CN105683508A - 涡轮机转子组件和方法 - Google Patents

Abstract

示出一种涡轮机组件，其包括转子(1)和安装在该转子上的叶片环(7A；7B)。各叶片包括翼型件部分(7F)和根部部分(7R)，该根部部分(7R)***在该转子(1)的周向的叶片固持沟槽(5)中。叶片固持沟槽(5)包括扩大沟槽部分。扩大沟槽部分中的叶片能够绕相应的、大体上径向的轴线(Y-Y)旋转，以采用最小切向尺寸的位置。至少一个可移除的***件(21)沿扩大沟槽部分布置在位于该扩大沟槽部分中的该叶片(7B)的根部部分与该叶片固持沟槽的侧壁之间，以在最终组装的布置中对该叶片进行施力和锁定。

Description

涡轮机转子组件和方法

技术领域

本文中公开的主题涉及用于在涡轮机转子上组装涡轮机叶片的方法，特别是用于轴向涡轮机的叶片，轴向涡轮机诸如燃气涡轮、轴向压缩机、或蒸汽涡轮。公开的主题也涉及涡轮机转子。

背景技术

涡轮机鼓筒形转子通常包括鼓筒，该鼓筒具有叶片固持沟槽，该叶片固持沟槽围绕该鼓筒周向地扩展且具有大体上T形的截面。叶片各自包括翼型件部分和根部部分，该根部部分是大体上T形的且用于固持在转子的叶片固持沟槽中。

通过将根部部分引入叶片固持沟槽中且之后绕径向轴线扭转该叶片来将叶片约束到转子，以使根部部分接合在由T形叶片固持沟槽形成的底切(undercut)中。

叶片的数量必须足以形成完整的环形叶片布置，且被一个靠着另一个地切向地施力，以抵抗压力和振动。已开发若干解决方案来将叶片引入在T形沟槽中，并且最终一个靠着另一个地对它们切向地施力。

在一些已知的涡轮转子布置中，为了围绕转子组装完整的叶片环，待引入的最后的叶片具有根部部分，该根部部分不是T形的，且其被引入***空间中，该***空间相对于该T形叶片固持沟槽的宽度，在轴向方向上(即，在平行于该转子的旋转轴线的方向上)具有更大的尺寸。在径向螺钉的帮助下，通过将最后的叶片与被引入在该***空间中的两个***片锁定来固持该最后的叶片。当该最后的叶片被引入和锁定时，形成完整的叶片环并且该叶片被一个靠着一个地切向地施力。US专利号7,901,187公开了这种结构。

图23示意性地例示涡轮转子的一部分和相关叶片，特别地示出了最后的叶片，该最后的叶片已安装在该转子上。该转子用参考数字100表示。叶片102围绕转子安装并被固持在底切的叶片固持沟槽中，例如，具有大体上T形的截面，并围绕该转子周向地延伸。除该最后一个叶片之外的各叶片具有接合该底切的沟槽的T形根部部分(未示出)。叶片102与在103处示出的***空间对应地被引入到该叶片固持沟槽中。在其中***两个相对的***片107之后，将最后的叶片105引入***空间103中。该***片107和该最后的叶片105借助于螺钉109、111而被锁定在转子或鼓筒100上。

该已知的安装***具有一些缺点，包括在最后的叶片105的固持方面的效率的降低。后者借助于螺钉109、111而被相对于离心力径向地固持，该离心力在转子的旋转期间生成。为了获得足够的径向固持效果，螺钉必须较深地接合到该转子中。这导致应力集中，特别是在经受高操作温度(诸如在蒸汽涡轮中发生的那些)的涡轮机中。

US专利号7,168,919描述了一种用于在转子鼓筒上组装和切向地锁定叶片的另一已知的布置。在该已知的布置中，各叶片具有根部，该根部带有相反的凸起部分，该相反的凸起部分沿根部的轴向方向延伸。叶片以径向地交错的布置被引入T形沟槽中，以便相应的凸起部分最初径向地交错。最后，该叶片径向向外位移，以便所有叶片的凸起部分径向地对齐，从而消除了相邻叶片之间的间隙，并沿切向方向一个靠着另一个地对叶片施力。叶片的加工非常复杂，且在组装过程中，很难控制和调整最终的切向干扰。

