CN103628928B - 枞树型叶根末叶片轴向定位结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种枞树型叶根末叶片轴向定位结构，所述末叶片轴向插入叶轮的叶轮槽内，与该末叶片的围带辐射面相邻的内弧侧动叶片固定于叶轮上；所述末叶片的围带辐射面及与该末叶片的围带辐射面相邻的内弧侧动叶片的围带辐射面上分别开设第一定位孔和第二定位孔，该两个定位孔均垂直于相应围带辐射面并同轴；在该两个定位孔内设置一定位键，该定位键的大小与第一定位孔、第二定位孔的孔径名义尺寸相适配，该定位键横跨在所述末叶片与内弧侧动叶片之间；所述末叶片的围带的顶端开设一装配孔，该装配孔与第一定位孔相交。它能够可靠固定末叶片以避免其发生轴向移动及减小该末叶片叶根中间体的厚度，达到减小离心力作用。
Description
技术领域
本发明涉及汽轮机叶片轴向定位结构，具体是涉及一种枞树型叶根末叶片轴向定位结构。
背景技术
枞树型叶根由于承载能力大，被广泛应用于高转速汽轮机中，但由于枞树型叶根都采用轴向插入式装配方法，轴向定位主要靠轴向定位键来实现，而装配方式又决定了末叶片不能装入轴向定位键，并且高转速汽轮机叶片较短，但离心力很大，叶片中间体部分高度也随之减短，不方便采用中间体开槽方式对末叶进行轴向定位，如果不能很好的解决末叶片轴向定位问题，将会对汽轮机的运行带来很大的安全隐患。
目前枞树型叶根末叶片轴向定位的现状是在首装叶片、背弧动叶片和末叶片中间体部分开一个定位销孔，用半剖销钉分别插入首装叶片及背弧动叶片的定位销孔内后，再将剩余半剖销钉分别插入末叶片内及背弧动叶片的定位销孔内，装入叶轮后，将销钉旋转90度,在叶根面开孔位置冲铆固定。由于叶根中间体部分需要开定位销孔，所以要求中间体的厚度达到一定值，这样增大了把末叶片中间体的厚度做小的难度，增加了离心力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种枞树型叶根末叶片轴向定位结构，采用该轴向定位结构能够在保持末叶片强度不变及可靠固定其不轴向移动的情况下减小该末叶片叶根中间体的厚度，达到减小离心力作用，并能够通过围带部位实现末叶片轴向定位。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种枞树型叶根末叶片轴向定位结构，所述末叶片轴向插入叶轮的叶轮槽内，与该末叶片的围带辐射面相邻的内弧侧动叶片固定于叶轮上；所述末叶片的围带辐射面及与该末叶片的围带辐射面相邻的内弧侧动叶片的围带辐射面上分别开设第一定位孔和第二定位孔，该两个定位孔均垂直于相应围带辐射面并同轴；在该两个定位孔内设置一定位键，该定位键的大小与第一定位孔、第二定位孔的孔径名义尺寸相适配，该定位键横跨在所述末叶片与内弧侧动叶片之间；所述末叶片的围带的顶端开设一装配孔，该装配孔与第一定位孔相交。
所述第一定位孔和第二定位孔的截面形状均呈四方形或圆形。
所述装配孔的截面形状呈圆形，所述第一定位孔的底面与该装配孔的相应侧壁相切，且该装配孔的孔径等于第二定位孔的深度，所述第一定位孔的深度为第二定位孔的深度的二倍，所述定位键的长度等于第一定位孔的深度并等分横跨在所述末叶片与内弧侧动叶片之间。
所述装配孔内设置圆柱状封堵，该圆柱状封堵的外径与装配孔的内径相适配并与末叶片焊接为一体。
本发明的有益技术效果是：
