CN105473824A - 涡轮机转子组装体和涡轮机转子组装体的叶片止动板以及叶片止动板的组装方法 - Google Patents

Abstract

一种涡轮机转子组装体(1)，具备：转子盘(2)、形成于转子盘(2)的外周的多个轴向槽(3)、以及沿着转子盘(2)的周向排列且经由叶片止动板(4)植设于轴向槽(3)内的动叶片组(5n)，叶片止动板(4)具有：嵌合于轴向槽(3)内的基部(41)；以及弯折部(42)，该弯折部(42)被设置为在基部(41)的两端从轴向槽(3)向轴向突出，并向转子盘(2)的径向弯折而与转子盘(2)的轴向端面抵接，两端的至少一方的弯折部(42)具有指向转子盘(2)的半径方向的外侧和内侧而突出的内外弯折部(42o，42i)。

Description

涡轮机转子组装体和涡轮机转子组装体的叶片止动板以及叶片止动板的组装方法

技术领域

本发明涉及一种涡轮机转子组装体和涡轮机转子组装体的叶片止动板以及叶片止动板的组装方法。

背景技术

例如在轴流涡轮机运转时，在转子盘的周向上，在经由叶片根部安装在形成于转子盘的轴向槽中的动叶片组上，由于基于转子盘的旋转的离心力、振动而经由叶片根部施加有外力。因此，动叶片组有时会经由叶片根部在形成于转子盘的轴向槽上偏移移动，作为应对上述问题的方法，在叶片根部与轴向槽之间配设固定体(以下，叶片止动板)(例如专利文献1)。

在此，叶片止动板具有嵌合于轴向槽内的基础部分和越过轴向槽而突出的端部区域，位于下游侧和上游侧的端部区域弯折为从背后把持叶片与轴向槽嵌合的嵌合部位。然后，位于下游侧和上游侧的端部区域分别与配置于两外侧的叶片载体的端面相对配置，为了避免端部区域扩大，配置有止动件。

即，在专利文献1中，与叶片载体一体形成的固定部件配设为与叶片止动板的第一端部区域沿轴向邻接，并且为了该叶片止动板，构成轴向的止动件。另外，叶片止动板的第一端部区域位于止动件与叶片载体之间的周方向槽内。利用止动件，避免叶片止动板因所产生的力而从其位置向轴向偏移，或者端部区域扩大，由此，使叶片根部保持在其正确的位置，并且通过该叶片根部使动叶片保持在其正确的位置。

另一方面，在专利文献2中，为了无间隙地保持动叶片，并且，能够在分解、组装时重复使用部件，跨越动叶片根底部和盘而穿设轴向孔，将翼止销插入轴向孔，该翼止销具有比轴向孔径大径的头，并在顶端部具有刻有螺纹的螺纹孔，将具有比孔径大径的头的螺钉螺合于翼止销的螺纹孔。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4315801号公报

专利文献2：日本实开平5-14501号公报

发明要解决的技术课题

但是，在专利文献1中，公开了如下的构造：相对于叶片止动板的端部区域，配置于更外侧的两外侧的叶片载体的端面与叶片止动板的端部区域相对配置，为了避免端部区域扩大而配置止动件，不可否认的是，构造会复杂化。

另外，在专利文献2中，公开了如下的构造：以无间隙的状态保持动叶片，并且，能够在分解、组装时重复使用部件，但会有在分解组装动叶片时很费工夫的问题。并且，在专利文献2中，为了防止动叶片相对于盘的径向移动，在沿盘的轴向穿设的轴向孔内插入翼止销，为了防止该翼止销脱落，从翼止销的插入方向的相反侧利用螺钉紧固固定。因此，由于是从翼止销的插入方向的相反侧进行螺钉固定的、利用螺钉的头承受对动叶片反复沿盘轴向施加的外力的结构，因此负荷集中于螺钉的头，可能加快螺钉的消耗，可能降低叶片止动效果，需要频繁进行检查。

