專利名稱：帶有傾斜形側(cè)進(jìn)葉根的整體臺架汽輪機(jī)葉片的安裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到汽輪機(jī)、尤其涉及到帶有側(cè)進(jìn)整體調(diào)節(jié)級葉片組的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子。
側(cè)進(jìn)汽輪機(jī)葉根典型的是由樅樹形葉根構(gòu)成，這些葉根固定在一個(gè)轉(zhuǎn)子葉輪內(nèi)的相應(yīng)形狀的槽中。在一個(gè)葉根中心線的每一側(cè)上，一般具有3個(gè)凸部，每個(gè)凸部設(shè)有一個(gè)靠壓在槽上的傾斜形的支承表面，以使每個(gè)葉根作用于6個(gè)支承表面。當(dāng)每個(gè)葉片被認(rèn)為是分離的個(gè)別實(shí)體時(shí)，葉根表面和槽的支承表面可以形成良好的連接關(guān)系，于是在需要時(shí)為葉片提供所需的支承。
通常的做法是把單個(gè)葉片安裝到一個(gè)共同的臺架和/或圍帶段上連成葉片組。這樣組成的葉片單元比單個(gè)葉片具有較高的剛性和較低的振動(dòng)敏感度。一種形式是在葉根插入到它相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子槽中后，可以將幾個(gè)葉片的外端部徑向裝到一個(gè)圍帶上構(gòu)成一個(gè)葉片組;另一種形式是葉片組可以由幾個(gè)具有一個(gè)共同的圍帶和共同的臺架的整體單元構(gòu)成。這樣的一種葉片組在授予Partington且轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的第4130379號美國專利中已有敘述。
在1988年4月6日提交的序列號178724的且轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明受讓人的美國專利申請中，敘述了一種采用整體組成的圍帶和臺架段的整體側(cè)進(jìn)調(diào)節(jié)級葉片組的結(jié)構(gòu)。在這種特殊應(yīng)用中，一組葉片的葉根滑動(dòng)裝配到轉(zhuǎn)子的各槽中，轉(zhuǎn)子的各道槽與轉(zhuǎn)子的軸平行，只要整體臺架葉片組組裝到轉(zhuǎn)子上只需葉片組在平行于轉(zhuǎn)子軸線的槽路內(nèi)移動(dòng)，這樣的葉片組對轉(zhuǎn)子的組裝不曾出現(xiàn)用單個(gè)葉根沒經(jīng)歷過的任何不正常問題。然而，在一些調(diào)節(jié)級葉片組中，在轉(zhuǎn)子上開的槽對轉(zhuǎn)子軸線是斜交的;同樣，葉片臺架上的葉根對于轉(zhuǎn)子軸線也是斜交的，以便它固定到轉(zhuǎn)子的槽中，在這后者的結(jié)構(gòu)中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于加力使葉根緊固在槽內(nèi)，槽的周向位移造成相鄰槽之間的角度差，使整體葉片組無法安裝到轉(zhuǎn)子上。
本發(fā)明的主要目的是提供一種帶有整體調(diào)帶級葉片組的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其葉片組的根部不與汽輪形軸線平行而是斜交的。