在其他已知的布置中，将垫片强迫地引入相邻叶片的根部之间，以在叶片之间生成切向干扰，并沿切向方向一个靠着另一个地对它们施力。借助于螺钉来锁定垫片。而且，这种布置也被证明不是令人满意的，因为它需要组件处的关键加工。此外，垫片必须是厚的，以被强迫地引入且容纳固持螺钉。这需要具有不均匀的根部间距的叶片，以至于从耐应力性的观点来看，叶片排不可被优化。

因此需要一种在涡轮机转子上安装叶片的更有效的***，且特别是一种***最后的叶片并封闭整个叶片环的更有效的方式。

发明内容

根据本文中公开的主题，单个涡轮机级的旋转叶片借助于接合在底切叶片固持沟槽或通道中的根部部分而组装在转子上，该底切叶片固持沟槽或通道围绕转子轴线周向地延伸。叶片固持沟槽和叶片根部部分定形为以便使各叶片径向地接合于转子。叶片固持沟槽设有底切，例如其截面的一部分为T形，以形成燕尾连接，各叶片的根部部分的类似的T形或燕尾形部分接合在其中。叶片固持沟槽具有扩大部分。沿所述扩大沟槽部分引入的叶片可相对于它们的最终组装角位置过度扭转，以便暂时地采用最小切向尺寸的位置，从而产生自由间隙。最后的叶片被引入间隙中并被扭转，以接合在由叶片固持沟槽形成的底切中。切向***件最终被引入扩大沟槽部分中，以通过使各叶片绕其相应的径向轴线旋转而迫使过度扭转的叶片回到其最终角位置中。在将叶片扭转到最终角位置中时，其切向尺寸增大，且消除了相邻叶片之间的余隙。获得了完整的叶片环。叶片以有效的方式被径向地固持在叶片固持沟槽中，而无需叶片根部部分的复杂成型，且不使用关键的叶片转子约束手段，包括径向螺钉和类似的锁定部件。

根据一些实施例，因此提供了一种涡轮机组件，其包括转子和安装在所述转子上的叶片环，各叶片包括翼型件部分和根部部分，该根部部分***转子的底切叶片固持沟槽中。叶片固持沟槽在转子核心或转子鼓筒的外周上围绕转子的旋转轴线周向地延伸。叶片固持沟槽包括沿沟槽的周向扩展范围的一小部分延伸的扩大沟槽部分，如从大约20°到大约100°，优选地从大约30°到大约60°。扩大沟槽部分具有其截面的一部分，该部分具有比沟槽的其余部分大的轴向方向上(即平行于转子的旋转轴线)的尺寸。扩大沟槽部分中的叶片能够围绕大体上径向的轴线旋转，以采用最小切向尺寸的位置。多个可移除的***件在叶片根部部分与沟槽的侧面之间沿所述扩大沟槽部分布置，以在最终组装位置中对叶片进行施力和锁定。在所述位置中，叶片可处于相互干涉的状态。

本公开的背景下的底切叶片固持沟槽应当理解为如下沟槽，该沟槽具有适合于径向地接合叶片根部部分的截面形状，例如，T形或燕尾形截面。

在一些实施例中，各叶片可设有外护罩部分。一旦组装在最终位置中，则相邻叶片的护罩部分相互接触，以形成围绕叶片的连续环形护罩，叶片围绕转子轴线形成叶片环。

根据另一方面，本文中公开的主题涉及一种组装如上所述的涡轮机组件的方法，其包括以下步骤：将第一组叶片***和扭转成它们的根部接合在所述叶片固持沟槽中；将第二组叶片***所述叶片固持沟槽的扩大部分中***且围绕所述第二组叶片的相应径向轴线过度扭转所述第二组叶片，以便所述第二组叶片中的叶片采用减小切向尺寸的角位置，从而在所述叶片固持沟槽中形成自由间隙；将最后的叶片引入所述自由间隙中，并围绕相应的径向轴线过度扭转所述最后的叶片；在所述第二组叶片的根部与所述扩大沟槽部分的相对的侧表面之间，将可移除***件顺序地引入所述扩大沟槽部分中，从而将第二组叶片中的叶片顺序地扭转到最终角位置中。

根据又一方面，本文中公开的主题涉及一种拆卸如上所述的涡轮机组件的方法，其包括以下步骤：从扩大沟槽部分移除可移除***件；在扩大沟槽部分中过度扭转所述叶片，从而形成间隙；扭转沿扩大沟槽部分布置的叶片中的一个，从而使其根部部分从叶片固持沟槽分离且径向地移除扭转的叶片；从叶片固持沟槽移除其余的叶片。

