CN103470307A - 带有盲孔的涡轮转子和叶片组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带有盲孔的涡轮转子和叶片组件。本发明提供用于蒸汽涡轮的涡轮转子和叶片组件。涡轮转子和叶片组件可包括转子、位于转子周围的多个动叶、位于转子周围的锁定叶片以及与锁定叶片邻近的位于转子周围的盲孔。

Description

带有盲孔的涡轮转子和叶片组件
技术领域
本申请和作为结果的专利大致涉及涡轮机械，且更特别地涉及用于与蒸汽涡轮使用的涡轮转子和叶片组件，该蒸汽涡轮具有多余的锁定叶片固位螺钉孔用于减小切向应力。
背景技术
蒸汽涡轮翼型或动叶通常在动叶组件中以规则的间隔定位于转子周围。可通过一次一个地切向地将动叶插入转子处的开口中并随后使动叶围绕转子周向地滑动从而形成动叶组件。动叶可通过互补的凸型或凹型的燕尾榫和其它构造而附连到转子。然而，为了闭合动叶组件，最后的动叶必须被非燕尾榫的特征部限制。该最后的动叶，通常被称作锁定叶片或闭锁动叶，可经由攻入(tapped)或拧入转子中的一个或多个叶片固位螺钉等而固结到转子。也可使用其它类型的连接装置和其它类型的动叶组件。
在运行期间，大的离心荷载可施加于动叶和转子。如此的离心荷载和同时发生的与荷载瞬变相关联的热致荷载可在将动叶附连到转子的燕尾榫和邻近区域造成应力。这些应力可具有足够的量值从而不利地影响转子循环疲劳寿命。特别关注的是与可攻入或以其它方式直接插入转子中的叶片固位螺钉相关联的转子应力集中。
因此，需要用于蒸汽涡轮等的改善的涡轮转子和叶片组件。优选地，如此的改善的涡轮转子和叶片组件可减小其中的切向热应力，以改善总体转子疲劳寿命。
发明内容
本申请和作为结果的专利因此提供了一种用于蒸汽涡轮的涡轮转子和叶片组件。涡轮转子和叶片组件可包括转子、位于转子周围的多个动叶、位于转子周围的锁定叶片以及与锁定叶片邻近的位于转子周围的盲孔。
本申请和作为结果的专利还提供一种用于蒸汽涡轮的涡轮转子和叶片组件。本文所描述的涡轮转子和叶片组件可包括转子、位于转子周围的多个动叶、位于转子周围的锁定叶片、将锁定叶片固定到转子的锁定叶片固位螺钉以及与锁定叶片邻近的位于转子周围的盲孔。
本申请和作为结果的专利还提供一种蒸汽涡轮。本文所描述的蒸汽涡轮可包括转子、位于转子周围的多个动叶、位于转子周围的锁定叶片、位于锁定叶片周围的锁定叶片固位孔、位于锁定叶片固位孔以将锁定叶片固定到转子的锁定叶片固位螺钉以及与锁定叶片邻近的位于转子周围的一个或多个盲孔。
一种用于蒸汽涡轮的涡轮转子和叶片组件，包括：
转子；
位于转子周围的多个动叶；
位于转子周围的锁定叶片；以及
与锁定叶片邻近的位于转子周围的盲孔。
优选地，锁定叶片包括基部。
优选地，还包括延伸到转子和锁定叶片的基部中的一个或多个叶片固位孔。
优选地，还包括叶片固位螺钉，其延伸到各个叶片固位孔中以将锁定叶片固定到转子。
优选地，盲孔和一个或多个叶片固位孔包括类似深度。
优选地，转子包括燕尾槽，并且，多个动叶定位于燕尾槽中。
优选地，多个动叶中的每一个包括用于与燕尾槽配合的燕尾榫。
优选地，多个动叶中的每一个包括从燕尾榫延伸的叶片。
优选地，还包括多个盲孔。
优选地，还包括位于锁定叶片的第一轴向侧的第一盲孔和位于锁定叶片的第二轴向侧的第二盲孔。
优选地，还包括位于锁定叶片的第一径向侧的第一盲孔和位于锁定叶片的第二径向侧的第二盲孔。
一种用于蒸汽涡轮的涡轮转子和叶片组件，包括：
转子；
位于转子周围的多个动叶；
位于转子周围的锁定叶片；
锁定叶片固位螺钉，其将锁定叶片固定到转子；以及
与锁定叶片邻近的位于转子周围的盲孔。
优选地，锁定叶片包括基部，并且，锁定叶片固位螺钉延伸到基部中。
优选地，还包括一个或多个叶片固位孔，其延伸到转子和锁定叶片的基部中用于叶片固位螺钉。
优选地，盲孔和一个或多个叶片固位孔包括类似深度。
优选地，转子包括燕尾槽，并且，多个动叶定位于燕尾槽中。
优选地，还包括多个盲孔。
优选地，还包括位于锁定叶片的第一轴向侧的第一盲孔和位于锁定叶片的第二轴向侧的第二盲孔。
优选地，还包括位于锁定叶片的第一径向侧的第一盲孔和位于锁定叶片的第二径向侧的第二盲孔。
一种蒸汽涡轮，包括：
转子；
位于转子周围的多个动叶；
位于转子周围的锁定叶片；
位于锁定叶片周围的锁定叶片固位孔；
锁定叶片固位螺钉，其位于锁定叶片固位孔以将锁定叶片固定到转子；以及
与锁定叶片邻近的位于转子周围的一个或多个盲孔。
当参照若干附图和所附的权利要求时，基于以下详细描述的综述，本申请和作为结果的专利的这些及其他的特征和改善对于本领域的普通技术人员而言将变得清楚。
附图说明
图1为带有多个部段的蒸汽涡轮的示例的示意图。
图2为如可在本文中描述的涡轮转子和叶片组件的局部透视图。
具体实施方式
现参考附图，其中，在若干视图中，类似的标记始终指示类似的元件，图1为如可在本发明中使用的蒸汽涡轮10的示例的示意图。蒸汽涡轮10可包括第一部段15和第二部段20。部段15、20可为高压部段、中压部段和/或低压部段。部段15、20中的每一个可具有其中的多个级。外壳或壳体25可相应地轴向地分成上半部段30和下半部段35。转子轴40可延伸穿过壳体25并且可被多个轴颈轴承45支承。多个密封件50也可在端部或其它位置包围转子轴40。中央部段55可包括一个或多个蒸汽入口60。分流器65可在部段15、20之间延伸。
在使用中，蒸汽流70流经蒸汽入口60并进入部段15、20中，从而可由其中的级从蒸汽提取机械功，以旋转转子轴40。蒸汽流70然后可离开部段15、20以进一步处理等。本文所描述的蒸汽涡轮10仅用于示例的目的。在本发明中也可使用蒸汽涡轮和/或呈任何其它构造且带有许多其它或不同的部件的其它类型的涡轮机械。
图2示出了如可在本文中描述的蒸汽涡轮100的一部分。具体而言，蒸汽涡轮100可包括涡轮转子和叶片组件110。涡轮转子和叶片组件110包括涡轮转子120。涡轮转子120包括形成于其中的燕尾槽130。多个动叶140可经由切向入口等而安装于转子120。动叶140中的每一个可包括叶片150和燕尾榫160。燕尾榫160可构造成与转子120的适形燕尾槽130(或反之亦然)配合。转子120和动叶140可具有任何尺寸、形状或构造。在本发明中可使用其它部件和其它构造。
涡轮转子和叶片组件110还可包括锁定叶片170。如上所述，锁定叶片170不具有燕尾榫160。相反地，锁定叶片170的基部180可经由多个叶片固位螺钉190等而固持在转子120内。叶片固位螺钉190可为无头螺钉或其它类型的在一端具有或不具有头部的固定螺钉等。各个叶片固位螺钉190可定位于叶片固位孔200。叶片固位孔200可与锁定叶片170邻近而延伸到转子120中以及锁定叶片170的基部180中以将锁定叶片170固持于转子120中。可使用任何数量的叶片固位螺钉190。本文所述的相应部件可具有任何尺寸、形状或构造。在本发明中还可使用其它部件和其它构造。
如上所述，在运行期间，切向热应力可倾向于形成在叶片固位孔200周围。涡轮转子和叶片组件110因此可具有形成在其中的多个盲孔210。盲孔210可在转子120定位于叶片固位孔200的一侧或两侧。盲孔210可在锁定叶片170周围置于其两个轴向侧和径向侧。盲孔210可具有与叶片固位孔200类似的尺寸、形状和构造。然而，盲孔210也可具有任何尺寸、形状或构造。在本发明中也可一起使用不同尺寸、形状或构造的盲孔210。在本发明中可使用任何数量的盲孔210。
因此，盲孔210可通过“防护”叶片固位孔200免于局部应力场等而改善涡轮转子和叶片组件110的疲劳寿命。盲孔210可切向地跨叶片固位孔200以保护叶片固位孔200免于潜在破坏性的切向应力。因此，盲孔200可改善转子120和相关部件的疲劳寿命，用于延长部件寿命。
应当清楚上述描述仅涉及本申请和作为结果的专利的某些实施例。在没有脱离由所附的权利要求及其等同所限定的本发明的大致的要旨和范围的情况下，本领域的普通技术人员在此可以进行大量改变和修改。
符号说明
10 蒸汽涡轮
15 第一部段
20 第二部段
25 壳体
30 上半件
35 下半件
40 转子轴
45 轴承
50 密封件
55 中央部段
60 蒸汽入口
65 分流器
70 蒸汽流
100 蒸汽涡轮
110 转子和叶片组件
120 转子
130 燕尾槽
140 动叶
150 叶片
160 燕尾榫
170 锁定叶片
180 基部
190 叶片固位螺钉
200 叶片固位孔
210 盲孔