发明内容

本发明的至少一实施方式的目的在于，提供一种涡轮机转子组装体和涡轮机转子组装体的叶片止动板以及叶片止动板的组装方法，能够以更简单的构造将动叶片保持在其位置。

用于解决技术课题的技术方案

本发明的至少一实施方式的涡轮机转子组装体具备：转子盘、形成于转子盘的外周的多个轴向槽、以及沿着转子盘的周向排列且经由叶片止动板植设在所述轴向槽内的动叶片组，叶片止动板具有：嵌合在轴向槽内的基部；以及弯折部，该弯折部位于基部的两端，在从轴向槽向轴向突出的端部，向转子盘的径向弯折而与转子盘的轴向端面抵接，两端的至少一方的弯折部具有内外弯折部，该内外弯折部指向所述转子盘的半径方向的外侧和内侧而突出到轴向端面。

由此，叶片止动板的从轴向槽向轴向突出的端部中的、向转子盘的径向弯折而与转子盘的轴向端面抵接的弯折部的一方的弯折部，具有向半径方向的外侧和内侧双方突出的内外弯折部，因此避免由于对动叶片组产生的力使动叶片组从其位置向轴向偏移，或者扩大叶片止动板的端部区域，由此，使叶片根部保持在其正确的位置，并且通过该叶片根部使动叶片保持在其正确的位置。

另外，在本发明的一实施方式中，内外弯折部至少配置在通过动叶片组的动作流体的下游侧。

由此，通过将内外弯折部配置在动叶片组更受由动作流体产生的外力的影响的下游侧，从而避免动叶片组从其位置向轴向偏移，或者扩大叶片止动板的端部区域。

另外，在本发明的一实施方式中，在从旋转轴向观察时，内外弯折部的径向外侧弯折部形成为大致方形，内外弯折部的径向内侧弯折部形成有从外侧弯折部向内侧突出的突出部。

由此，内外弯折部的外侧弯折部和内侧弯折部成为与转子盘的轴向端面抵接的状态，能够以更广的面积来抵抗施加在动叶片上的偏移力，能够更好地支承动叶片。

另外，在本发明的至少一实施方式的涡轮机转子组装体的叶片止动板中，该涡轮机转子组装体具备：转子盘、形成于转子盘的外周的多个轴向槽、以及沿着转子盘的周向排列且经由叶片止动板植设在所述轴向槽内的动叶片组，其中，动叶片组经由叶片根部固定于转子盘，该涡轮机转子组装体的叶片止动板具有：基部，该基部具有与轴向槽的槽长对应的长度，并构成为嵌合在所述轴向槽内；一对端部，该一对端部设于基部的两端，在与所述基部之间的边界位置，通过弯折而与所述转子盘的轴向端面抵接，所述一对端部中的至少一方的端部具有从该端部与所述基部的所述边界位置向基部内侧突出的突出部。

由此，通过在从叶片止动板的轴向槽突出的端部中的至少一方的端部设置从所述端部和所述基部的边界位置向所述基部内侧突出的突出部，能够相对于朝向动叶片的轴向的外力进行充分维持。

并且，本发明的至少一实施方式的涡轮机转子组装体的叶片止动板的组装方法为，在组装上述涡轮机转子组装体时，具有：通过使所述叶片止动板的一方的端部向半径方向的外侧弯折而形成向外侧和内侧突出的内外弯折部的第一工序；使所述叶片止动板的所述基部从上方嵌入所述轴向槽内的第二工序；使动叶片的叶片根部从所述叶片止动板的另一方的端部侧插入轴向槽的第三工序；以及弯折另一方的端部而使动叶片经由所述叶片止动板固定于所述轴向槽的第四工序。

