CN101946062B - 具有用于预张紧转子叶片的预张紧装置的涡轮机转子 - Google Patents
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Abstract
按本发明的涡轮机转子(1)具有带有叶根(4)的转子叶片(2)、带有槽(17)的轮盘(16)以及预张紧装置(7-14、19、28),所述叶根(4)嵌入所述槽中,使得所述转子叶片(2)沿径向形状配合地保持在所述槽(17)中,所述预张紧装置不仅支撑在轮盘(16)上而且支撑在叶根(4)上并且将预张紧力沿径向施加到叶根(4)上,其中设置所述预张紧装置(7-14、19、28),从而能够在涡轮机转子(1)的装配状态下调节预张紧力。
Description
技术领域
本发明涉及具有用于预张紧转子叶片的预张紧装置的涡轮机转子、具有预张紧装置的转子叶片以及用于装配涡轮机转子的方法。
背景技术
燃气涡轮机是一种热涡轮机,在该涡轮机中通常燃烧化石燃料、例如天然气。该燃气涡轮机例如能够用在为了满足电网中最大负载而设置的燃气发电厂和蒸汽发电厂中。由此,燃气涡轮机进行不稳定运转,由此,燃气涡轮机的各个组件和部件遭受不稳定的载荷。由于燃气涡轮机的高功率密度,要满足关于大载荷部件的强度方面的高要求,从而确保所述部件的高使用寿命以及长的维护周期和微小的备用件需求。
所述燃气涡轮机具有带有压缩机转子的压缩机以及带有涡轮机转子的涡轮,其中压缩机转子和涡轮机转子通过轴不可相对旋转地相互耦联。通常所述压缩机转子和/或涡轮机转子以轴向结构进行构造,也就是说,多个轮盘相互前后串在轴上。在轮盘的外圆周上分别固定了转子叶片组。每个转子叶片组具有多个转子叶片,所述转子叶片分别具有在空气动力学方面起作用的叶身以及叶根。叶根***位于轮盘外圆周上的槽中,从而将转子叶片尤其沿着燃气涡轮机转子的径向形状配合地保持在叶根上。
为了形状配合地保持转子叶片,所述叶根和槽具有相互对应的燕尾轮廓或者枞树轮廓。该轮廓沿着燃气涡轮机转子的轴向延伸地进行布置,从而为了装配转子叶片将该转子叶片以其叶根沿着燃气涡轮机的轴向推到槽中。在叶根和槽轮廓之间设置了缝隙,由此能够将叶根无磨损地推到所述槽中。在燃气涡轮机运行中,会由缝隙引起转子叶片运动,这导致转子叶片的独特的嘎嘎声。这尤其针对大的并且重的转子叶片,正如其尤其在燃气涡轮机的压缩机的第一转子叶片组中设有大功率一样。
通常,所述转子叶片以预张紧力装配在所述槽中,从而避免嘎嘎声。然而尤其在大的并且重的转子叶片中会由于预张紧力而使得装配变得困难。
此外,轮盘和叶根中的预张紧力会引起机械应力,该机械应力通常通过稳定地并且实心地构造轮盘以及叶根来得到补偿。在所述槽中能够设置轴向固定板,用该轴向固定板固定并且额外地预张紧所述转子叶片防止轴向移动。然而对于大的并且重的转子叶片来说,该轴向固定板构造得太薄弱。
这种轴向固定板由US 2,786,648以及US 4,102,602得到公开。在此,所述板的开槽的端部从所述槽的端部伸出来。在每个端部上,由槽缝形成的齿分别交替地向外以及向内弯曲,从而避免转子叶片沿着槽进行轴向移动。此外,所述板在中心拱起,从而将转子叶片预张紧地保持在槽中。
此外,由US 5,123,813公开了,代替前面所述的板在定位槽的槽底与叶根的下侧之间设置具有螺栓的销状的结构用于产生预张紧力。专利文件DE 834 408示出了另一变型方案,其中借助于可拧紧的双楔子形成用于涡轮的转子叶片的预张紧装置,所述双楔子设置在槽底和叶根之间。
