CN104696021A - 汽轮机动叶片锁口装置和方法、采用其的叶片及汽轮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽轮机动叶片的锁口装置，包括中间连接块和锁口齿形销，所述锁口齿形销用于通过齿型结构将所述锁口动叶片和中间连接块锁紧在所述转子上。锁口齿形销可以剖为两部分，安装时分别连接在中间连接块和转子上，装配完成后旋转90度，并冲铆以锁紧中间连接块和锁口动叶片。以及一种汽轮机动叶片的锁口方法、使用其的汽轮机叶片及汽轮机。本发明的锁口装置加工简便，可靠性高，便于加工以及叶片的装配和更换，适用于轮鼓式转子结构周向装配动叶片的锁口。

Description

汽轮机动叶片锁口装置和方法、采用其的叶片及汽轮机

技术领域

本发明属于汽轮机领域，更具体地涉及一种汽轮机动叶片锁口装置和方法、采用其的叶片及汽轮机，可用于各种轮鼓式转子周向装配动叶片的锁口。

背景技术

蒸汽轮机包含转子和静子部分，转子通常为轮盘式和轮鼓式结构，转子上装配有动叶片，对于轮鼓式转子由于没有轮盘，动叶片采用周向装配结构，如倒T形、双倒T形等。每级周向装配的动叶片存在一个或两个锁口动叶片，通常是每级中的末叶片，用来限制转子上的其它动叶片使其不能从转子上脱落。传统的动叶片锁口结构有两种形式，一种是装入末叶片后用骑缝螺钉将末叶片与转子锁紧，另一种是采用骑缝齿形销将末叶片与转子锁紧。用骑缝螺钉锁紧的结构需要在装入末叶片后，在末叶片与转子的两侧交界位置用丝锥攻丝，然后用骑缝螺钉完成连接。这种结构需要装配时攻丝，往往受结构限制，攻丝难度较大，而且在需要更换叶片时存在很大的不便，如需要扩孔等，此外该结构往往会造成叶片和转子的局部应力集中。采用齿形销结构可以不现场攻丝，不会造成局部应力集中，而且装配和更换简便。但采用骑缝齿形销锁紧的结构需要在末叶片的叶根两侧和转子对应位置分别加工齿型，齿型要与齿形销的齿型匹配，当末叶片安装到位时通过齿形销将叶片与转子锁紧。这种结构由于转子和末叶片分别加工，需要保证两者的齿型一致，另外在叶片装配时很难保证末叶片的位置恰好与转子上的齿形销位置完全一致，这给装配带来了极大的问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺点，本发明的主要目的在于提供一种汽轮机动叶片的锁口装置，以极大地提高叶片装配的效率、可靠性及更换的便利。本发明的核心是将锁紧齿形与末叶片分离，采用独立的中间连接块来实现与转子上齿型的精准定位和连接，而中间连接块与末叶片之间周向相对位置不严格要求，从而大大简化了装配过程。

更具体地，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种汽轮机动叶片的锁口装置，包括：

中间连接块2，其一个方向上具有与锁口动叶片1的根部相匹配的形状，与之相对的另一个方向上具有与所述汽轮机的转子3相匹配的形状及与锁口齿形销4相匹配的齿型；以及

锁口齿形销4，所述锁口齿形销4包括通过端面的直径对半等分成的两部分，用于在将所述锁口动叶片1和所述中间连接块2装配到所述转子3的凹槽中时，通过齿型结构将所述锁口动叶片1和中间连接块2锁紧在所述转子3上。

其中，所述锁口装置包括两组所述中间连接块2和所述锁口齿形销4，分别对称地装配到所述锁口动叶片1的两侧。

其中，所述锁口齿形销4上还设置有冲铆结构，以防止所述锁口齿形销4松脱。

其中，所述锁口动叶片1的根部为倒T形、双倒T形或菌形结构；以及

所述转子3为轮鼓式转子。

作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种汽轮机动叶片的锁口方法，包括以下步骤：

将中间连接块2装配到锁口动叶片1的合适位置上；

将通过端面直径等分成两半的锁口齿形销4中与所述中间连接块2相邻的半块装配到所述中间连接块2上；

将所述锁口齿形销4中与所述汽轮机的转子3相邻的半块装配到所述转子3的适当位置上；

将装配好的所述锁口齿形销4中与所述中间连接块2相邻的半块、中间连接块2和锁口动叶片1的组合结构装配到所述转子3的凹槽中；以及

将所述由两个半块组成的锁口齿形销4旋转90度，锁紧所述中间连接块2和所述锁口动叶片1。

作为本发明的再一个方面，本发明还提供了一种汽轮机动叶片的锁口方法，包括以下步骤：

将两个中间连接块2分别装配到锁口动叶片1两侧的合适位置上；

将两组通过端面直径等分成两半的锁口齿形销4中与所述中间连接块2相邻的两个半块分别装配到所述两个中间连接块2上；

将所述两组锁口齿形销4中与所述汽轮机的转子3相邻的两个半块分别装配到所述转子3的适当位置上；

将装配好的所述两组锁口齿形销4中与所述两个中间连接块2分别相邻的两个半块、两个中间连接块2和锁口动叶片1的组合结构装配到所述转子3的凹槽中；以及

将所述两组分别由两个半块组成的锁口齿形销4各旋转90度，锁紧所述中间连接块2和所述锁口动叶片1。

其中，所述将锁口齿形销4中与所述转子3相邻的半块装配到所述转子3的适当位置上的步骤是在装配所述锁口齿形销中的另一半之前进行的。所述的锁口方法还包括在装配完成之后对所述锁口齿形销4进行冲铆处理，以防止所述锁口齿形销4松脱。