由此，能够容易地将动叶片组装固定在轴向槽中，能够容易地制造涡轮机转子组装体。

发明效果

根据本发明的至少一实施方式，叶片止动板的弯折部中的一方的弯折部具有向半径方向的外侧和内侧双方突出的内外弯折部，所述叶片止动板的弯折部是叶片止动板的从轴向槽向轴向突出的端部中的向转子盘的径向弯折而与转子盘的轴向端面抵接的部分，因此避免动叶片组因所产生的力从其位置向轴向偏移，或者叶片止动板的端部区域扩大，由此，使叶片根部保持在其正确的位置，并且通过该叶片根部使动叶片保持在其正确的位置。

另外，根据几个实施方式，获得能够相对于朝向动叶片的轴向的外力充分维持动叶片的叶片止动板。

另外，根据几个实施方式，能够简单地将动叶片组装固定在轴向槽中，能够容易地制造涡轮机转子组装体。

附图说明

图1是表示本发明的涡轮机转子组装体的第一实施方式的局部外观立体图。

图2是表示用于图1所示的涡轮机转子组装体的本实施方式的叶片止动板的一例的俯视图。

图3是用于说明本发明一实施方式的涡轮机转子组装体的组装顺序的概略立体图。

图4是表示在将叶片止动板组装于图3所示的转子盘后，组装动叶片的顺序的示意图。

图5是表示组装动叶片后的状态的示意图。

图6是表示弯折叶片止动板的端部而固定动叶片的状态的示意图。

图7是表示第二实施方式的叶片止动板的一例的俯视图。

图8是表示图7所示的叶片止动板的弯折部的弯折顺序的主要部分放大图。

图9是表示利用图7所示的叶片止动板将动叶片组装在转子盘上的状态的主要部分放大立体图。

符号说明

1涡轮机转子组装体

2转子盘

3轴向槽

4叶片止动板

41基部

42弯折部

42o外弯折部

42i内弯折部

42i2第二内弯折部

5动叶片

5n动叶片组

51叶片根部

52叶片部台部

53叶片部

具体实施方式

以下，利用图示实施例详细说明本发明。但是，在该实施例中所记载的结构部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等只要不是特定的记载，都不是为了将本发明的范围限定于此，仅为说明例。

(第一实施方式)

图1表示第一实施方式的涡轮机转子组装体1。涡轮机转子组装体1搭载于例如轴流涡轮机，具有：转子盘2、形成于转子盘2的外周的多个轴向槽3(参照图3)、以及沿着转子盘2的周向排列且经由叶片止动板4植设在轴向槽3内的动叶片组5n。

在几个实施方式中，转子盘2为规定直径的旋转盘且绕轴流涡轮机的轴旋转。在该转子盘2的整个外周，每隔规定间隔设置有轴向槽3，该轴向槽3形成为相对于轴向呈规定角度。在一实施方式中，在从转子盘2的轴向的端面观察时，轴向槽3为具有多级地挖成V字形的台阶壁的槽，从底部向转子盘2外周部扩开。另外，轴向槽3设置成贯通转子盘2，可以与转子盘2的轴向平行地设置，也可以相对于转子盘2的轴向具有规定角度地设置。

在动叶片组5n中，各个动叶片5分别隔开一定间隔地排列设置在遍及转子盘2的全周设置的轴向槽3中。动叶片5基本上由形成为能够嵌合于轴向槽3的叶片根部51、叶片部台部52、以及叶片部53构成。在一实施方式中，叶片根部51形成为台阶状且顶端变细状，以能够嵌合于轴向槽3。

并且，叶片止动板4是如图2所示的薄板厚的板体，具有：嵌合于轴向槽3中的底部侧的槽部的基部41、以及在基部41的两端从轴向槽3向轴向突出设置的一对端部。叶片止动板4的一对端部形成向转子盘2的径向，即半径方向的外侧弯折而与转子盘2的轴向端面抵接的弯折部42、42。与基部41的宽度尺寸相比，弯折部42、42的宽度方向上的尺寸较大，所述宽度方向是指横切基部41的轴的方向。

