涡轮叶片和燃气轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涡轮叶片，其具有涡轮叶片翼面、涡轮叶片根以及配置在涡轮叶片翼面和涡轮叶片根之前的涡轮叶片平台，涡轮叶片平台在其底侧上具有用于插入密封板的插入槽，其中密封板可以通过由涡轮叶片平台支持的紧固元件来紧固。
[0002]本发明还涉及一种燃气轮机，其具有多个涡轮叶片并具有在每一个情况下通过涡轮叶片根与涡轮叶片附接的涡轮机转子。
【背景技术】
[0003]本领域熟知一般的涡轮叶片。各个涡轮叶片都具有涡轮叶片翼面和涡轮叶片根。涡轮叶片根被固定在涡轮机转子上对应形成的涡轮机转子槽中。为此，在与涡轮机转子的旋转轴对齐的轴插入方向上，推动具有涡轮叶片根的对应涡轮叶片进入对应的涡轮机转子槽中并保持在其中。在涡轮叶片根和涡轮叶片翼面之间的过渡区中，涡轮叶片具有用于在涡轮机转子上支持涡轮叶片的涡轮叶片平台。在涡轮机转子的插入侧上，涡轮叶片根和涡轮机转子槽被密封板包覆以在涡轮叶片根侧上将冷却气体区域与外部的热气体区域(具体为燃气轮机)分离。在这种情况下，这些密封板一方面针对对应涡轮叶片平台中设置的插入槽来固定，另一方面针对涡轮机转子中加工的固位槽来固定。具体地，为了确保这些密封板的周向位置，密封板也被附加地通过紧固装置紧固至涡轮叶片平台。该紧固装置包括至少一个柔性紧固板元件，当其被相应弯曲时，可以利用其一端接合在通过两个紧邻的涡轮叶片联合形成的间隙中。然后，该紧固装置防止密封板在涡轮机转子的周向方向上不期望的旋转。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于进一步开发一般的涡轮叶片。
[0005]本发明的目的通过一种涡轮叶片来实现，其具有涡轮叶片翼面、涡轮叶片根以及配置在涡轮叶片翼面和涡轮叶片根之间的涡轮叶片平台，涡轮叶片平台在其底侧具有用于插入密封板的插入槽，其中密封板可以通过被涡轮叶片平台支持的紧固元件来紧固，并且其中涡轮叶片平台具有切口(cutout)，切口具有彼此相对定位的两个支承边沿，使得紧固元件可以在祸轮叶片的两侧上横向地固定至祸轮叶片根的轴向范围。
[0006]根据本发明，涡轮叶片在涡轮叶片平台上具有用于固定在两侧上并且还由此紧固在两侧上的切口，紧固元件在涡轮机转子或者平台环元件的周向方向上，平台环元件被配置在涡轮叶片平台的底侧上，尤其至少部分地位于朝向涡轮机转子定向的涡轮叶片平台的腹板上，使得紧固元件针对切口的支承边沿固定在两个方向上。
[0007]这种平台环元件由在涡轮机转子的旋转轴周围配置为彼此相邻的多个涡轮叶片组成。
[0008]至此，紧固元件可以仅针对涡轮叶片平台的横向边缘轮廓在一侧进行紧固，使得总是要求两个相互对应的涡轮叶片以便能够针对本发明含义内的涡轮叶片平台沿周向方向将紧固元件紧固在两侧上。由于由此所施加的公差，紧固元件常常可以不精密地仅在涡轮叶片的涡轮叶片平台上紧固。
[0009]优选的，紧固元件包括柔性板条形元件，其一方面以已知方式通过密封板中所制造的纵向狭缝来弯曲。如果密封板被适当安装，则该柔性板条形元件的一端被弯曲到切口中，使得该端针对涡轮叶片平台在相对于周向方向的两侧上固定柔性板条形元件。
[0010]已经发现，紧固元件可以在其可以直接固定并由此紧固在涡轮叶片上并且具体地在涡轮叶片平台的底侧的区域中的情况下最为有利地被安装。
[0011]尤其精确地，有可能在当前情况下使得必须保持的冷间隙得以设置在紧固元件和涡轮叶片平台之间，因为该冷间隙需要在每一个情况下仅相对于单个涡轮叶片而不再相对于两个这样的涡轮叶片进行设置。正确设置的冷间隙在这一方面是重要的，使得在燃气涡轮等的操作期间，紧固元件不支承密封板。
[0012]在这一方面，如果根据本发明的切口形成在涡轮叶片平台上，则紧固元件可以利用更大的精度来紧固，并且结果仍然燃气涡轮等可以利用更大的操作可靠性来操作。
[0013]因此，本发明的目的还利用一种燃气涡轮来实现，其具有多个涡轮叶片以及在每一个情况下通过涡轮叶片根而与涡轮叶片附接的涡轮机转子，其中燃气涡轮包括根据本文描述的特征之一的涡轮叶片。
