專利名稱：蒸汽渦輪鎖合葉片附件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種把一排葉片的最終的蒸汽渦輪葉片(也稱作鎖合葉片)裝接在渦輪轉(zhuǎn)子或輪體上的方法。
蒸汽渦輪機輪葉(blades)，或葉片(buckets)往往用來在切向上裝設(shè)在渦輪機輪體上。這些葉片一般使用各外部周向鴿尾裝接于渦輪輪體，在輪體周邊帶有凸出鴿尾并在葉片的基部或根部上帶有互補的凹進(jìn)鴿尾。為了把這些葉片裝放到輪體上，在輪體周邊上切出局部去除了一些凸出鴿尾部分的切口，留下大體上矩形的芯部。每一葉片然后最初放置在切口中的芯料上方，而后沿切向移動到輪體上并圍繞輪體。一旦已經(jīng)裝放好所有的葉片，則采用一鎖合塊，該鎖合塊制有在側(cè)向上間隔開來的兩個柄舌，沿徑向向內(nèi)伸展并適于跨在切口中的芯料上。鎖合塊由穿過各柄舌和芯體的卡銷予以固定。這樣，輪體上的各葉片被鎖定就位并因而可防止各葉片沿鴿尾在周向上移動。
各前級或第一級渦輪葉片承受超過900°F的高溫。材料承受應(yīng)力能力的局限性意味著，只是重量小的裝置，不具有翼面，才能用作鎖合塊，而導(dǎo)致性能降低。由于鎖合塊不具有翼面，在蒸汽流徑中就有開孔而對性能具有有害影響。不能在鎖合塊上支承翼面的背后原因是以下事實，即卡銷穿過輪體應(yīng)力很高的鴿尾區(qū)域內(nèi)的芯料。因而需要一種帶有安裝或卡持配置的第一級鎖合葉片，可提供足夠的強度以允許裝有封住開孔的整體式翼面，從而產(chǎn)生更好的性能。

發(fā)明內(nèi)容
符合本發(fā)明的新型鎖合葉片設(shè)計具有兩個較長的柄舌，配裝到輪體上沿徑向伸展的裝放切口內(nèi)。兩個軸向銷子穿過所述柄舌和輪體的卡持芯部，但沿徑向在鴿尾區(qū)域內(nèi)部。這種設(shè)計具有把各銷子安放在輪體上的一個應(yīng)力級別被降低的部位處，從而允許在鎖合塊上方的開孔中添加翼面。
在其各較為廣泛的方面，本發(fā)明涉及一種用于第一級渦輪輪體的鎖合葉片，包括根部、平臺和翼面，根部在其兩側(cè)上制有一對沿徑向向內(nèi)伸展的在側(cè)向上間隔開來的柄舌，各柄舌各自制有一對沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔。
在另一方面，本發(fā)明涉及一種渦輪輪體，圍繞基本上輪體整個周邊具有凸出鴿尾結(jié)構(gòu)，由切口隔斷，所述切口是通過切除輪體周邊上葉片裝放部位處凸出鴿尾的一些部分而制成的；以及鎖合葉片，包括根部、平臺和翼面，根部制有一對沿徑向向內(nèi)伸展的在側(cè)向上間隔開來的柄舌，所述柄舌各自制有一對沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔，各卡銷孔沿徑向位于凸出鴿尾結(jié)構(gòu)以內(nèi)。


現(xiàn)在將結(jié)合以下認(rèn)定的圖紙更為詳細(xì)地予以說明。
圖1是局部側(cè)視圖，示出渦輪輪體上通常的前級鎖合葉片；圖2是在符合本發(fā)明一示范實施例的渦輪輪體上的前級鎖合葉片的局部透視圖；圖3是示于圖2之中的鎖合葉片的剖視圖。
圖4是示于圖2之中的鎖合葉片的局部側(cè)視圖。
具體實施例方式
參照圖1，一般的渦輪轉(zhuǎn)子或輪體10(局部畫出)包括凸出鴿尾結(jié)構(gòu)12，圍繞輪體的周邊制成，帶有通常所設(shè)置的上、下軸向突起14、16(從輪體兩側(cè)向外突出)。葉片18具有翼面20、平臺22和根或基部24，被示出裝在輪體上，而將會理解的是，這是裝在輪體上的沿圓周的一排葉片的最后一個。鎖合塊26被示出嵌入切口28，該切口是通過切除鴿尾對置側(cè)上的突起14、16而制成的。一對柄舌(在30處畫出一個)跨在鴿尾留下的芯料上，而卡銷32壓配到芯子和各柄舌30上的各配準(zhǔn)孔口之內(nèi)。由于在銷子32部位處的應(yīng)力很高，所以鎖合塊26不能支承翼面，并因而留下不合乎需要的間隔34未加填充。
現(xiàn)在參照圖2-4，符合本發(fā)明一示范實施例的鎖合葉片36示出就位在渦輪輪體38上。其次，輪體的周邊制有凸出鴿尾40，包括容放在互補的凹進(jìn)鴿尾38之內(nèi)的突起42、44。鎖合葉片36在此排中的所有其他葉片裝好之后嵌入切口46。