本发明采用在垂直于末叶片的围带辐射面及与该末叶片的围带辐射面配合的内弧侧动叶片的围带辐射面上分别开设第一定位孔和第二定位孔，并在这两个定位孔内设置横跨在末叶片及与其相邻的内弧侧动叶片之间的定位键，从而可靠固定末叶片以避免其发生轴向移动，同时能够避免现有轴向定位技术方案需要在末叶片、首装叶片及背弧动叶片的叶根中间体部分开定位销孔而减弱这些叶片强度的问题，即本发明能够在保持末叶片强度不变及可靠固定其不轴向移动的情况下减小该末叶片叶根中间体的厚度，达到减小离心力作用，对于设计高转速枞树型叶根叶片或短而小的枞树型叶根叶片提供解决方法。
附图说明
图1为本发明的结构示意总图；
图2为本发明的末叶片的围带结构示意图；
图3为与末叶片相邻的内弧侧动叶片围带结构示意图；
图4为本发明的末叶片与相邻的内弧侧动叶片围带配合结构示意图；
图5为本发明装入定位键时的装配结构示意图；
图6为本发明将定位键推入内弧侧动叶片的装配结构示意图；
图7为本发明装入圆柱状封堵时的装配结构示意图；
图8为本发明焊接熔焊金属层时的装配结构示意图。
图中各代号的含义：1-内弧侧动叶片；1′-标准动叶片；2-末叶片；3-定位键；4-圆柱状封堵；5-熔焊金属层；6-第一定位孔；7-第二定位孔；8-装配孔；9-叶轮；10-固定键。
具体实施方式
为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面结合附图对本发明的实施方式进一步说明。
参见图1，本发明的一种枞树型叶根末叶片轴向定位结构，末叶片2轴向插入叶轮9的叶轮槽内，内弧侧动叶片1固定于叶轮9上，所谓内弧侧动叶片1是指与末叶片2的围带辐射面相邻的动叶片；末叶片2的围带辐射面2-1及与该末叶片2的围带辐射面2-1相邻的内弧侧动叶片1的围带辐射面1-1上分别开设第一定位孔6和第二定位孔7，该两个定位孔均垂直于相应围带辐射面2-1、1-1并同轴；在该两个定位孔内设置一定位键3，该定位键3的大小与第一定位孔6、第二定位孔7的孔径名义尺寸相适配，该定位键3横跨在末叶片2与内弧侧动叶片1之间；在末叶片2的围带的顶端开设一装配孔8，该装配孔8与第一定位孔6相交，以在装配时工具能够通过该装配孔8将预置于第一定位孔6中的定位键3推向第二定位孔7，使定位键3横跨在末叶片2与其相邻的内弧侧动叶片1之间。
第一定位孔6和第二定位孔7的截面形状可以是四方形，也可以是圆形，第一定位孔6和第二定位孔7采用四方形或圆形孔的优点在于：加工简单，与之相配四方形或圆形键配合精度高，定位准确。装配孔8采用圆形孔，这样装配孔8的加工更简便，第一定位孔6的底面与装配孔8的相应侧壁相切，且该装配孔8的孔径等于第二定位孔7的深度，这样能够保证将定位键3从第一定位孔6推向第二定位孔7中时，受力均匀，不发生阻塞，第一定位孔6的深度为第二定位孔7的深度的二倍，定位键3的长度等于第一定位孔6的深度，这样既能够保证定位键3刚好放在第一定位孔6中，又能够保证将定位键3刚好推到第二定位孔7中时，定位键3朝向第一定位孔6的那端也刚好完全套装在第一定位孔6中，使定位键3整体能够受力，装配时，可以顺利将末叶片2推入叶轮槽，并最终等分横跨在末叶片2与内弧侧动叶片1之间，保证受力均匀，利于提高本发明轴向定位的可靠性；在此基础上，装配孔8内设置圆柱状封堵4并与末叶片2焊接为一体，该圆柱状封堵4的外径与装配孔8的内径相适配，这样既可以使定位键3不与末叶片2焊接为一体，使定位键3在第一定位孔6和第二定位孔7内有一定自由活动的间隙，而不影响叶片自身的振动频率，又可以使在工作时，圆柱状封堵4能够挡住定位键3使其不会向第一定位孔6方向移动，进一步提高本发明轴向定位的可靠性。
