CN101392752B - 可更换的铆接插入件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可更换的铆接插入件。旋转组件(100)可包括叶轮(105);布置在叶轮(105)周围的沟槽(120),该沟槽(120)具有布置在其中的铆接凹部(180);布置在沟槽(120)内的叶轮附件(220);以及布置在铆接凹部(180)内的铆接插入件(270)。铆接凹部(180)轴向地保持铆接插入件(270),而叶轮附件(220)径向地保持铆接插入件(270)。
Description
技术领域
本发明大体上涉及一种用于保持叶轮(wheel)附件的可更换的铆接(staking)插入件,尤其涉及用于安装在压缩机转子或者其它类型的旋转涡轮构件上的叶片的可更换的铆接插入件。
背景技术
燃气涡轮系统通常包括具有多个级的压缩机转子。流入压缩机的空气在每一级被压缩。各级包括以间隔关系安装在转子叶轮或盘的边缘上的多个转子动叶或者叶片。典型的压缩机转子可具有安装其上的多个转子叶片。
通常所言,每个叶片可具有与边缘的燕尾区域互锁的燕尾部分,以将叶片固定到转子上。叶片燕尾可经由被称为“铆接”的工艺而固定到转子上。具体地,转子叶片放置在边缘沟槽内,并通过使用类似于钉形冲头的工具使叶片燕尾周围的金属材料变形而铆接至适当位置。然后对各个转子组件级的各个转子叶片重复相同的过程。铆接提供将叶片或其它附件固定到转子或其它类型的叶轮沟槽上的经济的、机械上安全的方法。
在检查或检修过程中,转子叶片可从转子叶轮上移除,而初始的“铆接”被磨掉。由于在转子叶轮周围只有有限数量的可行的铆接位置,故存在有限数量的附件。同样地,一旦这些铆接位置已经被消耗,则通常必须更换转子叶轮,即使转子叶轮仍处在操作状态。
因此,需要改进的方法和装置,用于将叶片或其它类型的叶轮附件固定到转子或其它类型的叶轮上,而不破坏转子或叶轮或者不限制零件的寿命。这些改进的方法和装置应以迅速且有效的方式提供叶片或其它构件到叶轮的简单且安全的附连。
发明内容
本申请因此描述一种旋转组件。该旋转组件可包括叶轮;布置在叶轮周围的沟槽,该沟槽具有布置在其中的铆接凹部;布置在沟槽内的叶轮附件;以及布置在铆接凹部中的铆接插入件。铆接凹部轴向地保持铆接插入件,而叶轮附件径向地保持铆接插入件。
本申请还描述一种转子组件。该转子组件可包括转子;布置在转子边缘的周围的多个轴向沟槽,该轴向沟槽各具有布置在其中的一个或多个铆接凹部;布置在每个轴向沟槽中的叶片;以及布置在每个铆接凹部中的铆接插入件。
本申请还描述一种铆接工具组件,其用于边缘具有多个轴向沟槽的叶轮的周围。该铆接工具组件可包括铆接工具,轴向地布置在边缘周围的铆接工具引导件以及叶轮的轴向沟槽。
在结合多个附图和权利要求阅读下列的详细描述之后,本申请的这些和其它的特征对本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1是具有本发明所述的可更换的铆接插入件的、布置在转子沟槽内的叶片的透视图。
图2是图1所示的完成的组件的透视图。
图3是可用于本发明的铆接工具的透视图。
图4是本发明所述的铆接工具组件的透视图。
图5是本发明所述的铆接工具组件的可选实施例的透视图。
附图标号:
100 转子组件
105 转子
110 边缘
120 轴向沟槽
130 基部
140 侧壁
150 开口
160 第一端
170 第二端
180 插入凹部
190 插入基部
200 侧壁
210 开口
220 叶片
230 根部
240 翼型件
250 基部
260 侧壁
270 铆接插入件
275 铆接凹口
280 基部
290 侧壁
300 铆接工具组件
310 铆接工具
320 细长柱
330 铆接锥形部
340 铆接工具引导件
350 铆接工具孔
360 部件
370 基部
400 铆接工具引导件
410 磁性基部
420 磁体
具体实施方式
现在参考附图,其中在全部视图中相同的编号代表相同的元件。图1示出本发明所述的转子组件100的一部分。转子组件100包括叶轮或转子105。转子105的边缘110可具有形成于其中的多个轴向沟槽120。如上所述,轴向沟槽120可具有基本上类似于燕尾的形状,其带有基部130、一对凹形侧壁140和上部开口150。其它的形状也可用于本发明。各轴向沟槽120还具有第一端160和第二端170。转子105可具有布置在边缘110周围的任意数量的轴向沟槽120。