以及，一种汽轮机叶片，所述汽轮机叶片包括动叶片，所述动叶片通过如上任意一项所述的汽轮机动叶片的锁口结构将所述动叶片的末叶片锁紧在所述汽轮机的转子上。

以及，一种汽轮机，所述汽轮机采用如上所述的汽轮机叶片。

基于上述技术方案可知，本发明的锁口装置的优点在于：由于锁口动叶片与中间连接块之间不存在周向约束，动叶片装配时对末叶片的周向位置不需要过分严格要求，从而使得叶片装配过程简化缩短；中间连接块、转子上的齿型以及齿形销可以在同一工厂用同一把成型刀加工，保证齿型的一致，定位精准；装配时不需要攻丝，不会受到局部结构紧凑的影响，且不会产生局部的应力集中；如果需要更换叶片时，只需将齿形销旋转90度，即可方便地取出，二次装配时也不需要补充加工；如果出于强度考虑，完全可以实现叶片、中间连接块、齿形销以及转子采用不同的材质，而不用担心异种材质攻丝、扩孔等难题。

附图说明

图1为本发明的动叶片锁口装置的安装示意图；

图2为本发明的动叶片锁口装置的俯视图；

图3为本发明一个实施例的动叶片锁口装置的立体图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明公开了一种汽轮机动叶片的锁口装置，通过将锁紧齿型与末叶片分离，采用独立的中间连接块来实现与转子上齿型的精准定位和连接，而中间连接块与末叶片之间周向相对位置不严格要求，从而大大简化了装配过程。本发明的锁口装置具体包括：

中间连接块2，其一个方向上具有与锁口动叶片1的根部相匹配的形状，与之相对的另一个方向上具有与汽轮机的转子3相匹配的形状及与锁口齿形销4相匹配的齿型；以及

锁口齿形销4，该锁口齿形销4通过端面的直径被等分成两部分，用于在将锁口动叶片1和中间连接块2装配到转子3的凹槽中时，通过环形的齿型结构将锁口动叶片1和中间连接块2锁紧在转子3上。

作为一个优选实施例，该锁口装置包括两组中间连接块2和锁口齿形销4，分别对称地装配到锁口动叶片1的两侧。

其中，锁口动叶片1的根部为倒T形、双倒T形或菌形结构。转子3可以为轮鼓式转子。

作为一个优选实施例，锁口齿形销4上还可以设置有冲铆结构，以防止锁口齿形销4松脱。

本发明还公开了一种汽轮机动叶片的锁口方法，当只使用一组中间连接块2和锁口齿形销4时，包括以下步骤：

将中间连接块2装配到锁口动叶片1的合适位置上；

将通过端面直径等分成两半的锁口齿形销4中与中间连接块2相邻的半块装配到中间连接块2上；

将锁口齿形销4中与汽轮机的转子3相邻的半块装配到转子3的适当位置上；

将装配好的锁口齿形销4中与中间连接块2相邻的半块、中间连接块2和锁口动叶片1的组合结构装配到转子3的凹槽中；以及

将由两个半块组成的锁口齿形销4旋转90度，锁紧中间连接块2和锁口动叶片1。

当使用两组中间连接块2和锁口齿形销4时，该锁口方法包括以下步骤：

将两个中间连接块2分别装配到锁口动叶片1两侧的合适位置上；

将两组通过端面直径等分成两半的锁口齿形销4中与中间连接块2相邻的两个半块分别装配到两个中间连接块2上；

将两组锁口齿形销4中与汽轮机的转子3相邻的两个半块分别装配到转子3的适当位置上；

将装配好的两组锁口齿形销4中与两个中间连接块2分别相邻的两个半块、两个中间连接块2和锁口动叶片1的组合结构装配到转子3的凹槽中；以及

将两组分别由两个半块组成的锁口齿形销4各旋转90度，锁紧中间连接块2和锁口动叶片1。

其中，锁口齿形销两半部分的装配不限先后，例如可以将锁口齿形销4中与转子3相邻的半块装配到转子3的适当位置上的步骤提前到在装配锁口齿形销中的另一半之前来进行。锁口方法还包括在装配完成之后对锁口齿形销4进行冲铆处理，以防止锁口齿形销4松脱。

此外，本发明还公开了一种汽轮机叶片，该汽轮机叶片包括动叶片，该动叶片通过如上任意一项所述的汽轮机动叶片的锁口装置将动叶片的末叶片锁紧在汽轮机的转子上，以及一种汽轮机，该汽轮机采用如上所述的汽轮机叶片。