[0014]因此，优选实施例的变化还提供了在涡轮叶片平台中创建切口。
[0015]可替换地，切口还可以在涡轮叶片平台上创建，如果在涡轮叶片平台的底侧上配置其中创建切口的附加材料累积的话。另外，如果这种材料累积被附着至涡轮叶片平台的底侧，则涡轮叶片平台的结构有利地不被切口引起的材料弱化而受到负面影响。
[0016]材料累积可以通过在上面铸造而以结构上简单的方式附着至涡轮叶片平台。
[0017]如果材料累积被径向地配置在插入槽下方并且与插入槽轴向相邻，则可以利用材料累积以结构简单的方式配置切口。在这种情况下，从径向上看，切口至少部分地位于该插入槽下方，并且从轴向上看，切口与该插入槽相邻。
[0018]在本发明的含义内，径向在涡轮叶片翼面的纵向范围的方向上延伸，而轴向在涡轮叶片根的纵向范围的方向上延伸，或者与涡轮机转子的旋转轴一致。
[0019]如果切口相对于涡轮叶片根的轴向范围横向地配置并且配置在涡轮叶片平台上的中心，则切口可以直接位于涡轮叶片翼面下方，涡轮叶片平台的该区域尤其稳定。
[0020]如果切口具有宽度，通过该宽度有可能操作性地确保被紧固元件紧固覆盖，则在结构方面可以更加简单地在涡轮叶片平台上制造切口。
[0021]如果切口被配置在与涡轮叶片平台最远的涡轮叶片根端部的那一端上方，则紧固元件尤其可以容易地弯曲到切口中。
[0022]在这种情况下，最远端一般为涡轮叶片的下端。当然，切口几乎可以具有任何形状。然而，有利地，切口为三角形。这使得从制造角度来说容易创建切口。
[0023]如果两个支承边沿形成向下开口的凹陷空间，则可以实现紧固元件的简化安装。
[0024]优选地，两个支承边沿包围小于170°或小于100°的开口角度，使得可以充分良好地传输从紧固元件作用到涡轮叶片平台上的力。
[0025]为此，还有利地，支承边沿包围大于30°的开口角度。
[0026]如果支承边沿被配置为给出在涡轮叶片翼面的方向上收窄到一点的凹陷空间，则在涡轮叶片平台的底侧上，在工艺技术方面可以简化切口的创建。
[0027]如果支承边沿被机械加工，则紧固元件可以非常精确地固定在涡轮叶片平台上。
[0028]如果支承边沿被制造得足够宽使其可以操作性地确保被紧固元件紧固覆盖，则可以进一步改进紧固元件在涡轮叶片平台上的操作性地紧固固定。
[0029]在这种情况下，支承边沿的宽度在涡轮叶片根的轴向上延伸。
[0030]优选地，在这种情况下，支承边沿至少与紧固元件的紧固板元件的厚度一样宽。因此，具有其端部的紧固元件可以很好地被切口接纳，而不轴向突出到切口外。
[0031]本发明使得可以特别好地针对周向移位(尤其是密封板)固定涡轮叶片、密封板和紧固元件的配置。
[0032]在这种情况下，已知且被证明的紧固方法可被紧固元件使用。
【附图说明】
[0033]以下参照附图解释根据本发明的涡轮叶片的优选实施例。在附图中:
[0034]图1示意性示出了第一发明的涡轮叶片的立体图，其具有配置在其涡轮叶片平台的区域中的切口，切口具有用于在两侧上将紧固板紧固的两个相对的支承边沿；
[0035]图2示意性示出了图1所示切口的细节图；
[0036]图3示意性示出了另一个发明的涡轮叶片的立体图，其具有设置在其涡轮叶片平台的区域中的材料累积，在材料累积上创建切口，切口具有用于在两侧上将紧固板紧固的两个相对的支承边沿；
[0037]图4示意性示出了在材料累积上创建的图3所示的切口的细节图；
[0038]图5不意性不出了图3和图4所不祸轮叶片的侧视图；
[0039]图6示意性示出了紧固元件附着至其的密封板的示图；以及
[0040]图7示意性示出了紧固元件的示意性组装图，紧固元件的端部被紧固在涡轮叶片平台的底侧上创建的切口中。
【具体实施方式】
[0041]图1和图2所示的第一示例性实施例部分地示出了涡轮叶片I，其具有涡轮叶片翼面2、涡轮叶片根3以及配置在涡轮叶片翼面2和涡轮叶片根3之间的涡轮叶片平台4。
[0042]涡轮叶片平台4在其底侧5上具有用于插入密封板7(参见图6)的插入槽6，其中根据本发明，涡轮叶片平台4具有切口 8，切口