由DE 11 56 419公开了叶片环的尾部叶片的固定,该叶片环的叶片以底切的侧面通过填充口***圆周槽中。为了固定尾部叶片设置了多个径向的埋头螺栓,所述埋头螺栓分别拧入螺纹中,所述螺纹分别一方面一半布置在尾部叶片的叶根的端侧上并且另一方面布置在填充口的侧面中。根据一种作为替代方案的实施方式,可以使用配合销,该配合销***一半可用的孔中,该孔位于尾部叶片的端侧中以及邻接该尾部叶片的转子叶片的端侧中。
此外,由GB 2 026 101公开了一种用于轴向推入定位槽中的转子叶片的固定板。
发明内容
本发明的任务是提供一种涡轮机转子、一种转子叶片以及一种用于装配涡轮机转子的方法,其中涡轮机转子能够在转子叶片没有嘎嘎声的情况下在高强度和高效率下运行。
所述涡轮机转子具有沿着圆周均匀分布的槽并且具有预张紧装置,在所述槽中分别***具有叶根的转子叶片,从而用槽形状配合地沿径向保持转子叶片,所述预张紧装置不仅支撑在槽的槽底上而且支撑在叶根上并且将预张紧力沿径向施加到叶根上,其中如此布置所述预张紧装置,从而能够在涡轮机转子的装配状态下调节预张紧力。
由此能够在装配涡轮机转子时、也就是将叶根轴向推入槽中时,将预张紧力设置得较小,并且在涡轮机转子的装配状态下以预先确定的方式将预张紧力调节得较高。由此,在将叶根推入槽中时所述预张紧力有利地如此之小,从而抑制由于转子叶片的装配引起叶根上以及槽中的磨损。
此外,在将叶根推入槽中时力的消耗有利地如此之小,从而在装配转子叶片时在叶根和轮盘中只出现微小的应力集中。由此,在叶根和涡轮机转子的强度设计中几乎不需要考虑所述应力集中,并且将转子叶片装配到涡轮机转子中是简单的。
此外,所述预张紧装置具有至少一个调节螺栓,用该调节螺栓通过施加预先确定的拧紧力矩能够在涡轮机转子的装配状态下调节预张紧力。
借助于调节螺栓能够通过预先给出调节螺栓的拧紧力矩来调节预先确定的预张紧力。由此能够将预张紧力通过拧紧力矩施加到转子叶片上。所述调节螺栓优选设有细螺纹,从而能够实现调节螺栓的从拧紧力矩到预张紧力的精确地力传递。
此外,通过设置调节螺栓实现了通过松开调节螺栓来拆卸转子叶片,从而所述转子叶片的拆卸是简单的。由此,实现了转子叶片的保护材料的并且快速的重新安装。
此外,在叶根中设置了至少一个螺纹孔,该螺纹孔在叶根下侧上面对所述槽的槽底通入该槽中,其中至少一个调节螺栓如此拧入所述至少一个螺纹孔中,使得其在叶根上以其螺栓端部突出并且间接地支撑在槽底上。
由此,调节螺栓通过螺纹孔穿过叶根并且如此固定在其中,从而通过螺栓端部间接地在槽底上的支撑将预张紧力沿径向施加在叶根上。
优选将沿着圆周分布的槽布置在涡轮机转子的轮盘中。由此能够说明一种模块化的涡轮机转子。
优选所述预张紧装置具有支撑板,该支撑板在槽底上至少布置在其中一个调节螺栓的区域中,使得调节螺栓和支撑板处于接触之中。
所述支撑板直接平放在槽中的槽底上,从而不需要为支撑板在槽底中设置额外的槽。
此外,槽底在调节螺栓的区域内由支撑板覆盖,使得槽底通过支撑板与调节螺栓的螺栓端部仅仅间接接触。由此防止调节螺栓的螺栓端部尤其在调节螺栓旋转时损坏槽底。
此外,优选所述至少一个螺纹孔以其背对叶根下侧的端部在叶根的端侧之一上通向外面,使得螺纹孔从涡轮机转子的纵向轴线倾斜一个锐角。
由此,可在叶根端侧上接近螺纹孔,使得调节螺栓能够在转子叶片装配到轮盘上之后从那里进行调节。此外,因为螺纹孔从叶根的端侧朝叶根底部延伸,所以螺纹孔在机械方面承受负荷较小的区域内穿过叶根。由此,通过在叶根中设置螺纹孔对叶根的强度影响较小。
由于调节螺栓倾斜了锐角,由该调节螺栓施加的预张紧力具有轴向的和径向的分量。这是有利的,因为由此不仅施加径向的预张紧力而且施加轴向的力用于将转子叶片锁定在轮盘中。由此,不仅确保了转子叶片的径向固定,而且确保了其轴向固定。通过调节螺栓的倾斜度将由调节螺栓传递的力分配到轴向和径向固定上。