在此，特征和实施例在下面公开，且在所附权利要求中进一步得到阐述，所附权力要求形成本说明书的整体部分。以上的简要描述阐述了本发明的各种实施例的特征，以便可更好地理解随后的详细描述，且以便可更好地理解本发明对现有技术的贡献。当然，存在将在此后描述并将在所附权利要求中阐述的本发明的其他特征。在这方面，在详细地解释本发明的若干实施例之前，应理解的是，本发明的各种实施例在它们的应用中不限于结构细节和在以下描述中阐述或在附图中说明的构件布置。本发明能够有其他实施方式并且能够以各种方式实践和实施。而且，应理解的是，本文中采用的短语和用语用于描述目的，且不应视为是限制性的。

因此，本领域技术人员将认识到，本发明所基于的构思可容易地用作用于设计实施本发明的若干目的的其他结构、方法和/或***的基础。因此，重要的是，权利要求视为包括此种等同结构，只要它们不背离本发明的精神和范围。

附图说明

由于通过参考在结合相应附图考虑时的以下详细描述更好地理解本发明，将容易地获得对本发明的公开实施例及其许多附随优点的更完整的理解，在附图中：

图1例示根据本公开的第一组叶片的叶片中的一个的侧视图；

图2和3分别例示根据II-II和III-III线的图1的叶片的视图；

图4例示根据本公开的第二组叶片的叶片中的一个的类似于图1的视图；

图5和6分别例示根据IV-IV和V-V线的图4的叶片的视图；

图7例示转子鼓筒的一部分；

图8例示图7的转子鼓筒的外周部分的细节；

图9例示图8的转子鼓筒的外周部分的细节的不同视图；

图10和11例示转子鼓筒的叶片固持沟槽的根据图7的X-X和XI-XI线的两个截面；

图12和13例示第一组叶片的叶片的安装过程的两个步骤；

图14例示具有部分地组装的叶片环的转子鼓筒部分的透视图；

图15和16例示转子鼓筒的透视图，其中除最后的叶片之外的叶片围绕转子鼓筒安装；

图17例示最后的叶片的***的最终步骤；

图18例示转子鼓筒的透视图，其中所有叶片和***件的一部分安装在其上；

图19和20例示转子的视图，其中叶片环处于最终组装位置；

图21例示处于组装和锁定状态的第二组叶片中的一个的径向平面的截面；

图22例示用于将叶片锁定在它们的最终角位置的***件中的一个的透视图；

图23例示根据现有技术的，用于在转子上安装叶片的***。

具体实施方式

示范实施例的以下详细描述参考附图。不同附图中的相同参考数字指示相同或相似的元件。另外，附图不一定按比例绘制。同样，以下详细描述不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求限定。

贯穿说明书对“一个实施例”或“实施例”或“一些实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在所公开主题的至少一个实施例中。因此，该短语“在一个实施例中”或“在实施例中”或“在一些实施例中”贯穿说明书在各种地方的出现不一定指相同的(多个)实施例。此外，特定的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多个实施例中。

在以下描述和附图中，将参考涡轮转子的单个盘，围绕该盘安装叶片环。应当理解的是，取决于涡轮机的级数，可提供带有多个叶片环的多个此种盘或鼓筒。一般来说，涡轮机将事实上包括多个级，各级包括安装在该转子上的旋转叶片环和安装在机器的静止部分上的静止叶片环。一些或全部级的叶片在此可如下所述地安装在转子上。

而且，将特别地参考涡轮，且作为示例，例如地参考蒸汽涡轮。然而应当理解的是，相同的安装技术可用于在不同类型的涡轮机中组装叶片，例如，在轴流式压缩器或燃气涡轮中。

在图中，转子1由中心鼓筒3组成，多个叶片7A、7B以环构造围绕该中心鼓筒布置。在附图中，示出了转子1的仅一个“片段(slice)”，其对应于涡轮级中的一个。应当理解的是，事实上转子具有依赖于级数的轴向延伸范围，并且对于各级，叶片环沿对应的叶片固持沟槽安装在转子鼓筒上。

图1-3和4-6分别详细地例示了叶片7A和7B的形状。随后将更详细地描述叶片的结构。

转子1具有旋转轴线X-X，且对于涡轮机的各级，底切叶片固持沟槽5围绕转子1周向地扩展。该叶片固持沟槽5定形为以便借助于叶片固持沟槽5的燕尾或T形截面和叶片7A、7B的对应地成形的根部部分来固持在其上安装的叶片7A、7B。一般来说，叶片固持沟槽5的截面形状和叶片根部部分的对应形状使得可通过使叶片的根部部分接合在由该叶片固持沟槽5形成的底切中来将叶片约束于转子。