為此目的，本發(fā)明在于一個(gè)載有多個(gè)葉片組的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，每個(gè)葉片組包括具有一個(gè)共同臺架的多個(gè)葉片，在該臺架上作成定向排列的多個(gè)間隔開的葉根，以便當(dāng)臺架在汽輪機(jī)上定位時(shí)，葉根能向內(nèi)徑向延伸，在每對相鄰的葉根之間形成一個(gè)臺架槽，和多個(gè)從汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子向外徑向伸出的周向間隔開的尖頂，和在相鄰的一對尖頂之間形成的一個(gè)轉(zhuǎn)子槽，其特征在于臺架葉根和轉(zhuǎn)子尖頂都對轉(zhuǎn)子軸線呈斜交，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽與相應(yīng)的一個(gè)臺架槽對準(zhǔn)，使各尖頂定位于與葉根成徑向貼合關(guān)系;還在子有多個(gè)連接構(gòu)件插入臺架和轉(zhuǎn)子對準(zhǔn)的槽內(nèi)，以便將每個(gè)整體葉片組與轉(zhuǎn)子相連接。
轉(zhuǎn)子槽可以作成具有一對相對的凸部的尖頂。凸部是這樣構(gòu)成的其支承表面都定位在以轉(zhuǎn)子軸線為中心的圓上。
以下對較佳實(shí)施例的介紹僅作為舉例，將使本發(fā)明更易理解，附圖中


圖1表示一組標(biāo)準(zhǔn)的樅樹形狀轉(zhuǎn)子尖頂，為了得到本發(fā)明適用的結(jié)構(gòu)形狀，要以選擇出的斷面線將部分切掉;
圖2表示切去圖1所示的那部分后的多個(gè)轉(zhuǎn)子尖頂;
圖3表示用于與本發(fā)明的轉(zhuǎn)子尖頂相適配而構(gòu)成的帶有整體圍帶和臺架的一個(gè)調(diào)節(jié)級葉片組;
圖4示出將一個(gè)帶整體圍帶和臺架的調(diào)節(jié)級葉片組裝到汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上的一個(gè)系統(tǒng)和方法。
如圖1所示，轉(zhuǎn)子(用10表示)是具有軸線12的實(shí)心圓形構(gòu)件，轉(zhuǎn)子圍繞軸線12旋轉(zhuǎn)，尖頂14限定了多個(gè)間隔開的槽16，汽輪機(jī)葉片的根部通常裝在槽16中。在本發(fā)明中，尖頂位于汽輪機(jī)的一個(gè)部件上，調(diào)節(jié)級葉片通常安裝于其上。本發(fā)明涉及的調(diào)節(jié)級葉片通常設(shè)有傾斜側(cè)進(jìn)葉根，所謂傾斜，意思是葉根沿轉(zhuǎn)子軸線延長，轉(zhuǎn)子軸線傾斜一個(gè)角度，在先有系統(tǒng)中，這樣的傾斜側(cè)進(jìn)葉根是做成帶單獨(dú)葉根的單個(gè)葉片并通過將葉根滑進(jìn)到相鄰尖頂之間的空間16中單個(gè)地組裝轉(zhuǎn)子上。把這種調(diào)節(jié)級葉片做成若干個(gè)整體組件組裝到一個(gè)轉(zhuǎn)子是很理想的，然而，發(fā)現(xiàn)這種整體組件，由于從葉根的角度沿著轉(zhuǎn)子表面周向的偏移，在各葉根之間都有微小的變化，使葉根不能滑進(jìn)槽16中。本發(fā)明通過改進(jìn)安裝葉片的方法和裝置，提供一種將整體組的調(diào)節(jié)級葉片安裝到一個(gè)轉(zhuǎn)子上的方法。
在圖1中，18和20表示的部位是為了獲得如圖2所示的轉(zhuǎn)子尖頂形狀，或從轉(zhuǎn)子上切掉或在轉(zhuǎn)子上不形成，圖2中示出的每個(gè)尖頂僅包括靠近尖頂徑向外部相對的一對凸部17。實(shí)質(zhì)上尖頂加工成帶有一個(gè)平坦的頂部且在平頂?shù)拿恳粋?cè)上有角傾斜的側(cè)面，從而構(gòu)成如圖2所示從截面看形似一個(gè)截去頭部的三角形。
最好，圖2中的每個(gè)轉(zhuǎn)子尖頂?shù)闹С斜砻?9設(shè)在由虛線22表示的以轉(zhuǎn)子軸線12為中心的圓弧上，同樣，尖頂14的平頂24設(shè)置在和26所示的以轉(zhuǎn)子軸線為中心圓弧上是最理想的。
