以使用的任何剛性連接特征。銷280也可以具有圓形形狀290或與槽230的形狀對應的任何形狀或尺寸。在使用中，銷280可以定位在周向相鄰的噴嘴120的槽230內。在噴嘴120發生故障的情況下，渦輪噴嘴葉片保持系統100的銷280和槽230將向相鄰的未損壞噴嘴120傳輸氣體路徑壓力負載，以便防止損壞的內平臺150被釋放到氣體路徑中。渦輪噴嘴葉片保持系統100因此將內平臺150維持就位，直到燃氣渦輪發動機10被調低(bring down)以進行維護并且可以更換損壞的噴嘴區段。渦輪噴嘴葉片保持系統100因此防止這種損壞以及相關的停機時間和更換成本。應該明顯的是，前文僅涉及本申請和得到的專利的某些實施例。本領域的普通技術人員在此可以做出許多變更和修改而不脫離如通過所附權利要求及其等·同方案限定的本發明的總體精神和范圍。
權利要求
1.一種潤輪嗔嘴葉片保持系統(100),包括 多個噴嘴(120)； 所述多個噴嘴(120)中的每一個都包括平臺(150)； 延伸到所述平臺(150)中的槽(230);以及 在第一噴嘴(121)的所述槽(230)與第二噴嘴(122)的所述槽(230)之間延伸的銷(280)。
2.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述槽(230) 包括多個槽(231，232)。
3.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述槽(230)包括圓形或多面形狀(270)。
4.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述銷(280)包括圓形或多面形狀(290)。
5.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述平臺(150)包括前支腿(260)，并且其中所述槽(230)定位在所述前支腿(260)內。
6.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述平臺(150)包括其中帶有順應密封件(220)的一個或更多密封件槽(210)。
7.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述銷(280)從所述第一噴嘴(121)的所述槽(230)的壓力側(240)延伸到所述第二噴嘴(122)的所述槽(240)的吸入側(250)。
8.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述平臺(150)包括內平臺(150)。
9.根據權利要求8所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述渦輪噴嘴葉片保持系統(100)還包括外平臺(140)。
10.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述槽(230)機加工或鑄造在所述平臺中。
11.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述多個噴嘴(120)中的每一個都包括翼型件(160)。
12.根據權利要求I所述的渦輪噴嘴葉片保持系統(100)，其特征在于，所述多個噴嘴(120)中的每一個都包括單級設計(170)。
全文摘要
本申請提供了一種渦輪噴嘴葉片保持系統(100)。該渦輪噴嘴葉片保持系統(100)可以包括帶有平臺(150)的多個噴嘴(120)、延伸到平臺(150)中的槽(230)和在第一噴嘴(121)的槽(230)與第二噴嘴(122)的槽(230)之間延伸的銷(280)。
文檔編號F01D9/02GK102953769SQ201210303358
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者T.J.布倫特, R.W.夸 申請人:通用電氣公司