轴向沟槽120的每端160,170可具有形成于其中的插入凹部180。插入凹部180可包括插入基部190,其具有从轴向沟槽120的基部130成阶梯式下降的形状。插入凹部180也可具有限定轴向开口210的一对凹形插入侧壁200。其它形状也可用于本发明。插入凹部180的形状和尺寸可随轴向沟槽120和作为整体的转子组件100的几何形状而变化。
转子组件100还包括多个转子动叶或叶片220。本发明可使用任意数量的叶片220。每个轴向沟槽120可具有安装在其中的叶片220。每个叶片220可包括根部230,其中翼型件240从根部230延伸。根部230可具有基本上类似于燕尾的形状,其与轴向沟槽120的类似于燕尾的形状相适应。尤其,根部230可包括基部250和一对凸形侧壁260。根部230可延伸从基部130的第一端160到第二端170的轴向沟槽120的长度,或者根部230可延伸该长度的一部分,并且也可使用一个或多个隔离件(未示出)填充轴向沟槽120的长度。
转子组件100还可包括铆接插入件270。铆接插入件270可插入到轴向沟槽120的每个插入凹部180中。铆接插入件可在尺寸方面设定为用于与插入凹部180配合,并且可具有铆接插入基部280和一对凸形侧壁290。其它形状也可用于本发明。铆接插入件270可以由合金钢、镍、或者其它类型的足够耐热和/或防腐的材料制成。铆接插入件270可轴向地保持在插入凹部180的侧壁200内。其它类型的互补的形状和保持装置也可用于本发明。
在使用中,铆接插入件270可插入到轴向沟槽120的插入凹部180内。每个轴向沟槽120可具有两(2)个插入凹部180,以便两(2)个铆接插入件270可用于每个叶片220。如上所述,可经由插入凹部180的形状径向地保持铆接插入件270。然后叶片220可滑入每个轴向沟槽120中。叶片220的根部230径向地保持铆接插入件270。
如图2所示,在插入件270和叶片220的根部230的松散组装之后,可铆接该插入件270,以将插入件270和叶片220径向地保持到转子105上。在此实例中,两(2)个铆接凹口275形成在插入件270中。叶片220因此机械地附连并固定在转子105的轴向沟槽120内。因此不需要转子105本身的铆接。当叶片220需要更换时,可更换的铆接插入件270可布置在插入凹部180内并再次铆接。
图3-5示出铆接工具组件300和铆接工具310的例子。通常所述,铆接工具310包括在其一端上具有两个铆接锥形部330的细长杆320。铆接锥形部330可按照预定的铆接插入件270的尺寸确定尺寸。其它结构也可用于本发明。
铆接工具组件300可包括铆接工具引导件340。如图4所示,铆接工具引导件340可包括铆接工具孔350,其可按照铆接工具310和铆接插入件270的尺寸确定尺寸。铆接工具孔350可布置在部件360内。部件360可以是细长臂或者其它类型的细长部件。部件360可布置在转子105的边缘110的轴向侧上的插入凹部180的周围。铆接工具孔350和部件360可由基部370支承。基部370可在尺寸方面设定为以便配合在相邻的轴向沟槽120内。一旦布置在轴向沟槽120中,基部370可由多个销或类似装置固定。部件360可在基部370周围操作,以便在插入件270的周围提供适当的定位。
基部370也可用于在轴向沟槽120周围布置其它类型的设备或其它用途。例如,钻孔/磨削设备可安装其上,以提供对轴向沟槽120的加工或者其它。在此情况下,可使用多个基部370以便可使用两个相邻的轴向沟槽120。其它类型的设备也可安装在基部370中。
图5示出铆接工具引导件400的可选实施例。在此实施例中,铆接工具引导件400包括布置在部件360或类似结构内的铆接工具孔350。在该实施例中,铆接工具引导件400包括磁性基部410。磁性基部410可具有多个磁体420,以便在插入件270周围附连铆接工具引导件400。一旦所有的叶片220已插入轴向沟槽中以致于不能使用基部370,此实施例的铆接工具引导件400可用在转子105的最后的轴向沟槽120上。
铆接工具引导件340,400的使用因此为铆接工具310提供适当的位置,用于控制铆接位置并获得可始终重复的结果。铆接插入件270可迅速地插入和铆接,用于有效的建造和维修。