下面结合附图对本发明的技术方案进行进一步的阐述。

如图1所示为本发明的动叶片锁口装置的安装示意图，动叶片1为末叶片也称锁口动叶片，其根部如图示为倒T形结构，也可为其他结构如双倒T形或菌形等，其根部与中间连接块2形成连接关系，实现轴向和径向定位，而其周向定位则通过与相邻两侧的挤紧实现，并不严格要求。

中间连接块2一侧与动叶片1相连，另一侧通过锁口齿形销4与转子3相连。中间连接块2和转子3上的齿型与锁口齿形销4的齿型相匹配。

中间连接块2、转子3和锁口齿形销4可在同一工厂用同一成型刀加工完成，保证其齿型的匹配和定位精准。

作为一个优选实施例，锁口齿形销4被剖分为两半，在装配时分别连接在中间连接块和转子上，装配就位后旋转90度，冲铆即可实现锁紧。

该锁口结构通过将连接齿型与末叶片分离，实现了连接齿型的精准定位；对末叶片的周向位置不再过分严格要求，大大简化了装配过程；根据工程实际需要，可以对动叶片1、中间连接块2、转子3和锁口齿形销4采用不同的材质而不对加工和装配带来困难；该结构装配简便、更换方便、可靠性高。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽轮机动叶片的锁口装置，包括：

中间连接块(2)，其一个方向上具有与锁口动叶片(1)的根部相匹配的形状，与之相对的另一个方向上具有与所述汽轮机的转子(3)相匹配的形状及与锁口齿形销(4)相匹配的齿型；以及

锁口齿形销(4)，所述锁口齿形销(4)包括通过端面的直径对半等分成的两部分，用于在将所述锁口动叶片(1)和所述中间连接块(2)装配到所述转子(3)的凹槽中时，通过齿型结构将所述锁口动叶片(1)和中间连接块(2)锁紧在所述转子(3)上。

2.根据权利要求1所述的汽轮机动叶片的锁口装置，其中所述锁口装置包括两组所述中间连接块(2)和所述锁口齿形销(4)，分别对称地装配到所述锁口动叶片(1)的两侧。

3.根据权利要求2所述的汽轮机动叶片的锁口装置，其中所述锁口齿形销(4)上还设置有冲铆结构，以防止所述锁口齿形销(4)松脱。

4.根据权利要求1所述的汽轮机动叶片的锁口装置，其中所述锁口动叶片(1)的根部为倒T形、双倒T形或菌形结构；以及

所述转子(3)为轮鼓式转子。

5.一种汽轮机动叶片的锁口方法，包括以下步骤：

将中间连接块(2)装配到锁口动叶片(1)的合适位置上；

将通过端面直径等分成两半的锁口齿形销(4)中与所述中间连接块(2)相邻的半块装配到所述中间连接块(2)上；

将所述锁口齿形销(4)中与所述汽轮机的转子(3)相邻的半块装配到所述转子(3)的适当位置上；

将装配好的所述锁口齿形销(4)中与所述中间连接块(2)相邻的半块、中间连接块(2)和锁口动叶片(1)的组合结构装配到所述转子(3)的凹槽中；以及

将所述由两个半块组成的锁口齿形销(4)旋转90度，锁紧所述中间连接块(2)和所述锁口动叶片(1)。

6.一种汽轮机动叶片的锁口方法，包括以下步骤：

将两个中间连接块(2)分别装配到锁口动叶片(1)两侧的合适位置上；

将两组通过端面直径等分成两半的锁口齿形销(4)中与所述中间连接块(2)相邻的两个半块分别装配到所述两个中间连接块(2)上；

将所述两组锁口齿形销(4)中与所述汽轮机的转子(3)相邻的两个半块分别装配到所述转子(3)的适当位置上；

将装配好的所述两组锁口齿形销(4)中与所述两个中间连接块(2)分别相邻的两个半块、两个中间连接块(2)和锁口动叶片(1)的组合结构装配到所述转子(3)的凹槽中；以及

将所述两组分别由两个半块组成的锁口齿形销(4)各旋转90度，锁紧所述中间连接块(2)和所述锁口动叶片(1)。

7.根据权利要求5或6所述的汽轮机动叶片的锁口方法，其中所述将锁口齿形销(4)中与所述转子(3)相邻的半块装配到所述转子(3)的适当位置上的步骤是在装配所述锁口齿形销中的另一半之前进行的。

8.根据权利要求7所述的汽轮机动叶片的锁口方法，还包括在装配完成之后对所述锁口齿形销(4)进行冲铆处理，以防止所述锁口齿形销(4)松脱。

9.一种汽轮机叶片，所述汽轮机叶片包括动叶片，其特征在于，所述动叶片通过如权利要求1至4任意一项所述的汽轮机动叶片的锁口装置将所述动叶片的末叶片锁紧在所述汽轮机的转子上。

10.一种汽轮机，其特征在于，所述汽轮机采用如权利要求9所述的汽轮机叶片。