优选所述支撑板具有至少一个带有面状的侧面的弯头,如此形成该弯头,即将调节螺栓的螺栓端部在端侧靠在面状的侧面上。优选同样面状地构造调节螺栓的螺栓端部的端侧,从而在螺栓端部面状地靠在侧面上时单位面积压力是很小的。由此,阻止了由调节螺栓对支撑板的极端的机械载荷,由此不会由于调节螺栓的作用而出现支撑板的不希望的扭曲,从而避免调节螺栓卡住。
优选所述叶根具有带有第一调节螺栓的第一螺纹孔以及带有第二调节螺栓的第二螺纹孔,其中第一螺纹孔在叶根的一个端侧上通向外面,并且第二螺纹孔在叶根的另一端侧上通向外面,使得第一螺纹孔从涡轮机转子的纵向轴线倾斜了第一锐角并且第二螺纹孔从涡轮机转子的纵向轴线倾斜了第二锐角。
由此,所述两个调节螺栓相互反向倾斜地进行布置,使得施加到支撑板上的轴向力分量相互反向作用。由此能够有利地将叶根稳定地固定在所述槽中,其中合成的微小的轴向力甚至没有轴向力作用到叶根上。
此外,优选所述支撑板具有带有第一侧面的第一弯头以及带有第二侧面的第二弯头,第一调节螺栓的螺栓端部靠在第一弯头上,第二螺栓的螺栓端部靠在第二弯头上。
由此,转子叶片在其叶根上通过调节螺栓形状配合地沿轴向锁定在支撑板的弯头的侧面上。
优选所述第一角度和第二角度具有相同的数值。
由此,所述预张紧装置在垂直于涡轮机转子的轴向的平面中对称地进行构造,使得预张紧力在预张紧装置中的分布也是对称的。由此,均衡地对预张紧装置、叶根以及轮盘进行加载。
此外,优选所述支撑板在两个弯头之间具有背部段,该背部段以其凸出的侧面面对叶根。
优选所述支撑板由弹性材料制成。由调节螺栓施加到弯头的侧面上的预张紧力使得将其沿着朝槽底的方向进行挤压。由此背部段被弯曲,使得背部段以其凸出的侧面挤压到叶根下侧上。由此,调节螺栓施加到支撑板上的预张紧力传递到叶根上。由此提高了转子叶片的预张紧力。
此外,优选将背部段在其装配之前进行预弯曲,使得该背部段在涡轮机转子的装配状态下挤压到叶根下侧上。
由此,所述支撑板具有沿着朝叶根下侧方向的弹性作用,由此在所设置的情况下、也就是在运行中叶根下侧和槽底之间的间距变大时提供了预张紧力储备。此外,背部段的预弯曲在装配状态下通过用调节螺栓构成的面接触实现了良好的传力。通过支撑板的刚性和厚度能够预先确定预张紧力储备。通过调整调节螺栓还可以在装配状态下改变预张紧力储备。
优选所述支撑板在第一弯头上具有从背部段延伸出来的第一支臂段并且在第二弯头上具有从背部段延伸出来的第二支臂段。
由此,支撑板面状地并且如此以微小的单位面积压力支撑在槽底上。
优选所述第一支臂段具有第一突出部分并且第二支臂段具有第二突出部分,其中突出部分从所述槽伸出轮盘。
由此,所述支撑板能够在装配状态下从外部用突出部分抓住,从而能够简单地拆卸以及重新装配转子叶片。
此外,优选所述突出部分相对于支臂段折弯地进行布置,使得涡轮机转子或轮盘与支撑板啮合,并且由此沿着涡轮机转子的轴向得到固定。
由此将支撑板沿轴向固定在轮盘上,尤其当转子叶片在装配涡轮机转子时还没有***轮盘的槽中时。由此,当转子叶根推入槽中时,在装配涡轮机转子时不必从外面抓住在槽中放到槽底上的支撑板。优选能够弯曲或者叠放突出部分。
优选用固定件固定所述至少一个调节螺栓防止意外的扭转。
由此阻止调节螺栓在涡轮机转子运行时无意地松开。所述固定件优选可以是粘合材料。作为替代方案或者补充方案,所述调节螺栓可以用中心冲击冲压在转子叶片中。
所述支撑板、调节螺栓和拧紧力矩的几何尺寸大小配合转子叶片的质量。
按本发明的为了装配到位于涡轮机转子的外圆周上的、沿轴向延伸的槽中而设置的转子叶片具有叶根,该叶根带有两个相互对置的并且垂直于叶根的纵向轴线布置的端侧以及在两个端侧之间延伸的叶根下侧,其中叶根具有第一螺纹孔和第二螺纹孔,其中两个螺纹孔一方面在叶根下侧上通向外面,并且另一方面所述第一螺纹孔在叶根的一个端侧上通向外面并且第二螺纹孔在叶根的另一端侧上通向外面,使得第一螺纹孔从涡轮机转子的纵向轴线倾斜了第一锐角并且第二螺纹孔从涡轮机转子的纵向轴线倾斜了第二锐角。