虽然在本发明中已经结合转子105的使用描述了转子组件100的使用,但是本发明可适用于任何类型的旋转组件。其它潜在的应用包括燃气涡轮的旋转动叶,蒸汽涡轮的旋转动叶/叶片,或者利用轴向沟槽或燕尾形装置机械地附连到旋转轮或盘上的任何装置的保持。
显而易见的是,前述内容仅仅涉及本发明的优选的实施例,本领域技术人员可做出许多的改变和改进,而不脱离权利要求及其等同物所限定的本发明的总体精神和范围。
Claims (20)
1. 一种旋转组件(100),其包括:
叶轮(105);
沟槽(120),其布置在所述叶轮(105)的周围;
所述沟槽(120)包括布置在其中的铆接凹部(180);
叶轮附件(220),其布置在所述沟槽(120)内;以及
铆接插入件(270),其布置在所述铆接凹部(180)内。
2. 根据权利要求1所述的旋转组件(100),其特征在于,所述叶轮(105)为转子(105),以及所述叶轮附件(220)为叶片(220)。
3. 根据权利要求1所述的旋转组件(100),其特征在于,所述旋转组件(100)包括多个沟槽(120)和多个叶轮附件(220)。
4. 根据权利要求1所述的旋转组件(100),其特征在于,所述沟槽(120)包括一个或多个铆接凹部(180),并且一个或多个铆接插入件(270)布置在所述一个或多个铆接凹部(180)中。
5. 根据权利要求1所述的旋转组件(100),其特征在于,所述沟槽(120)包括基本上类似于燕尾的形状,并且所述叶轮附件(220)包括互补的形状。
6. 根据权利要求1所述的旋转组件(100),其特征在于,所述铆接凹部(180)包括基部(190)和一对侧壁(200),并且所述一对侧壁(200)将所述铆接插入件(270)轴向地保持在其中。
7. 根据权利要求1所述的旋转组件(100),其特征在于,所述叶轮附件(220)将所述铆接插入件(270)径向地保持在所述铆接凹部(180)内。
8. 根据权利要求1所述的旋转组件(100),其特征在于,所述铆接插入件(270)包括合金钢、镍或者其它类型的足够耐热或防腐的材料。
9. 一种转子组件(100),其包括:
转子(105);
多个轴向沟槽(120),其布置在所述转子(105)的边缘(110)的周围;
所述多个轴向沟槽(120)各包括布置在其中的一个或多个铆接凹部(180);
叶片(220),其布置在所述多个轴向沟槽(120)的每个内;以及
铆接插入件(270),其布置在所述一个或多个铆接凹部(180)的每个内。
10. 根据权利要求9所述的转子组件,其特征在于,所述多个轴向沟槽中的每个包括基本上类似于燕尾的形状,并且所述叶片包括互补的形状。
11. 根据权利要求9所述的转子组件,其特征在于,所述一个或多个铆接凹部中的每个包括基部和一对侧壁,并且所述一对侧壁将所述铆接插入件轴向地保持在其中。
12. 根据权利要求9所述的转子组件,其特征在于,所述叶片将所述铆接插入件径向地保持在所述铆接凹部内。
13. 根据权利要求9所述的转子组件,其特征在于,所述铆接插入件包括合金钢、镍或者其它类型的足够耐热或防腐的材料。
14. 一种铆接工具组件,其用于边缘具有多个轴向沟槽的叶轮的周围,包括:
铆接工具;和
铆接工具引导件,其轴向地布置在所述叶轮的边缘和轴向沟槽的周围。
15. 根据权利要求14所述的铆接工具组件,其特征在于,所述铆接工具引导件包括布置在其上的一个或多个铆接锥形部。
16. 根据权利要求14所述的铆接工具组件,其特征在于,所述铆接工具引导件包括布置在部件内的铆接工具孔,并且所述铆接工具孔在尺寸方面设定为容纳所述铆接工具。
17. 根据权利要求14所述的铆接工具组件,其特征在于,所述铆接工具引导件包括用于将所述铆接工具引导件安装至所述叶轮的基部。
18. 根据权利要求17所述的铆接工具组件,其特征在于,所述基部在尺寸方面设定为以便布置在所述多个轴向沟槽中的一个内。
19. 根据权利要求17所述的铆接工具组件,其特征在于,所述基部包括磁性基部。
20. 根据权利要求17所述的铆接工具组件,其特征在于,所述铆接工具引导件包括多个基部。
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