在示范實施例中葉片裝放部位處的切口44在徑向上深于當(dāng)前制成的切口(像切口28那樣的)，而鎖合葉片36制有根部47，該根部包括延伸的徑向柄舌48、50，所述柄舌各自配有一對沿徑向配準(zhǔn)的孔52、54(一對示出在柄舌50上)。一個柄舌的孔52、54也在軸向上配準(zhǔn)于另一柄舌上的孔。由于切口46和柄舌48、50的徑向延伸深度很大，所以，用以固接鎖合葉片36的沿徑向配準(zhǔn)的卡銷56、58此時在制成在輪體周邊上的鴿尾40內(nèi)部完全在徑向上穿過輪體38的芯部。這種配置形成了必需的強度增大而允許鎖合葉片具有在根部47和平臺62以外沿徑向設(shè)置的整體翼面60，因而填充了先前未作填充的間隔(一如在34處那樣的)。
雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合目前認(rèn)為是最為實用的和最佳的實施例而予以說明，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于所披露的實施例，而相反，意圖覆蓋包含在所述各項權(quán)利要求的精神和范疇之內(nèi)的多種修改和相當(dāng)?shù)呐渲谩?br> 權(quán)利要求
1.一種用于第一級渦輪輪體的鎖合葉片(36)，包括根部(47)、平臺(62)和翼面(60)，根部在其兩側(cè)上制有一對沿徑向向內(nèi)伸出的在側(cè)向上間隔開來的柄舌(48、50)，所述柄舌各自制有一對沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔(52、54)。
2.按照權(quán)利要求1所述的鎖合葉片，其中一個柄舌(48)的所述成對的沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔(52、54)沿軸向配準(zhǔn)于另一柄舌的所述成對的沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔。
3.按照權(quán)利要求1所述的鎖合葉片，其中所述柄舌(48、50)在其間限定出一開孔，所述柄舌適于跨在制成在渦輪輪體(38)上凸出鴿尾(40)中切口(46)內(nèi)的芯部上。
4.一種渦輪輪體(38)，包括凸出鴿尾(40)，制成在基本上輪體的整個周邊上，由切口(46)隔斷，所述切口是通過在輪體周邊上葉片裝放部位處切除凸出鴿尾的一些部分而制成的；以及鎖合葉片(36)，包括根部(47)、平臺(62)和翼面(60)，根部(47)制有一對沿徑向向內(nèi)伸展的在側(cè)向上間隔開來的柄舌(48、50)，所述柄舌各自制有一對沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔(52、54)，所述卡銷孔沿徑向位于所述凸出鴿尾以內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求4所述的渦輪輪體，其中一個柄舌(48)的所述成對的沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔(52、54)沿軸向配準(zhǔn)于另一柄舌(50)的所述成對的沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔。
6.按照權(quán)利要求4所述的渦輪輪體，其中所述柄舌(48、50)在其間限定出一開孔，所述柄舌適于跨在所述切口(46)內(nèi)的芯部上。
7.按照權(quán)利要求5所述的渦輪輪體，其中所述柄舌(48、50)在其間限定出一開孔，所述柄舌適于跨在所述切口(46)內(nèi)的芯部上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于第一級渦輪輪體的鎖合葉片(36)。渦輪輪體(38)包括圍繞基本上輪體整個周邊的凸出鴿尾結(jié)構(gòu)(40)，由切口(46)隔斷，所述切口是通過切除輪體周邊上葉片裝放部位處凸出鴿尾的一些部分而制成的。適于用于裝放在輪體上的鎖合葉片(36)包括根部(47)、平臺(62)和翼面(60)，根部(47)制有一對沿徑向向內(nèi)伸展的在側(cè)向上間隔開來的柄舌(48、50)，所述柄舌各自制有一對沿徑向配準(zhǔn)的卡銷孔(52、54)，各卡銷孔沿徑向位于凸出鴿尾結(jié)構(gòu)以內(nèi)。
文檔編號F01D5/30GK1548704SQ20031010274
公開日2004年11月24日 申請日期2003年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月23日
發(fā)明者喬納森·芒什, 約翰·C·拉瓦什, 威廉·D·穆爾, C 拉瓦什, D 穆爾, 喬納森 芒什 申請人:通用電氣公司