在一些实施例(见图7-11)中，该叶片固持沟槽5包括入口槽道或平台槽道5A、中间颈部5B和底部部分5C。入口槽道5A在轴向方向上，即在平行于转子1旋转轴线X-X的方向上具有尺寸D1。叶片固持沟槽5的中间部分5B具有小于D1的宽度D2，且内部分或底部部分5C具有宽度D3。宽度D3可等于D1，如图10所示，或不同，如大于D1。叶片固持沟槽5的截面从而形成用于径向地固持叶片7A、7B的底切5D。入口槽道5A由两个环形的、优选地平面的侧壁或表面5E、5F界定。在一些实施例中，侧壁5E、5F大体上平行于彼此且可正交于转子轴线X-X。在其他实施例中，侧壁5E、5F可为非平行的。

图10所示的叶片固持沟槽5的截面沿该叶片固持沟槽5的整个周向范围是恒定的，对应于角度α(例如参见图7、13)。沿其周向范围的其余部分，叶片固持沟槽5具有稍微不同的截面形状，如图11所示。沿所述其余部分，对应于角度β(例如参见图7、13)，且从第一端5X延伸到第二端5Y，叶片固持沟槽5具有扩大的截面。例如，角度β的范围例如可在大约20°和100°之间，优选地在大约25°和80°之间，且更优选地在大约30和60°之间。叶片固持沟槽5的该部分在本文中将称为“扩大沟槽部分”。

扩大沟槽部分的截面沿对应于角度α的部分基本上对应于叶片固持沟槽5的截面，除了入口槽道或平台槽道5A的不同形状之外。沿扩大沟槽部分，入口槽道5A形成在侧壁5E与相对的倾斜侧壁5F′之间。该后者的壁朝相对的侧壁5E倾斜且径向向外地会聚。在一些实施例中，倾斜侧壁5F′可以是基本上锥形的，其锥形表面的轴线与转子1旋转轴线X-X一致。侧壁5F′也可具有与附图中示出的不同的形状。一般来说，侧壁5F′定形为以便形成底切，以用于将根据以下描述而变得显而易见的目的。

入口槽道5A沿扩大沟槽部分的宽度因此能够从最小尺寸D5变化到最大尺寸D4。D5大于D1。在其他实施例中，入口槽道5A沿扩大沟槽部分的宽度可逐步地变化，在径向向内的方向上增大，以便形成底切。

出于将根据以下描述而变得显而易见的原因，安装在转子1的叶片固持沟槽5中的一个中的各叶片环由两类叶片组成，它们形成与彼此稍微不同的第一组叶片7A和第二组叶片7B。图1到3单独地例示了一个叶片7A。各叶片7A包括中间翼型件部分7F、可选的径向外护罩部分7S和径向内根部部分7R。在根部部分7R与翼型件部分7F之间，叶片7A设有平台11。根部部分7R具有两个大体上平面的表面13，当叶片7A安装在转子1上时，表面13径向地延伸且相对于转子轴线X-X大体上倾斜直到大约30°或40°。各叶片7A的根部部分7R还包括两个侧凹陷15，这两个侧凹陷15限定叶片的根部部分7R的下T形截面或底切截面。标记为17的T形截面可接合在叶片固持沟槽5的底切截面5C中，各叶片7A被锁定在叶片固持沟槽5中，如之后将描述的。

平台11在凹陷15上方向侧面延伸，从而形成两个相对的凸耳19。当叶片7A在转子1上处于其最终组装位置时，凸耳19与侧壁5E、5F协作，从而限定叶片固持沟槽5的入口槽道5A。

图4到6单独地说明了第二组叶片的一个叶片7B。相同的参考数字指定相同或对应的部分，如已经结合叶片7A所描述的。第一组或第一类的叶片7A与第二组或第二类的叶片7B之间的主要差异是两个凸耳19中的一个的形状。如可通过比较图1和4最佳理解的是，叶片7B的凸耳19中的一个(附图中右侧的一个)具有倾斜表面19X。叶片7B在凸耳19高度处的总宽度因此小于叶片7A的宽度。在一些实施例中，叶片7B的两个凸耳19可在一端处斜切，如19C处所示(图5、6)。

