用于涡轮机的基于模块化结构的叶片组件的制作方法

文档序号:11850308阅读:来源:国知局

技术特征:

1.用于涡轮机的基于模块化结构的叶片组件,其中,叶片元件至少包括叶片翼型、脚踏板安装部和热屏蔽,其中,所述元件在其一端具有用于彼此间的可互换连接的机构,其中,所述翼型相对于其它元件的连接是基于与所述涡轮机的转子轴线相比在径向或准径向延伸的固定,其中,所述叶片翼型同所述脚踏板安装部和/或其它元件的组装是基于力配合或形状配合的固定,或者所述叶片翼型同所述脚踏板安装部和/或其它元件的组装是基于使用金属的和/或陶瓷的表面以用于粘附互连促使的摩擦锁定结合,或者所述叶片翼型同所述脚踏板安装部和/或其它元件的组装是基于带有可拆卸的、永久的或半永久性的固定的摩擦锁定机构,其中,至少所述叶片翼型包括至少一个流充填的热气体路径外衬,其包住所述叶片翼型的基本叶片翼型或基本子结构的至少一部分。

2.用于涡轮机的基于模块化结构的叶片组件,其中,叶片元件至少包括叶片翼型和脚踏板安装部,其中,所述元件在其一端具有用于彼此间的可互换连接的机构,其中,所述翼型相对于其它元件的连接是基于与所述涡轮机的转子轴线相比在径向或准径向延伸的固定,其中,所述叶片翼型同所述脚踏板安装部的组装是基于力配合或形状配合的固定,或者所述叶片翼型同所述脚踏板安装部彼此之间的组装是基于使用金属的和/或陶瓷的表面以用于粘附互连促使的摩擦锁定结合,或者所述叶片翼型同所述脚踏板安装部的组装是基于带有可拆卸的、永久的或半永久性的固定的摩擦锁定机构,其中,至少所述叶片翼型包括至少一个流充填的热气体路径外衬,其包住所述叶片翼型的基本叶片翼型或基本子结构的至少一部分,其中,所述流充填的热气体路径外衬使用冷缩接合相对于所述翼型的基本叶片翼型或另一基本子结构相连。

3.用于涡轮机的基于模块化结构的叶片组件,其中,叶片元件至少包括叶片翼型、脚踏板安装部和柄部,其中,所述元件在其一端具有用于彼此间的可互换连接的机构,其中,所述翼型相对于其它元件的连接是基于与所述涡轮机的转子轴线相比在径向或准径向延伸的固定,其中,所述叶片翼型同其它元件的组装是基于力配合或形状配合的固定,或者所述叶片翼型同其它元件的组装是相互地基于使用金属的和/或陶瓷的表面以用于粘附互连促使的摩擦锁定结合,或者所述叶片翼型同其它元件的组装是基于带有可拆卸的、永久的或半永久性的固定的摩擦锁定机构,其中,至少所述叶片翼型包括至少一个流充填的热气体路径外衬,其一体地包住所述叶片翼型的基本叶片翼型或基本子结构的外轮廓,遵循转子叶片的空气动力学外观,其中,所述热气体路径外衬包括至少两个形成所述叶片翼型之外轮廓的主体,其中,这些主体具有径向或准径向的间隙,所述间隙填充有密封件和/或陶瓷材料。

4.根据权利要求1至3之一所述的叶片组件,其特征在于,所述转子叶片翼型具有径向方向上的优异的或涡旋的空气动力学轮廓。

5.根据权利要求1至4之一所述的叶片组件,其特征在于,所述叶片翼型的基本子结构包括从转子叶片的脚踏板安装部延伸到叶片翼型叶梢的翼梁。

6.根据权利要求1至5之一所述的叶片组件,其特征在于,所述涡轮机是带有热气体路径的燃气涡轮机,所述流充填的热气体路径外衬在所述燃气涡轮机的热工作介质的流动方向上部分地包住所述叶片翼型的外轮廓,遵循所述叶片的空气动力学外观。