用于预张紧涡轮机转子的转子叶片的支撑板具有纵向方向并且沿着该纵向方向布置地具有两个反向的弯头,所述弯头分别带有平面状的侧面,支撑板在所述弯头之间具有背部段。
按本发明的用于装配涡轮机转子的方法具有以下步骤:提供涡轮机转子,该涡轮机转子具有沿圆周分布的槽以及分别布置在其中的转子叶片以及支撑板,所述槽基本沿涡轮机转子的轴向延伸;将转子叶片推入槽中,使得叶根嵌入槽中并且如此将转子叶片形状配合地沿径向保持在该槽中;将支撑板推入叶根下侧和槽底之间的槽中;将第一调节螺栓拧入第一螺纹孔中并且将第二调节螺栓拧入第二螺纹孔中,直到调节螺栓接触与其相应的弯头;用预先确定的拧紧力矩拧紧所述两个调节螺栓,从而用预先确定的预张紧力将转子叶片沿径向预张紧在所述槽中。
附图说明
下面根据示意性的附图对按本发明的涡轮机转子的以及支撑板的优选实施例进行解释。
附图示出:
图1是涡轮机转子在叶根区域内的横截面,
图2是涡轮机转子在叶根区域内的纵剖面,
图3是在未安装状态下的支撑板,
图4是在安装状态下的支撑板。
具体实施方式
如从图1和2中所示,涡轮机转子1具有多个转子叶片2以及轮盘16。所述转子叶片2固定在轮盘16的圆周上,从而形成涡轮机转子1的转子级。
所述转子叶片2一体地制成并且具有叶身3以及叶根4。叶身3在空气动力学方面起作用,例如在涡轮机的压缩机或者涡轮中。叶根4用于将叶身3固定在轮盘16上。
所述叶根4在垂直于涡轮机转子的旋转轴线的平面中具有枞树轮廓状的横截面并且在涡轮机转子的旋转轴线所处的平面中具有矩形的横截面。叶根4的矩形的横截面由邻接叶身3的纵侧、两个相互背对的分别垂直于涡轮机转子1的旋转轴线的端侧以及基本上平行于涡轮机转子1的旋转轴线并且背对叶身3布置的叶根下侧15形成。在叶根4的处于由端侧和叶根下侧15形成的边缘的区域中的拐角区域中,所述叶根4具有在机械方面承受负荷较小的区域5和6。
叶根4的在机械方面承受负荷较小的第一区域5由第一螺纹孔7穿过,并且叶根4的在机械方面承受负荷较小的第二区域6由第二螺纹孔8穿过,其中两个螺纹孔7、8在叶根下侧15上通向外面,并且第一螺纹孔7在叶根4的一个端侧上通向外面,第二螺纹孔8在叶根4的另一端侧上通向外面。在第一螺纹孔7中拧入第一调节螺栓9,并且在第二螺纹孔8中拧入第二调节螺栓10。第一调节螺栓9具有第一螺栓端部11,并且第二调节螺栓10具有第二螺栓端部12,其中所述螺栓端部11、12分别位于叶根4外部的叶根下侧15上。
所述两个螺纹孔7、8以及两个调节螺栓9、10相互偏斜地进行布置,使得第一螺纹孔7与涡轮机转子1的旋转轴线围成第一角度13,并且第二螺纹孔8与涡轮机转子1的旋转轴线围成第二角度14。所述两个螺纹孔7、8相互间如此进行布置,使得两个调节螺栓9、10的两个螺栓端部11、12相互面对地布置。所述第一角度13和所述第二角度14分别是锐角并且在数值上大小相等。
所述轮盘16具有槽17,该槽带有槽底18,该槽与叶根4啮合。如此构造所述槽17的形状,使得其形状配合地包围叶根4的纵侧以及叶根下侧15,从而所述转子叶片2借助于叶根4的枞树轮廓沿着涡轮机转子1的径向以及圆周方向形状配合地保持在所述槽17中。如此构造所述槽17以及叶根4,从而在装配涡轮机转子1时所述转子叶片2能够以其叶根4基本上沿涡轮机转子1的轴向推入。在装配好涡轮机转子1时,叶根4的端侧与轮盘16的端侧基本上平整地结束。