涡轮机级的各叶片环由较大数量的叶片7A和较大数量的叶片7B形成。叶片7A沿角度α围绕叶片固持沟槽5的主要部分布置，而第二组叶片的叶片7B位于沿转子的角度β从点5X延伸到点5Y的扩大沟槽部分中。

现在将参考图7、12、13和14描述用于在叶片固持沟槽5中安装第一多个或第一组叶片中的各叶片7A的过程。在界定叶片7A的根部部分7R的两个表面13之间的距离稍微小于叶片固持沟槽5的中间区段5B的轴向尺寸D2，以便通过将该根部部分7R定向为两个平面表面13近似正交于转子的旋转轴线X，各叶片7可被引入叶片固持沟槽5中。在图7中，第一叶片7A示为处于开始位置。叶片7A的根部7R被引入叶片固持沟槽5中。一旦叶片根部7R已被引入叶片固持沟槽5中，则绕叶片7A的径向轴线Y-Y扭转或旋转叶片7A。在最终扭转位置中，凹陷的表面15X基本上正交于转子1的旋转轴线X-X。通过扭转叶片7A，叶片7A的根部部分7R的T形截面17接合扩大的叶片固持沟槽5的底部部分5C，以便叶片7A径向地接合在该扩大的叶片固持沟槽5中。在该最终扭转位置中，平台11的凸耳19中的一个抵靠扩大的叶片固持沟槽5的入口槽道5A的侧表面5E。叶片7A然后在未扩大的叶片固持沟槽中切向地位移，以到达其在叶片排中的最终位置且两个凸耳19接合表面5E和5F。

该过程对足以填充除该扩大沟槽部分外的整个叶片固持沟槽5的多个叶片7A重复，即，直到形成沿角度α延伸的部分叶片环，如图14所示。因此安装的叶片7A被锁定在它们的角位置中，且不绕它们的相应径向轴线Y-Y旋转，因为凸耳19抵靠叶片固持沟槽5的侧表面5E、5F。

叶片根部7R可以以本领域技术人员已知的方式被适当地斜切或成圆形，以减小叶片固持沟槽5的尺寸D2，且增大形成各叶片环的叶片7A的数量，即，增大角度α。

一旦已在转子1上安装足以填充叶片固持沟槽5的多个叶片7A沿角度α，则沿其余的扩大沟槽部分以完全相同的方式安装该第二组叶片的叶片7B。

如上所述，叶片固持沟槽5A沿扩大沟槽部分的入口槽道5A比叶片固持沟槽5的其余主要部分的入口槽道5A宽，以便第二组叶片的叶片7B一旦在它们的根部部分7R在叶片固持沟槽5中的情况下被引入则，该过度扭转，如图15和16所示。过度扭转意味着一旦叶片7B的根部部分7R已经被引入扩大沟槽部分中，则使叶片7B绕其径向轴线Y-Y旋转比实现叶片的最终位置所需的角度大的角度。通过入口槽道5的沿扩大沟槽部分的扩大的轴向尺寸D4、D5，且通过所述第二组叶片7B的叶片7B的凸耳19中的一个的减小的尺寸，使得过度扭转是可能的。叶片7B的凸耳19的斜切19C(图4-6)增大了过度扭转移动的存在。

在过度扭转位置(图15、16、17)中，各叶片7B采用切向尺寸，即方向fT上的尺寸，其小于叶片7在最终角位置中的切向尺寸(图19、20)。这意味着叶片7B采用最小间距的位置，该最小间距小于对应于角度α沿叶片固持沟槽部安装的第一组叶片7A的叶片之间的间距。因此，如图15、16和17所示，一旦一定数量的叶片7B已被引入扩大沟槽部分中且被过度扭转，它们在第一组叶片7A的第一叶片7A(在图15、16、17中标记为7A1)和第二组叶片7B的最后的叶片(标记为7B1)之间留下自由间隙G。

在因此形成的自由间隙G中，最后的叶片7BX可引入并扭转，以便使其其根部部分7R接合在叶片固持沟槽5中。见图17。间隙G的切向尺寸大于根部部分7R的T形截面的宽度，以便最后的叶片7BX可在凹陷15的表面15A平行于转子1的旋转轴线X-X的情况下引入该间隙中，且随后被绕其自身的径向轴线Y-Y扭转以采用最终位置，其中表面15A正交于旋转轴线X-X。

