CN104213941A - 涡轮的叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涡轮的叶片，其包括翼型件、平台和构造成滑动地收纳在转子盘的安装槽口中的根部部分。叶片还包括锁定部件，其设置在根部部分上且与转子盘接合来进行叶片向转子盘的轴向固定。利用本发明的技术方案，其提供了具有简单且成本效益合算的轴向锁定系统的叶片，以进行叶片相对于转子盘的轴向固定，且还提供了组装过程期间的防故障方案。

Description

涡轮的叶片
技术领域
本发明涉及涡轮，具体地涉及涡轮的叶片，更具体地涉及具有用以使叶片相对于转子盘进行轴向固定的锁定部件的叶片。
背景技术
燃气涡轮具有转子组件，其大体上包括附接到转子盘上的叶片。各个叶片均包括根部、平台和翼型件。各个叶片的根部通常为所谓的"枞树"构造，以使得其能够牢固地附接到盘的外周上，且仍具有用于热膨胀的空间。叶片向转子盘的"枞树"附接有效地克服径向离心力而抑制了叶片相对于转子盘的径向移动和周向移动。然而，在燃气涡轮发动机的高速高温操作期间，空气或气体经过转子组件的轴向流动将恒定的轴向力施加到叶片上，以便沿轴向相对于转子盘的外周中的"枞树"槽口来偏压叶片根部。为了克服轴向力来抑制叶片，惯例是使用各种固持系统。
常规方案为施加止动垫圈来相对于转子盘中的槽口固定叶片根部。然而，止动垫圈需要在组装时弯曲，这增大了组装过程的复杂性，且可引起误差。
US4,349,318公开了一种叶片固持组件，其包括连续的线型固持件、大体上圆柱形的固持板和分裂护圈。环形凹槽或凹口在转子盘和叶片的根部中加工出，以容纳独立的固持元件。
EP0,761,930A1公开了一种径向内槽口和径向外槽口中携带的固持板，以防止其槽口中的叶片根部的轴向移动。锁定部件介于相邻的一对固持板之间，以防止其相对于盘的周向移动。锁定部件继而又与盘相互作用来将其自身锚定到盘上。
可从上文提到的参考文献中看到的是，当前的轴向固持系统在组装过程期间需要进一步的工作，或具有复杂的结构，该结构引起产品的昂贵成本和更高的故障可能性。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种具有用于使叶片相对于转子盘轴向固定的简单锁定部件的涡轮叶片。
本发明的另一个目的在于提供一种锁定部件的组装过程期间的防故障方案。
这些目的通过包括翼型件、平台和构造成滑动地收纳在转子盘的安装槽口中的根部部分的涡轮的叶片实现。叶片还包括锁定部件，其设置在根部部分上且与转子盘接合来进行叶片向转子盘的轴向固定。
根据本发明的一个可能的实施例，锁定部件为设置在根部部分与转子盘之间的锁定销，锁定销包括与根部部分中的第一凹槽接合的第一凸起和与转子盘中的第二凹槽接合的第二凸起。
根据本发明的一个可能的实施例，第一凸起和第二凸起布置在锁定销的一端处以分别由第一凹槽和第二凹槽收纳。
根据本发明的一个可能的实施例，锁定销包括在其另一端处的第三凸起，以抵靠在沿转子的轴向方向布置在叶片旁边的构件上。
根据本发明的一个可能的实施例，构件包括热屏蔽件，其具有抗旋转部件来与锁定销的第三凸起接合。
根据本发明的一个可能的实施例，抗旋转部件尺寸和位置确定成以便在锁定销的第一凸起和第二凸起分别与第一凹槽和第二凹槽接合时，抗旋转部件与锁定销的第三凸起接合。
根据本发明的一个可能的实施例，锁定部件或锁定销设置在根部部分的两侧处。
利用本发明的技术方案，其提供了具有简单且成本效益合算的轴向锁定系统的叶片，以进行叶片相对于转子盘的轴向固定，且还提供了组装过程期间的防故障方案。
附图说明
现在借助于不同实施例且参照附图来更进一步阐释本发明。
图1示出了根据本发明的实施例的具有锁定销的涡轮的叶片组件的示意性透视图；
图2示出了图1中的叶片组件的前视图；以及
图3示出了叶片组件的横截侧视图。
零件清单
100 叶片
101 根部部分
102 转子盘
103 热屏蔽件
104 第一凹槽
105 第二凹槽
106 锁定销
107 第一凸起
108 第二凸起
109 第三凸起
110 抗旋转部件
111 翼型件
112 平台。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的涡轮的叶片组件的示意图。叶片100包括翼型件111、平台112和根部部分101。"枞树"类型的根部部分构造成收纳在转子盘102的安装槽口中。为了示出完整的根部部分101，转子盘102未在图1中示出，但可从图3中看到，图3示出了根部部分101和转子盘102的组件的横截视图。
根据本发明的实施例，叶片100还包括设置在根部部分101上且与转子盘102接合的锁定部件，以便进行叶片相对于转子盘102的轴向固定。
在本发明的优选实施例中，锁定部件体现为如图1所示的锁定销106。锁定销106设置在转子部分101与转子盘102之间，这可从图3中的横截视图中看到。参看图1和图2，第一凸起107和第二凸起108分别沿径向方向设置在锁定销106上。第一凹槽104布置在根部部分101上来收纳第一凸起107；第二凹槽105布置在转子盘102上来收纳第二凸起108。
在本发明的优选实施例中，第一凸起107和第二凸起108沿径向方向布置在锁定销106的一端处。第一凹槽104和第二凹槽105分别在对应的位置处形成在根部部分101和转子盘102上，以收纳第一凸起107和第二凸起108。然而，本领域的技术人员应当注意的是，两个凸起不必布置在锁定销106的同一端处。例如，凸起107,108还可沿锁定销106的轴向方向交错，只要它们分别收纳在对应的凹槽中。
在本发明的优选实施例中，第三凸起109布置在与凸起107,108设置的一端相对的锁定销106的另一端处。如图1中所示，热屏蔽件103沿轴向方向布置在叶片的根部部分101旁边。热屏蔽件103包括抗旋转部件110。抗旋转部件110的尺寸和位置确定成在锁定销106的第一凸起107和第二凸起108分别与第一凹槽104和第二凹槽105接合时，抗旋转部件110与锁定销106的第三凸起109接合。
在组装过程期间，在安装叶片100和转子盘102之后，锁定销106将介于根部部分101与转子盘102之间。在插入之后，锁定销106需要旋转一定程度，以便第一凸起107和第二凸起108可分别锁定到对应的凹槽104和105中。然而，当凸起107,108和凹槽104,105在锁定销106插入之后不可见时，难以评估销是否安装就位。该问题可通过抗旋转部件110的布置和其与如上文提到的销106的第三凸起109的接合来解决，在此情况下，抗旋转部件110还可用作用于锁定销106的定位元件。具体而言，在安装锁定销之后，热屏蔽件103将沿轴向方向组装在根部部分101旁边。然而，如果锁定销106未就位，则抗旋转部件110将停留在第三凸起109。然后，热屏蔽件103不可组装就位。仅在锁定销106旋转至锁定位置时，热屏蔽件103可正确地安装，其中抗旋转部件110与第三凸起109接合。因此，实现了用于组装锁定销的防故障特征。
本领域的技术人员应当注意到的是，抗旋转部件还可布置在热屏蔽件之外的其它构件上，直至实现用于组装锁定销的防故障特征。
此外，如图3中所示，锁定销106可设置在各个根部部分101的两侧处。
尽管已经仅结合有限数目的实施例详细描述了本发明，但将容易理解的是，本发明不限于此类公开的实施例。相反，本发明可改变来结合迄今未描述的任何数目的改型、变化、替换或等同布置，但这与本发明的精神和范围相当。此外，尽管已经描述了本发明的各种实施例，但将理解的是本发明的方面可仅包括所述的实施例中的一些。因此，本发明不应被看作是由前述描述限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (8)