如此设计所述槽17的尺寸,从而在槽底18和叶根下侧15之间形成缝隙。在缝隙中***支撑板19,该支撑板在其中间具有背部段20,该背部段由第一弯头21和第二弯头22形成。第一支臂段25连接到第一弯头21上,并且第二支臂段26连接到第二弯头22上,其中支臂段25、26靠在槽底18上,并且背部段20靠在叶根下侧15上。所述背部段20和支臂段25、26相互平齐地布置。
所述第一弯头21具有第一侧面23,并且所述第二弯头22具有第二侧面24,其中所述第一螺栓端部11靠在第一弯头21上并且所述第二螺栓端部12靠在第二弯头24上。不仅第一螺栓端部11而且第一侧面23以及不仅第二螺栓端部12而且第二侧面24都构造成平面的,从而通过接触面形成调节螺栓10、11和支撑板19之间的接触。
所述两个调节螺栓9、10如此拧入其螺纹孔7、8中并且以预先确定的拧紧力矩拧紧,从而由调节螺栓9、10分别将预先确定的力施加到侧面23、24上并且由此施加到支撑板19上。所述力具有径向分量以及轴向分量,其中,当两个调节螺栓9、10以相同的拧紧力矩拧紧时,轴向分量相互抵消。径向分量形成了预先确定的预张紧力,用该预张紧力将叶根4以预先确定的方式预张紧在所述槽17中。
在第一支臂段25上设置第一突出部分27,并且在第二支臂段26上设置第二突出部分28,其中所述突出部分27、28从所述槽17出发延伸超过轮盘16。所述两个突出部分27、28沿着朝涡轮机转子1的中间的方向相对于支臂段25、26折弯地进行布置,从而用所述突出部分27、28将位于槽底18的支撑板19沿涡轮机转子1的轴向固定地进行布置。
在图3和4中示出了支撑板19,其中第一突出部分27作为第一支臂段25的延长部分进行布置,并且第二突出部分28作为第二支臂段26的延长部分进行布置。
在图3中示出了处于未安装状态下的支撑板19,并且在图4中示出了处于安装状态下的支撑板19。所述支撑板19预弯曲地进行制造,使得支撑板19在没有安装的状态下具有凸出的轮廓。如果支撑板19如图4所示连同叶根4一起装到所述槽17中,那么笔直地挤压该支撑板19,使得支撑板19由于弹性特性将弹力施加到叶根4上。
在用于装配涡轮机转子1的方法中,将转子叶片2基本上沿着涡轮机转子1的轴向推入所述槽17中,直到叶根4的端侧与轮盘16的端侧平齐地布置。在叶根下侧15和槽底18之间形成的缝隙中推入按图3所示的实施方式的支撑板19,直到所述两个突出部分27和28从轮盘16突出。然后将第一调节螺栓9拧入第一螺纹孔7中,并且将第二调节螺栓12拧入第二螺纹孔8中,直到所述第一螺栓端部10接触到第一侧面23并且第二螺栓端部12接触到第二侧面24。下面,以预先确定的拧紧力矩拧紧调节螺栓9、10。然后,将所述突出部分27和28沿着朝轮盘16的中间的方向弯曲,使得突出部分27、28靠在轮盘上。
Claims (17)
1.涡轮机转子(1),
具有沿圆周分布的槽(17),所述槽基本沿涡轮机转子(1)的轴向延伸,并且
具有分别布置在所述槽中的转子叶片(2),所述转子叶片的叶根(4)分别嵌入所述槽(17)之一中,
使得所述转子叶片(2)沿径向形状配合地保持在所述槽(17)中,
并且具有预张紧装置(7-14、19-28),该预张紧装置不仅支撑在所述槽(17)的槽底(18)上而且支撑在所述叶根(4)上并且将预张紧力沿径向施加到所述叶根(4)上,
其中设置所述预张紧装置(7-14、19-28),从而能够在所述涡轮机转子(1)的装配状态下调节所述预张紧力,其中该预张紧装置(7-14、19-28)具有至少一个调节螺栓(10、11),用该调节螺栓能够在所述涡轮机转子(1)的装配状态下通过施加预先确定的拧紧力矩来调节预张紧力,
其特征在于,