为了封闭切向间隙G并消除叶片7A、7B之间的任何余隙，且将因此安装在扩大沟槽部分中的叶片锁定在它们的最终正确角位置中，沿扩大沟槽部分布置，即对应于角度β沿沟槽部分的各叶片7B，必须被从过度扭转角位置(图15-17)扭转回到最终角位置(图18-20)。

为了将各过度扭转的叶片7B、7B1、7BX移动回到最终角位置，将切向***件21引入承座20中，该承座20沿扩大沟槽部分在侧壁或侧表面5F′与面对侧壁5F′的凸耳19的倾斜表面19X之间形成。图21示出了带有叶片根部部分7R和***在叶片根部7R与表面5F′之间的***件21的扩大沟槽部分的截面。

在附图所例示的实施例中，与沿扩大沟槽部分布置的叶片7B、7B1、7BX的数量相等的多个***件21被引入在承座20中。然而，这不是强制的。可以使用不同数量的***件21。在一些实施例中，可以沿角度β使用比叶片7B多的***件21。反之亦然，可以在承座20中提供比第二组叶片7B的数量小的多个***件21。在一些实施例中，单个***件21可引入在叶片7B和叶片固持沟槽5的侧表面5F′之间形成的切向承座中。

各***件21和承座20的截面形状和尺寸使得***件21接合在承座20中，从而将相应叶片7B推到最终角位置中，使它们围绕它们的径向轴线Y-Y旋转。各***件21可设有相反的倾斜侧表面21A和21B，如图22所示。表面21A和21B径向向外地会聚，以便各***件21具有大体上楔形的截面。倾斜侧表面21A和21B的倾度可等于或类似于侧壁5F′和沿叶片固持沟槽5的扩大沟槽部分定位的叶片7B的凸耳19的表面19X的倾度。通过将***件21顺序地引入承座20中，沿扩大沟槽部分的叶片7B绕它们相应的径向轴线YY在最终位置中旋转或扭转，且通过***件21与承座20的侧壁5F′、19X之间的干扰而被锁定在所述位置中。只要引入更多的***件，且更多的叶片7B被迫使处于其最终角位置中，则此种干扰增加。在图18中，前三个***件21已引入切向承座20中。在图19、20中，全部数量的***件21已被引入承座20中，并且所有的叶片7B绕相应的径向轴线被锁定在它们的最终角位置中。

***件21的楔形截面和表面或壁19X和5F′的对应倾斜形状产生径向固持效果，从而防止该***件21在涡轮机的操作期间在离心力的作用下远离承座20移动。如上所述，如果壁5F′形成径向地固持***件21的底切，则壁5F′可不同地成形。

在一些实施例中，在该扩大沟槽部分的一端(在示例中为5Y)处可提供扩口引导表面，以有助于***件21在倾斜侧表面或壁5F′与凸耳19的倾斜表面19X之间的切向***。图8和9示意性地示出了在引入***件21的扩大沟槽部分的入口端5Y处提供的扩口引导表面的可能形状。在一些实施例中，可提供底部引导表面27和侧扩口表面29，从而限定用于***件21的滑动和引导表面。

在一些实施例中，位于扩大沟槽部分入口端(位置5Y)处的最后引入的***件21可被约束于转子1。例如所述最后的***件21(在图19和20中标记为21X)可被焊接、熔接、螺纹连接、粘接或以任何其他合适的方式约束到该转子鼓筒3。该最后的***件21X到转子鼓筒3的约束特别简单，因为在涡轮机的操作过程中，***件21经受强的离心力，该离心力沿径向方向作用且由***件21和承座20(在此引入引入后者)的楔形截面反作用，而在切向方向上基本不施加力或仅施加可忽略的力。被提供用于将最后的***件21切向地约束于转子1的约束手段因此仅是出于额外的安全性而提供的。

在迄今公开的实施例中，在扩口引导和滑动表面27、29的协助下，***件21通过基本上切向的移动而被引入承座20中。在未示出的一些实施例中，***可通过在转子鼓筒3中加工的径向槽道，并到达与承座20的底部基本上对应的深度。一旦***件21已被径向地引入槽道中，则它可通过切向移动来转移到承座20中。

