專利名稱：具有軸向固定裝置的燃?xì)鉁u輪壓縮機末級轉(zhuǎn)子葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及渦輪發(fā)動機中的轉(zhuǎn)子葉輪，具體而言，涉及將葉片固定在轉(zhuǎn)子葉輪中的槽內(nèi)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在某些渦輪發(fā)動機配置中，單個葉片裝載到形成于轉(zhuǎn)子葉輪中的大體軸向設(shè)置的槽或凹槽內(nèi)。葉片必須固定在槽或凹槽中，以防止葉片在渦輪機運行過程中發(fā)生任何徑向或軸向移動。葉片上的鳩尾榫安裝件以及葉輪中的配對鳩尾槽用于防止徑向移動。目前已設(shè)計了多種技術(shù)來防止葉片軸向移動，其中一些技術(shù)包括在插入配對鳩尾槽后，對葉片鳩尾榫的各端進行鉚合或立樁固定(staking)。但是，對于某些壓縮機的末級中的轉(zhuǎn)子葉輪或轉(zhuǎn)子盤而言，很少能或無法接近葉片鳩尾槽的前部和背部，從而導(dǎo)致鉚合或立樁固定方法無法實行。
因此，仍需要一種葉片固定機構(gòu)，所述葉片固定機構(gòu)易于安裝和拆除，并能在軸向上提供有效且可靠的葉片固定。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在第一示例性但非限制性實施例中，本發(fā)明轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵包括徑向外部翼片、柄以及徑向內(nèi)部連接鳩尾榫；所述連接鳩尾榫具有徑向最內(nèi)表面，所述徑向最內(nèi)表面的一個軸端處形成有凹口，固定鍵容納在所述凹口中，并可從收縮位置，即其中固定鍵部分大體與徑向最內(nèi)表面齊平的位置，旋轉(zhuǎn)到伸展位置，即其中固定鍵部分從所述徑向最內(nèi)表面大體徑向向內(nèi)伸出的位置。所述固定鍵包括軸向延伸的軸部分，所述軸向延伸的軸部分與所述固定鍵部分構(gòu)成整體，所述固定鍵部分在所述固定鍵從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置的過程中，保持從所述徑向最內(nèi)表面插入、或與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平。所述軸向延伸的軸部分具有端面，其在所述固定鍵位于所述伸展位置時與所述連接鳩尾榫的側(cè)表面大體齊平，所述端面具有工具配合表面特征，以使所述固定鍵能在所述收縮位置和所述伸展位置之間旋轉(zhuǎn)。所述固定鍵部分大體垂直于所述軸向延伸的軸部分。所述工具配合表面特征是十字形槽。所述固定鍵部分具有截柱形狀，其包括在所述固定鍵處于所述收縮位置時與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平的平坦表面。所述凹口包括用于容納所述固定鍵部分的第一橫向凹口區(qū)域，以及用于容納所述軸向延伸的軸部分的軸向凹口區(qū)域。從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置所對應(yīng)的弧度約為90度。所述固定鍵部具有約220°延伸的弧形表面，其在相對端處連接到所述平坦表面。在另一項示例性但非限制性實施例中，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)子葉輪，所述轉(zhuǎn)子葉輪裝配有多個轉(zhuǎn)子葉片，每個轉(zhuǎn)子葉片包括徑向外部翼片、柄以及徑向內(nèi)部連接鳩尾榫；所述連接鳩尾榫具有徑向最內(nèi)底面，所述徑向最內(nèi)表面的一個軸端處形成有凹口 ；容納于所述凹口中的固定鍵；以及輔助轉(zhuǎn)子葉輪，其具有多個大體軸向延伸的槽，每個槽容納所述徑向內(nèi)部連接鳩尾榫中的一個徑向內(nèi)部連接鳩尾榫；所屬軸向延伸的槽中一個或多個槽的徑向內(nèi)表面具有凹口 ；其中所述固定鍵從收縮位置，即其中所述固定鍵部分與所述徑向最內(nèi)底面大體齊平的位置，旋轉(zhuǎn)到伸展位置，即其中所述固定鍵部分從所述徑向最內(nèi)底面徑向向內(nèi)伸出、且收容在所述凹口中以防止所述槽內(nèi)的轉(zhuǎn)子葉片軸向移動的位置。所述固定鍵包括軸向延伸的軸部分，其與所述固定鍵部分形成整體，所述固定鍵部分在所述固定鍵從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置的過程中，保持從所述徑向最內(nèi)表面插入、或與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平。所述軸向延伸的軸部分具有端面，其在所述固定鍵位于所述伸展位置時與所述連接鳩尾榫的側(cè)表面大體齊平，所述端面具有工具接合表面特征，以使得所述固定鍵在所述收縮位置和所述伸展位置之間旋轉(zhuǎn)。所述固定鍵部分大體垂直于所述軸向延伸的軸部分。所述工具接合表面特征是十字形槽。所述固定鍵部分具有弧形表面，其在相對端處連接到平坦表面，所述平坦表面在所述固定鍵處于所述收縮位置時與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平。所述凹口包括用于容納 所述固定鍵部分的第一橫向凹口區(qū)域，以及用于容納所述軸向延伸的軸部分的軸向凹口區(qū)域。從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置所對應(yīng)的弧度約為90度。所述弧形表面延伸約220°。所述凹口具有極限面，其在所述固定鍵旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置時與所述平坦表面配