Claims (10)

1. 一种用于蒸汽涡轮的涡轮转子和叶片组件，包括：
转子；
位于所述转子周围的多个动叶；
位于所述转子周围的锁定叶片；以及
与所述锁定叶片邻近的位于所述转子周围的盲孔。
2. 根据权利要求1所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，所述锁定叶片包括基部。
3. 根据权利要求2所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，还包括延伸到所述转子和所述锁定叶片的所述基部中的一个或多个叶片固位孔。
4. 根据权利要求3所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，还包括叶片固位螺钉，其延伸到各个叶片固位孔中以将所述锁定叶片固定到所述转子。
5. 根据权利要求3所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，所述盲孔和所述一个或多个叶片固位孔包括类似深度。
6. 根据权利要求1所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，所述转子包括燕尾槽，并且，所述多个动叶定位于所述燕尾槽中。
7. 根据权利要求6所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，所述多个动叶中的每一个包括用于与所述燕尾槽配合的燕尾榫。
8. 根据权利要求7所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，所述多个动叶中的每一个包括从所述燕尾榫延伸的叶片。
9. 根据权利要求1所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，还包括多个盲孔。
10. 根据权利要求1所述的涡轮转子和叶片组件，其特征在于，还包括位于所述锁定叶片的第一轴向侧的第一盲孔和位于所述锁定叶片的第二轴向侧的第二盲孔。
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PB01 Publication
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