現(xiàn)在看圖3，示出了本發(fā)明中的一種型式，在該型式中，帶整體圍帶和臺架的一個(gè)整體葉片組設(shè)置在緊靠轉(zhuǎn)子10和轉(zhuǎn)子尖頂14的位置。整體葉片汽組，通常用28表示，包括一個(gè)整體圍帶30，一個(gè)整體臺架32和多個(gè)葉片34。葉片臺架32包括多個(gè)葉根36，每個(gè)葉根36具有一個(gè)徑向內(nèi)表面，作成與每個(gè)尖頂14的徑向外端部相配合。最好，每個(gè)葉根36具有一對相對設(shè)置的凸部38，每個(gè)凸部包括一個(gè)支承表面40。需要指出的是，整體葉片組臺架作成為當(dāng)在尖頂上定住時(shí)，使在每個(gè)相鄰葉根之間限定的槽42與在相鄰的每對尖頂14之間限定的槽16對準(zhǔn)。當(dāng)可能為其他形狀時(shí)，最好把葉片臺架上的槽42做成基本為T型結(jié)構(gòu)。對于用以連接葉片組和轉(zhuǎn)子的連接件，提供更多的支承面面積和更多的材料。還應(yīng)該指出的是將每個(gè)轉(zhuǎn)子尖頂?shù)捻敹?8去掉，可以使臺架32的高度增大，從而為傳遞離心力和對葉片34上的切向蒸汽沖擊力增加了強(qiáng)度。事實(shí)上，整體圍帶和臺架，消除了葉根上的彎曲力矩，它是引起葉根斷裂的主要原因。
現(xiàn)在參閱圖4，圖中示出多個(gè)外形與槽16和槽42相一致的連接件44，使整體圍帶和臺架葉片組能連接到轉(zhuǎn)子上，該連接件44包括一個(gè)T形的頂段46，它精確地裝配在臺架槽42中。該連接部件44還包括一個(gè)倒置的截去了頭部的三角形段48，它裝配在轉(zhuǎn)子槽16內(nèi)。由于該連接部件44可以單個(gè)地插入到轉(zhuǎn)子和臺架的斜槽中，所以避免了以前的整組葉片不能組裝的情況。
還應(yīng)該指出，由于連接部件44的上部支承表面50是在以轉(zhuǎn)子軸線12為中心的圓上，并且在連接部件44的非支承側(cè)上另外留有間距，所以轉(zhuǎn)子槽節(jié)距不均勻是無害的。用技術(shù)上熟知的適合的鎖定裝置可以防止整體葉片組的軸向移動(dòng)。部分48包括用于與尖頂支承面19裝配的支承表面52。
在本發(fā)明的實(shí)施中，在汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上作出轉(zhuǎn)子槽，以便在轉(zhuǎn)子上有一個(gè)預(yù)定的單個(gè)凸部結(jié)構(gòu)徑向向外伸出構(gòu)成尖頂，一組調(diào)節(jié)級葉片構(gòu)成帶有一個(gè)整體臺架圍帶和從屬的葉根，葉根設(shè)有一對相對向的凸部并限定了在從屬的葉根之間形成多個(gè)臺架槽，葉根和槽制成的形狀要使之與對應(yīng)的轉(zhuǎn)子槽和尖頂對準(zhǔn)，每個(gè)尖頂?shù)亩瞬考庸こ善浇厝切螤?，而每個(gè)葉根與之相配的端部加工成與尖頂頂部的外形一致。整體臺架裝到轉(zhuǎn)子上要靠把幾個(gè)葉根就位，對臺架和轉(zhuǎn)子上的槽鑲到貼合的位置，把葉片組和轉(zhuǎn)子連接起來，最好凸部作成的支承表面的形狀是落在以轉(zhuǎn)子軸線為中心的一個(gè)圓弧上。
盡管在目前被認(rèn)為的較佳實(shí)施例中對本發(fā)明已經(jīng)進(jìn)行了敘述，但很明顯，對那些技術(shù)熟練的人員易于做出其他的各種變形和安排。例如，可以采用其他的槽和尖頂或葉根形狀而并不脫離本發(fā)明講授的范圍。此外，盡管前述發(fā)明是關(guān)于帶有傾斜形側(cè)進(jìn)葉根的調(diào)節(jié)級葉片，但可以采用于其他型式的汽輪機(jī)葉片。
權(quán)利要求