在所述叶根(4)中设置至少一个螺纹孔(7、8),该螺纹孔在叶根下侧(15)面对所述槽(17)的槽底(18)通入该槽中,并且其中所述至少一个调节螺栓(9、10)拧入所述至少一个螺纹孔(7、8)中,使得其在叶根(4)上以其螺栓端部(11、12)突出并且间接地支撑在所述槽底(18)上。
2.按权利要求1所述的涡轮机转子(1),
其中,所述沿圆周分布的槽(17)布置在轮盘(16)中。
3.按权利要求1或2所述的涡轮机转子(1),
其中,所述预张紧装置(7-14、19-28)具有支撑板(19),该支撑板在槽底(18)至少布置在其中一个调节螺栓(9、10)的区域内,使得所述调节螺栓(9、10)与所述支撑板(19)接触。
4.按权利要求3所述的涡轮机转子(1),
其中,所述至少一个螺纹孔(7、8)以其背对叶根下侧(15)的端部在所述叶根(4)的一个端侧上通向外面,使得所述螺纹孔(7、8)从所述涡轮机转子(1)的纵向轴线倾斜一个锐角(13、14)。
5.按权利要求4所述的涡轮机转子(1),
其中,所述支撑板(19)具有至少一个带有侧面(23、24)的弯头(21、22),形成该弯头,使得所述调节螺栓(9、10)的螺栓端部(11、12)在端侧面状地靠在所述侧面(23、24)上。
6.按权利要求5所述的涡轮机转子(1),
其中,所述叶根(4)具有带有第一调节螺栓(9)的第一螺纹孔(7)以及带有第二调节螺栓(10)的第二螺纹孔(8),其中所述第一螺纹孔(7)在所述叶根(4)的一个端侧上通向外面,并且所述第二螺纹孔(8)在所述叶根(4)的另一端侧上通向外面,从而所述第一螺纹孔(7)从所述涡轮机转子(1)的纵向轴线倾斜了第一锐角(13)并且所述第二螺纹孔(8)从所述涡轮机转子(1)的纵向轴线倾斜了第二锐角(14)。
7.按权利要求6所述的涡轮机转子(1),
其中,所述支撑板(19)具有带有第一侧面(23)的第一弯头(21)以及带有第二侧面(24)的第二弯头(22),所述第一调节螺栓(9)的螺栓端部(11)靠在所述第一弯头上,所述第二调节螺栓(10)的螺栓端部(12)靠在所述第二弯头上。
8.按权利要求7所述的涡轮机转子(1),
其中,所述第一锐角(13)和所述第二锐角(14)具有相同的数值。
9.按权利要求8所述的涡轮机转子(1),
其中,所述支撑板(19)在两个弯头(21、22)之间具有背部段(20),该背部段以其凸出的侧面面对叶根(4)。
10.按权利要求9所述的涡轮机转子(1),
其中,所述背部段(20)在其装配之前进行预弯曲,使得所述背部段(20)在涡轮机转子(1)的装配状态下挤压到叶根下侧(15)上。
11.按权利要求9或10所述的涡轮机转子(1),
其中,所述支撑板(19)在第一弯头(21)上具有从背部段(20)延伸出去的第一支臂段(25)并且在第二弯头(22)上具有从背部段(20)延伸出去的第二支臂段(26)。
12.按权利要求11所述的涡轮机转子(1),
其中,所述第一支臂段(25)具有第一突出部分(27)并且所述第二支臂段(26)具有第二突出部分(28),其中所述突出部分(27、28)从所述槽(17)中伸出来。
13.按权利要求12所述的涡轮机转子(1),
其中,所述突出部分(27、28)相对于所述支臂段(25、26)折弯地进行布置,使得所述涡轮机转子(1)与所述支撑板(19)啮合并且由此沿涡轮机转子(1)的轴向进行固定。
14.按权利要求1所述的涡轮机转子(1),
其中,用固定件固定所述至少一个调节螺栓(9、10)防止无意的扭转。
15.转子叶片(2),具有为了装配转子叶片(2)能够推入位于涡轮机转子(1)的外圆周上的槽(17)中的叶根(4),该叶根具有两个相互对置布置的并且垂直于叶根(4)的纵向轴线布置的端侧以及在两个端侧之间延伸的叶根下侧(15),
其特征在于,
所述叶根(4)具有第一螺纹孔(7)以及第二螺纹孔(8),