沿扩大沟槽部分布置在点5X与点5Y之间的叶片7B在最终角位置(图19、20)中的旋转增大各个此种叶片的切向尺寸。叶片的数量及其形状选择成使得在最终组装位置中，将形成完整的叶片环，其中各叶片在切向方向上被靠相邻叶片施力，从而消除了叶片之间的任何余隙。顺序布置的叶片7A、7B的平台11将接触彼此，从而形成围绕叶片固持沟槽5的连续环形套环。叶片的护罩部分7S(如果提供)将沿相应的侧边缘接触彼此。可以产生在相互抵靠的护罩部分7S之间的某一程度的干扰，这可扭转地偏置翼型件部分7F，如果需要如此。

***件21从而将叶片7A、7B的整个环锁定在最终位置中。由***件21的引入导致的叶片7A、7B沿扩大沟槽部分(角度β)从过度扭转位置到最终组装位置的往回扭转消除了叶片之间的余隙。

通过反向顺序的操作，获得了叶片的拆卸，例如用于维护或维修目的。首先，移除最后引入的***件21X。如果提供了将***件21切向地锁定于转子鼓筒3的诸如螺钉的约束构件，则移除所述约束构件。之后，通过将***件21X、21沿叶片固持沟槽5切向地滑出承座20，从承座20顺序地移除***件21X、21。沿扩大沟槽部分布置在点5X与点5Y之间的叶片7BX、7B1、7B被过度扭转到在它们的最小切向尺寸的位置中，从而形成自由间隙G，其中叶片7BX可绕其径向轴线Y-Y扭转近似90°，直到叶片根部部分7R的表面13定位为近似正交于转子1的旋转轴线X-X。一旦已经达到该角位置，则叶片7BX的根部部分7R的T形部分可从在叶片固持沟槽5的底部部分5C中形成的底切5D脱离。因此可以径向地移除叶片7BX。其余的叶片7B、7A现在可以单独地旋转大约近似90°，且通过使各叶片的相应T形截面从底切5D脱离而从叶片固持沟槽5径向地取出。

可通过在各***件21X、21上提供凹口等来有助于***件21的移除。在图22中，凹口21N设在***件21的一端处。诸如螺丝刀的工具可以接合该凹口21N，以将***件21推出承座20。

虽然已在附图中示出并且以上结合若干示范实施例具体且详细地完整描述了本文中所述的主题的公开实施例，但对于本领域技术人员而言将是显而易见的是，许多修改、变化和省略是可能的，而不实质上背离在本文中阐述的新颖教导、原理和构思，和在所附权利要求中描绘的主题的优点。因此，本公开创新的适当范围应当仅由所附权利要求的最宽泛解释确定，以便涵盖所有此种修改、变化和省略。此外，任何过程或方法步骤的顺序或次序可根据备选实施例而改变或重新排序。

Claims (21)

1.一种涡轮机组件，其包括转子和安装在所述转子上的叶片环，各叶片包括翼型件部分和根部部分，该根部部分***在转子的周向叶片固持沟槽中；其中，所述叶片固持沟槽包括扩大沟槽部分，扩大沟槽部分中的叶片能够围绕相应的大体上径向的轴线旋转，以采用最小切向尺寸的位置；且其中，至少一个可移除的***件沿所述扩大沟槽部分布置在位于扩大沟槽部分中的叶片根部部分与叶片固持沟槽的侧壁之间，以在最终组装的布置中对所述叶片进行施力和锁定。

2.根据权利要求1所述的涡轮机组件，其中，所述至少一个可移除的***件容纳在切向地延伸的承座中，该承座形成在叶片根部部分与扩大沟槽部分的侧壁之间，所述承座和所述至少一个***件具有构造且布置成将***件径向地固持在承座中的截面。

3.根据权利要求1或2所述的涡轮机，包括沿扩大沟槽部分切向地布置的多个所述***件。

4.根据权利要求1或2或3所述的涡轮机组件，其中，所述叶片固持沟槽具有入口槽道和形成叶片固持底切的底部部分；且其中，沿着扩大沟槽部分，所述入口槽道具有比在所述叶片固持沟槽的其余部分中大的轴向尺寸。

5.根据权利要求4所述的涡轮机组件，其中，沿着所述扩大沟槽部分，入口槽道形成底切，该底切径向地固持所述至少一个***件。

6.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的涡轮机组件，其中，所述叶片的各根部部分包括相反的轴向地延伸的凸耳，该凸耳与沟槽的相对的切向地延伸的侧壁协作，以将各叶片相对于叶片的径向地延伸的轴线固持在固定的角位置中；且其中，沿着所述扩大沟槽部分，所述至少一个***件布置在沿扩大沟槽部分布置的叶片的所述轴向地延伸的凸耳中的一个与沟槽的相对的切向地延伸的侧壁之间，所述***件强迫地接合在轴向地延伸的突出部与沟槽的侧壁之间，从而将叶片固持在最终角位置中。