1.一個(gè)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子載有多組葉片(28)，每組葉片包括多個(gè)帶有共同臺架(32)的葉片(34)，在臺架(32)上構(gòu)成多個(gè)間隔開的葉根并當(dāng)臺架(32)安裝在汽輪機(jī)上時(shí)，調(diào)整使之徑向向內(nèi)伸出在相鄰每兩個(gè)葉根(36)之間，形成一個(gè)臺架槽42和多個(gè)圓周向相間隔的尖頂(14)從汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子10徑向向外延伸，并在每對相鄰的尖頂(14)之間形成轉(zhuǎn)子槽(16)，其特征在于臺架葉根(36)和轉(zhuǎn)子尖頂兩者均對于轉(zhuǎn)子軸線傾斜，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽(16)與相應(yīng)的一個(gè)臺架槽(42)對準(zhǔn)，并使尖頂(14)與葉根(36)配置得徑向緊靠關(guān)系，并且還在于多個(gè)連接件(44)插入到的臺架(32)與轉(zhuǎn)子(10)相對準(zhǔn)的槽(16，42)中，將每個(gè)整體葉片組(28)與轉(zhuǎn)子連接起來。
2.按照權(quán)利要求1的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于每個(gè)尖頂(14)具有一對對置的凸部(17)，每個(gè)凸部(17)具有一個(gè)徑向內(nèi)支承表面(19)，還在于每個(gè)連接件(44)具有對向的支承表面(52)，用于與相鄰的尖頂(14)支承表面(19)嚙合。
3.按照權(quán)利要求1或2的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于每個(gè)臺架葉根(36)包括一對對置的凸部(38)，每個(gè)凸部(38)具有一個(gè)用于與在對應(yīng)連接件44中的一個(gè)內(nèi)的支承表面(50)相配合的支承面(40)，該連接件(44)用于將葉片組(28)箝固在轉(zhuǎn)子(10)上。
4.按照權(quán)利要求2的汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于轉(zhuǎn)子多個(gè)尖頂(14)的各支承表面(19)都在一個(gè)以轉(zhuǎn)子軸線(12)為中心的圓的弧線(22)上對準(zhǔn)，而各個(gè)臺架葉根(36)的各支承表面(40)在以轉(zhuǎn)子軸線(12)為中心的圓的弧線上對準(zhǔn)。
全文摘要
汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的每組葉片都包括帶公共臺架的葉片，臺架上有多個(gè)相間隔的葉根徑向向內(nèi)伸出，每對相鄰葉根之間形臺架槽；汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子上有多個(gè)沿圓周間隔開向外伸出的尖頂，每對相鄰尖頂之間形成轉(zhuǎn)子槽。臺架根部和轉(zhuǎn)子尖頂對轉(zhuǎn)子軸線斜交，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽與相應(yīng)臺架槽對準(zhǔn)，尖頂與葉根在徑向緊密貼合；多個(gè)連接部件插入到臺架與轉(zhuǎn)子對準(zhǔn)的槽中，將每個(gè)整體葉片組與轉(zhuǎn)子連接。
文檔編號F01D5/30GK1046206SQ9010184
公開日1990年10月17日 申請日期1990年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月3日
發(fā)明者阿帕特·約瑟夫·帕爾蒂頓 申請人:西屋電氣公司