八
口 o在另一示例性但非限制性實施例中，本發(fā)明提供轉(zhuǎn)子葉輪和葉片組件，包括葉輪，其具有多個大體軸向延伸的槽，每個軸向延伸的槽的徑向內(nèi)表面具有凹口 ；多個轉(zhuǎn)子葉片，每個轉(zhuǎn)子葉片包括徑向外部翼片、柄以及徑向內(nèi)部連接鳩尾榫；所述連接鳩尾榫具有徑向最內(nèi)底面，所述徑向最內(nèi)底面的一個軸端處形成凹口 ；固定鍵，容納于轉(zhuǎn)子葉片的凹口中，所述固定鍵具有橫向設(shè)置的、部分圓柱形的鍵部分以及大體軸向延伸的致動部分；所述多個大體軸向延伸的槽中的每個槽收容所述徑向內(nèi)連接鳩尾榫中的一個；其中固定鍵可從收縮位置，即其中橫向設(shè)置的、部分圓柱形的鍵部分與底面大體齊平的位置，旋轉(zhuǎn)到伸展位置，即其中橫向的、部分圓柱形部分伸入凹處以防止轉(zhuǎn)子葉片在槽內(nèi)軸向移動的位置。現(xiàn)在將結(jié)合下文的圖片來詳細(xì)說明本發(fā)明。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的一項示例性但非限制性實施例的具有收容鍵凹口的轉(zhuǎn)子葉輪鳩尾榫槽的局部透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性但非限制性實施例的槳葉鳩尾榫的徑向內(nèi)表面的局部透視圖，所述徑向內(nèi)表面具有用于安裝固定鍵的凹槽；圖3是用于圖2所示槳葉鳩尾榫的固定鍵的透視圖；圖4所示為安裝在圖2所示槳葉鳩尾榫內(nèi)的收縮位置的圖3所示固定鍵的局部透視圖；圖5是與圖4類似的局部透視圖，但其所示的是旋轉(zhuǎn)到伸展位置的固定鍵。兀件符號列表
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，包括 徑向外部翼片、柄以及徑向內(nèi)部連接鳩尾榫；所述連接鳩尾榫具有徑向最內(nèi)表面，所述徑向最內(nèi)表面的一個軸端處形成有凹口，固定鍵容納于所述凹口中，并可從收縮位置，即其中固定鍵部分與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平的位置，旋轉(zhuǎn)到伸展位置，即其中所述固定鍵部分從所述徑向最內(nèi)表面大體徑向向內(nèi)伸出的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，所述固定鍵包括軸向延伸的軸部分，所述軸向延伸的軸部分與所述固定鍵部分構(gòu)成整體，所述固定鍵部分在所述固定鍵從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置的過程中，保持從所述徑向最內(nèi)表面插入、或與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，所述軸向延伸的軸部分具有端面，其在所述固定鍵位于所述伸展位置時與所述連接鳩尾榫的側(cè)表面大體齊平，所述端面具有工具配合表面特征，以使所述固定鍵能在所述收縮位置和所述伸展位置之間旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，所述固定鍵部分大體垂直于所述軸向延伸的軸部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，所述工具配合表面特征是十字形槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，所述固定鍵部分具有截柱形狀，其包括在所述固定鍵處于所述收縮位置時與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平的平坦表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，所述凹口包括用于容納所述固定鍵部分的第一橫向凹口區(qū)域，以及用于容納所述軸向延伸的軸部分的軸向凹口區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置所對應(yīng)的弧度約為90度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子葉片和葉片固定鍵，其特征在于，所述固定鍵部具有約220 °延伸的弧形表面，其在相對端處連接到所述平坦表面。