其中所述两个螺纹孔(7、8)一方面在所述叶根下侧(15)通向外面,并且另一方面所述第一螺纹孔(7)在所述叶根(4)的一个端侧上通向外面并且所述第二螺纹孔(8)在所述叶根(4)的另一端侧上通向外面。
16.按权利要求15所述的转子叶片,
其中,所述第一螺纹孔(7)从所述涡轮机转子的纵向轴线倾斜了第一锐角(13)并且所述第二螺纹孔(8)从所述涡轮机转子的纵向轴线倾斜了第二锐角(14),并且所述第一锐角(13)和所述第二锐角(14)具有相同的数值。
17.用于装配涡轮机转子(1)的方法,
具有以下步骤:
-提供涡轮机转子(1),该涡轮机转子具有沿圆周分布的槽(17)以及能够推入其中的按权利要求15或16所述的转子叶片(2)以及支撑板(19),所述槽基本上沿涡轮机转子(1)的轴向延伸,所述支撑板(19)具有纵向方向并且沿着该纵向方向布置地具有两个反向的弯头(21、22),所述弯头分别带有平面状的侧面(23、24),所述支撑板(19)在所述弯头之间具有背部段(20);
-将所述转子叶片(2)推入所述槽(17)中,使得所述转子叶根(4)嵌入所述槽(17)中并且如此将所述转子叶片(2)形状配合地沿涡轮机转子(1)的径向保持在该槽(17)中;
-将所述支撑板(19)推入叶根下侧(15)和槽底(18)之间的槽(17)中;
-将第一调节螺栓(10)拧入第一螺纹孔(7)中并且将第二调节螺栓(10)拧入第二螺纹孔(8)中,直到所述调节螺栓(9、10)接触与其相应的弯头(21、22);
-用预先确定的拧紧力矩拧紧所述两个调节螺栓(9、10),从而用预先确定的预张紧力将所述转子叶片(2)沿径向预张紧在所述槽(17)中。
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CN112049686A (zh) * | 2019-06-05 | 2020-12-08 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | 燃气轮机转子和燃气轮机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1829881A (en) * | 1930-04-05 | 1931-11-03 | Allis Chalmers Mfg Co | Turbine blade mounting |
US2786648A (en) * | 1950-04-04 | 1957-03-26 | United Aircraft Corp | Blade locking device |
US2857132A (en) * | 1952-02-19 | 1958-10-21 | Gen Motors Corp | Turbine wheel |
DE1156419B (de) * | 1959-11-10 | 1963-10-31 | Siemens Ag | Befestigung der Schlussschaufel eines Schaufelkranzes |
US4102602A (en) * | 1976-08-31 | 1978-07-25 | Volkswagenwerk Aktiengesellschaft | Rotor for an axial turbine |
US5123813A (en) * | 1991-03-01 | 1992-06-23 | General Electric Company | Apparatus for preloading an airfoil blade in a gas turbine engine |