7.根据权利要求1至6之一所述的叶片组件,其特征在于,第一流充填的热气体外衬在其内侧具有第二无流充填的或部分地流充填的热气体外衬,遵循转子叶片的空气动力学外观。

8.根据权利要求1至7之一所述的叶片组件,其特征在于,至少所述第一流充填的热气体路径外衬一体地包住所述叶片翼型的外轮廓,遵循转子叶片的空气动力学外观,其中,所述第一热气体路径外衬包括至少两个形成所述叶片翼型之外轮廓的主体。

9.根据权利要求8所述的叶片组件,其特征在于,完全地或部分地形成所述热气体路径外衬的所述主体沿它们的径向界面被钎焊或焊接。

10.根据权利要求1至9之一所述的叶片组件,其特征在于,用于叶片元件的可互换连接的所述机构具有基于摩擦锁定结合或永久连接的相互对应的凸耳或凹部。

11.根据权利要求1至10之一所述的叶片组件,其特征在于,所述脚踏板安装部的内平台和/或热屏蔽包括沿着热应力区域的至少一个插入元件和/或附加的热障涂层。

12.根据权利要求1至10之一所述的叶片组件,其特征在于,所述脚踏板安装部的内平台和/或热屏蔽包括在热应力区域上的至少一个插入元件和/或机械联锁装置,其中,所述插入件和/或机械联锁装置遵循转子叶片的空气动力学外观。

13.根据权利要求11或12所述的叶片组件,其特征在于,所述插入元件和/或机械联锁装置至少以力配合的方式被插入所述转子叶片的元件之中或其间隔中的适当设计的凹部中,以包括附加固定机构的推送装载抽屉的方式被插入,其中,所述插入元件和/或机械联锁装置的上表面形成各自的流充填的热区。

14.根据权利要求13所述的叶片组件,其特征在于,所述插入元件或机械联锁装置和/或附加的热障涂层沿热应力区域布置。

15.根据权利要求1至14之一所述的叶片组件,其特征在于,所述叶片翼型的内部冷却路径被主动地连接到第一流充填的热气体路径外衬、第二流充填的热气体路径外衬和/或内平台和/或热屏蔽的冷却结构。

16.根据权利要求15所述的叶片组件,其特征在于,所述冷却包括对流冷却和/或薄膜冷却和/或泻流冷却和/或冲击冷却程序。

17.根据权利要求1至16之一所述的叶片组件,其特征在于,所述转子叶片翼型或翼梁的内腔被一体地或部分地填充有合适的材料。

18.根据权利要求1至17之一所述的叶片组件,其特征在于,在所述转子叶片翼型的叶梢的区域中,外壳的组装包含用于收集热膨胀的至少一个补偿器。

19.根据权利要求1至18之一所述的叶片组件,其特征在于,所述涡轮机是至少包括压缩机、燃烧器、燃气涡轮和发电机的发电设备的一部分。

20.根据权利要求1至19之一所述的基于模块化结构的涡轮机叶片的组装方法,其中,基于模块化结构的所述叶片组件至少包括叶片翼型、脚踏板安装部和热屏蔽,其中,所述元件在其一端具有用于彼此间的可互换连接的机构,其中,所述翼型相对于其它元件的连接是基于与所述涡轮机的转子轴线相比在径向或准径向延伸的固定,其中,所述叶片翼型同所述脚踏板安装部和/或其它元件的组装是基于力配合或形状配合的固定,或者所述叶片翼型同所述脚踏板安装部和/或其它元件的组装是基于使用金属的和/或陶瓷的表面以用于粘附互连促使的摩擦锁定结合,或者所述叶片翼型同所述脚踏板安装部和/或其它元件的组装是基于带有可拆卸的、永久的或半永久性的固定的摩擦锁定机构,其中,至少所述叶片翼型包括至少一个流施加的热气体路径外衬,其包住所述叶片翼型的基本叶片翼型或基本子结构的至少一部分。

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