1. 一种涡轮的叶片，包括翼型件、平台和构造成滑动地收纳在转子盘的安装槽口中的根部部分，其特征在于，所述叶片还包括锁定部件，所述锁定部件设置在所述根部部分上且与所述转子盘接合来进行所述叶片向所述转子盘的轴向固定。
2. 根据权利要求1所述的叶片，其特征在于，所述锁定部件为设置在所述根部部分与所述转子盘之间的锁定销，所述锁定销包括与所述根部部分中的第一凹槽接合的第一凸起、以及与所述转子盘中的第二凹槽接合的第二凸起。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的叶片，其特征在于，所述第一凸起和所述第二凸起布置在所述锁定销的一端处以分别由所述第一凹槽和所述第二凹槽收纳。
4. 根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的叶片，其特征在于，所述锁定销包括在其另一端处的第三凸起，以抵靠在沿所述转子的轴向方向布置在所述叶片旁边的构件上。
5. 根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的叶片，其特征在于，所述构件包括热屏蔽件，所述热屏蔽件具有抗旋转部件以与所述锁定销的第三凸起接合。
6. 根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的叶片，其特征在于，所述抗旋转部件尺寸和位置确定成以便当所述锁定销的第一凸起和第二凸起分别与所述第一凹槽和所述第二凹槽接合时，所述抗旋转部件与所述锁定销的第三凸起接合。
7. 根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的叶片，其特征在于，所述锁定部件设置在所述根部部分的两侧处。
8. 根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的叶片，其特征在于，所述锁定销设置在所述根部部分的两侧处。
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