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---|---|---|---|---|
DE834408C (de) * | 1950-11-23 | 1952-03-20 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Vorverspannte axiale Schaufelfussbefestigung fuer Dampf- und Gasturbinen |
GB992973A (en) * | 1962-02-26 | 1965-05-26 | Rolls Royce | Improvements in or relating to blade assemblies for fluid flow machines |
GB2026101A (en) | 1978-07-22 | 1980-01-30 | Rolls Royce | Rotor blade fixing |
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JPS6184102U (zh) * | 1984-11-07 | 1986-06-03 | ||
US5713721A (en) * | 1996-05-09 | 1998-02-03 | General Electric Co. | Retention system for the blades of a rotary machine |
US5984639A (en) * | 1998-07-09 | 1999-11-16 | Pratt & Whitney Canada Inc. | Blade retention apparatus for gas turbine rotor |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1829881A (en) * | 1930-04-05 | 1931-11-03 | Allis Chalmers Mfg Co | Turbine blade mounting |
US2786648A (en) * | 1950-04-04 | 1957-03-26 | United Aircraft Corp | Blade locking device |
US2857132A (en) * | 1952-02-19 | 1958-10-21 | Gen Motors Corp | Turbine wheel |
DE1156419B (de) * | 1959-11-10 | 1963-10-31 | Siemens Ag | Befestigung der Schlussschaufel eines Schaufelkranzes |
US4102602A (en) * | 1976-08-31 | 1978-07-25 | Volkswagenwerk Aktiengesellschaft | Rotor for an axial turbine |
US5123813A (en) * | 1991-03-01 | 1992-06-23 | General Electric Company | Apparatus for preloading an airfoil blade in a gas turbine engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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