10.一種轉(zhuǎn)子葉輪，所述轉(zhuǎn)子葉輪裝配有多個轉(zhuǎn)子葉片，每個轉(zhuǎn)子葉片包括徑向外部翼片、柄以及徑向內(nèi)部連接鳩尾榫；所述連接鳩尾榫具有徑向最內(nèi)底面，所述徑向最內(nèi)底面的一個軸端處形成有凹口； 固定鍵，其容納于所述凹口中；以及 所述轉(zhuǎn)子葉輪具有多個大體軸向延伸的槽，每個槽容納所述徑向內(nèi)部連接鳩尾榫中的一個；所述軸向延伸的一個或多個槽的徑向內(nèi)表面形成有凹口 ；其中所述固定鍵可從收縮位置，即其中固定鍵部分與所述徑向最內(nèi)底面大體齊平的位置，旋轉(zhuǎn)到伸展位置，即其中固定鍵部分從所述徑向最內(nèi)底面徑向向內(nèi)伸出、且收容于所述凹口以防止所述轉(zhuǎn)子葉片在所述槽內(nèi)軸向移動的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述固定鍵包括軸向延伸的軸部分，其與所述固定鍵部分形成整體，所述固定鍵部分在所述固定鍵從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置的過程中，保持從所述徑向最內(nèi)表面插入、或與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述軸向延伸的軸部分具有端面，其在所述固定鍵位于所述伸展位置時與所述連接鳩尾榫的側(cè)表面大體齊平，所述端面具有工具接合表面特征，以使得所述固定鍵在所述收縮位置和所述伸展位置之間旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述固定鍵部分大體垂直于所述軸向延伸的軸部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述工具接合表面特征是十字形槽。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述固定鍵部分具有弧形表面，其在相對端處連接到平坦表面，所述平坦表面在所述固定鍵處于所述收縮位置時與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述凹口包括用于容納所述固定鍵部分的第一橫向凹口區(qū)域，以及用于容納所述軸向延伸的軸部分的軸向凹口區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，從所述收縮位置旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置所對應(yīng)的弧度約為90度。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述弧形表面延伸約220°。
19.根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子葉輪，其特征在于，所述凹口具有極限面，其在所述固定鍵旋轉(zhuǎn)到所述伸展位置時與所述平坦表面配合。
20.一種轉(zhuǎn)子葉輪和葉片組件，包括 葉輪，其具有多個大體軸向延伸的槽，每個所述軸向延伸的槽的徑向內(nèi)表面形成有凹n ； 多個轉(zhuǎn)子葉片，每個轉(zhuǎn)子葉片包括徑向外部翼片、柄以及徑向內(nèi)部連接鳩尾榫；所述連接鳩尾榫具有徑向最內(nèi)底面，所述徑向最內(nèi)底面的一個軸端處形成有凹口 ； 固定鍵，其容納于所述轉(zhuǎn)子葉片的凹口中，所述固定鍵具有橫向的、部分圓柱形的鍵部分以及大體軸向延伸的致動部分； 所述多個大體軸向延伸的槽中的每個槽容納所述徑向內(nèi)部連接鳩尾榫中的一個；以及其中所述固定鍵可從收縮位置，即其中所述橫向的、部分圓柱形的鍵部分與所述底面大體齊平的位置，旋轉(zhuǎn)到伸展位置，即其中所述橫向的、部分圓柱形的鍵部分伸入所述凹口以防止所述轉(zhuǎn)子葉片在所述槽內(nèi)軸向移動的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有軸向固定裝置的燃?xì)鉁u輪壓縮機末級轉(zhuǎn)子葉片。所述轉(zhuǎn)子葉片具有葉片固定鍵組件，包括徑向外部翼片、柄以及徑向內(nèi)部連接鳩尾榫。所述連接鳩尾榫具有徑向最內(nèi)表面，所述徑向最內(nèi)表面的一個軸端處形成凹口，且固定鍵容納于所述凹口中，并可從收縮位置，即固定鍵部分與所述徑向最內(nèi)表面大體齊平的位置，旋轉(zhuǎn)到伸展位置，即所述固定鍵部分從所述徑向最內(nèi)表面向內(nèi)伸出、并進入轉(zhuǎn)子葉輪槽中形成的凹口或凹槽中以防止所述葉片在所述槽內(nèi)軸向移動的位置。
文檔編號F04D29/26GK102797699SQ201210182938
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者A·C·瑟莫斯, G·倫加拉筒, W·J·米勒, M·R·法森, S·Y·于 申請人:通用電氣公司