装配时，参见图1至图8，首先，将所有叶片采用轴向插入式装入叶轮9上的纵树型叶轮槽中，除末叶片2外，内弧侧动叶片1及标准动叶片1′的叶根与叶轮9之间设置截面呈方形的固定键10（也可采用销钉）进行固定，使这些标准动叶片1′及内弧侧动叶片1固定在叶轮9上，在汽流力作用下而不轴向移动，上述标准动叶片1′是指除末叶片2与内弧侧动叶片1以外的动叶片。然后，加工本发明的轴向定位结构：第一步，在末叶片2的围带辐射面2-1上加工第一定位孔6，该第一定位孔6可以是四方形孔，也可以是圆形孔，该第一定位孔6垂直于末叶片2的围带辐射面2-1，其深度记为H；第二步，在内弧侧动叶片1的围带辐射面1-1上加工第二定位孔7，该第二定位孔7的形状与第一定位孔6相同且同轴，该第二定位孔7垂直于内弧侧动叶片1的围带辐射面1-1，其深度记为L，使H/L=2；第三步，在末叶片2的围带的顶端加工一装配孔8，该装配孔8可以为圆形孔，其直径记为D，使D=L，该装配孔8的侧壁与第一定位孔6的底面相切。最后，进行末叶片装配：第一步，在第一定位孔6中装入一定位键3，该定位键3的大小与第一定位孔6名义尺寸相适配，该定位键3的长短与第一定位孔6的深度相等；第二步，将该末叶片2插入叶轮槽，使末叶片2上的第一定位孔6与内弧侧动叶片1上的第二定位孔7相邻；第三步，工具通过末叶片2的围带顶端上的装配孔8将第一定位孔6中的定位键3推向第二定位孔7，使定位键3等分横跨在末叶片2与内弧侧动叶片1之间，在装配孔8中嵌入圆柱状封堵4并在装配孔8的孔口熔焊一层熔焊金属层5，从而将圆柱状封堵4与末叶片2焊接为一体，最后加工围带。
上面参照实施例对本发明进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，均在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1. 一种枞树型叶根末叶片轴向定位结构，所述末叶片（2）轴向插入叶轮（9）的叶轮槽内，与该末叶片（2）的围带辐射面（2-1）相邻的内弧侧动叶片（1）固定于叶轮（9）上；其特征在于，所述末叶片（2）的围带辐射面（2-1）及与该末叶片（2）的围带辐射面（2-1）相邻的内弧侧动叶片（1）的围带辐射面（1-1）上分别开设第一定位孔（6）和第二定位孔（7），该两个定位孔均垂直于相应围带辐射面并同轴；在该两个定位孔内设置一定位键（3），该定位键（3）的大小与第一定位孔（6）、第二定位孔（7）的孔径名义尺寸相适配，该定位键（3）横跨在所述末叶片（2）与内弧侧动叶片（1）之间；所述末叶片（2）的围带的顶端开设一装配孔（8），该装配孔（8）与第一定位孔（6）相交。
2.根据权利要求1所述的枞树型叶根末叶片轴向定位结构，其特征在于，所述第一定位孔（6）和第二定位孔（7）的截面形状均呈四方形或圆形。
3.根据权利要求1所述的枞树型叶根末叶片轴向定位结构，其特征在于，所述装配孔（8）的截面形状呈圆形，所述第一定位孔（6）的底面与该装配孔（8）的相应侧壁相切，且该装配孔（8）的孔径等于第二定位孔（7）的深度，所述第一定位孔（6）的深度为第二定位孔（7）的深度的二倍，所述定位键（3）的长度等于第一定位孔（6）的深度并等分横跨在所述末叶片（2）与内弧侧动叶片（1）之间。
4.根据权利要求3所述的枞树型叶根末叶片轴向定位结构，其特征在于，所述装配孔（8）内设置圆柱状封堵（4），该圆柱状封堵（4）的外径与装配孔（8）的内径相适配并与末叶片（2）焊接为一体。
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