7.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的涡轮机组件，其中，所述叶片分为第一组叶片和第二组叶片，所述第二组叶片沿扩大沟槽部分布置且第一组叶片沿所述叶片固持沟槽的其余部分布置；且其中，第二组叶片中的叶片的一个凸耳具有比其余凸耳小的轴向范围和与所述至少一个***件协作的倾斜表面。

8.根据权利要求1到5中的一项或更多项所述的涡轮机组件，其中，各叶片包括在相应翼型件部分与根部部分之间的叶片平台；且其中，所述至少一个可移除的***件被沿扩大沟槽部分强迫地接合在沟槽的侧壁与相应叶片的平台之间。

9.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的涡轮机组件，其中，扩大沟槽部分和沿其布置的叶片的根部部分形成相反的底切，从而将所述至少一个***件径向地固持在其间。

10.根据权利要求6或7所述的涡轮机组件，其中：与所述至少一个***件接触的所述叶片的轴向地延伸的凸耳形成底切，且与所述轴向地延伸的凸耳面对的扩大沟槽部分的侧壁形成相反的底切；所述底切将所述至少一个***件径向地固持在扩大沟槽部分中。

11.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的涡轮机组件，其中，所述至少一个***件设有倾斜的、径向向外会聚的侧向表面，该侧表面与叶片根部部分和扩大沟槽部分协作，以用于将***件径向地固持在所述扩大沟槽部分中。

12.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的涡轮机组件，其中，所述扩大沟槽部分具有入口端，所述至少一个***件通过该入口端而被引入扩大沟槽部分中或从扩大沟槽部分移除。

13.根据权利要求12所述的涡轮机组件，其中，入口端具有扩口引导表面，以用于将所述至少一个***件引入扩大沟槽部分中和用于从扩大沟槽部分移除***件。

14.根据权利要求13所述的涡轮机组件，其中，所述入口端具有底表面和侧表面，它们形成扩口入口孔口，在扩大沟槽部分中从转子的外表面切向地且径向地延伸。

15.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的涡轮机组件，其中，所述至少一个***件被切向地约束于转子，从而防止其相对于转子的切向位移。

16.根据前述权利要求中的一项或更多项所述的涡轮机组件，包括多个可移除的***件，该多个可移除的***件对应于扩大沟槽部分中的叶片的数量。

17.一种组装根据权利要求1构造的涡轮机组件的方法，包括以下步骤：将第一组叶片***和扭转成它们的根部部分接合在叶片固持沟槽中；将第二组叶片***所述叶片固持沟槽的扩大部分中且围绕所述第二组叶片的相应径向轴线过度扭转所述第二组叶片，以便所述第二组叶片中的各叶片采用减小切向尺寸的角位置，从而在所述叶片固持沟槽中形成自由间隙；将所述第二组叶片中的最后的叶片引入所述自由间隙中并围绕相应径向轴线过度扭转所述最后的叶片；在所述第二组叶片的根部部分与所述扩大沟槽部分的相对侧表面之间，将所述至少一个可移除的***件引入所述扩大沟槽部分中，从而将第二组叶片中的叶片顺序地扭转到最终角位置中。

18.根据权利要求16所述的方法，包括在第二组叶片的根部部分与扩大沟槽部分的相对侧表面之间，将多个所述可移除的***件顺序地***扩大沟槽部分中。

19.根据权利要求17或18所述的方法，还包括将被引入扩大沟槽部分中的所述至少一个可移除的***件或最后的可移除***件切向地约束于转子的步骤。

20.根据权利要求17或18或19所述的方法，包括引入与接合到所述扩大沟槽部分的叶片一样多的可移除***件的步骤。

21.一种拆卸根据权利要求1的涡轮机组件的方法，包括以下步骤：从扩大沟槽部分移除所述至少一个可移除的***件；在扩大沟槽部分中围绕相应径向轴线过度扭转叶片，从而形成间隙；围绕相应径向轴线扭转沿扩大沟槽部分布置的叶片中的一个，从而使其根部部分从叶片固持沟槽脱离且径向地移除扭转的叶片；扭转其余的叶片并从叶片固持沟槽移除它们。