并且，该弯折部42、42中的至少一方的弯折部42具有指向转子盘2的半径方向的外侧和内侧而从基部41突出的内外弯折部(外弯折部42o和内弯折部42i)。外弯折部42o在利用位于弯折部42与基部41的边界位置的弯折线弯折叶片止动板4时，指向转子盘2的半径方向外侧而从基部41突出。另一方面，内弯折部42i在利用位于弯折部42与基部41的边界位置的弯折线弯折叶片止动板4时，指向转子盘2的半径方向内侧而从基部41突出。另外，在图2所例示的实施方式中，叶片止动板4具有一对内弯折部42i。

基部41具有与形成于转子盘2的轴向槽3的槽长对应的长度。即，基部41具有与轴向槽3的轴向的尺寸大致相同的尺寸。另外，该基部41和两端的弯折部42、42偏向与轴向槽3的相对于轴向的形成角度相同的角度。

接下来，说明像上述那样构成的涡轮机转子组装体1的组装顺序，即动叶片5的组装顺序。

如图3所示，首先，在将动叶片5组装到转子盘2上之前，将叶片止动板4安装在排列设置于转子盘2的外周的轴向槽3中。

作为第一工序，为了将叶片止动板4安装在各轴向槽3中，利用弯折部42和基部41的边界的弯折线弯折叶片止动板4。此时，将基部41的弯折部42、42中的、具有外弯折部42o和内弯折部42i的弯折部42向半径方向的外侧弯折。由此，外弯折部42o向半径方向的外侧突出，内弯折部42i向半径方向的内侧突出。

接下来，作为第二工序，将叶片止动板4的基部41从上方插入轴向槽3内，使基部41嵌入轴向槽3。另外，在一实施方式中，基部41和轴向槽3的长度尺寸大致相同，轴向槽3由具有多级地挖成V字形的台阶壁的槽构成。在该情况下，能够将基部41嵌合在基部41的宽度尺寸和轴向槽3的槽宽度大致相同的位置的轴向槽3中。

另外，在将基部41嵌合到轴向槽3内时，弯折部42的外侧弯折部42o和一对内侧弯折部42i成为与转子盘2的轴向端面抵接的状态，与仅有外侧弯折部42o抵接的情况相比，能够以较宽的面积支承轴向端面，能够对抗施加于动叶片5的偏移力而适当地支承动叶片5。另外，此时，叶片止动板4的另一方的弯折部42成为未被弯折的状态。

接下来，作为第三工序，如图4所示，将动叶片5的叶片根部51从叶片止动板4的未被弯折的一方的端部侧插入轴向槽3。由此，能够以避免叶片止动板4与动叶片5的叶片根部51干涉的状态，将叶片根部51嵌合于形成为台阶状且顶端变细状的轴向槽3内(参照图5)。

并且，作为第四工序，最终通过使叶片止动板4的未被弯折一方的弯折部42向径向外侧弯折，从而成为动叶片5的叶片根部51和轴向槽3嵌合的嵌合部位被叶片止动板4的双方的弯折部42、42夹持的状态，至少能够充分承受沿转子盘2的轴向施加的外力(参照图6)。

特别地，对于动作流体从上游侧向下游侧通过涡轮机动叶片组5n时施加于动叶片5的叶片部53的外力，在下游侧，动叶片5成为下游侧的外侧弯折部42o和内侧弯折部42i与转子盘2的轴向端面抵接的状态，因此与仅有外侧弯折部42o抵接的情况相比，能够以更广的面积抵抗施加在动叶片5上的偏移力，能够更好地支承动叶片5。

(第二实施方式)

本发明也能够利用第二实施方式实施。

在第二实施方式中，如图7所示，叶片止动板4的从轴向槽3向轴向突出的端部中的、仅一方的弯折部42具有如第一实施方式所示那样的向半径方向的外侧突出的外弯折部42o和向半径方向的内侧突出的内弯折部42i。另外，另一方的弯折部，即，设于转子盘2轴向上游侧的弯折部42在外弯折部42o具有向外弯折部42o的长度方向突出的突出部即第二内弯折部42i2。

该第二内弯折部42i2在完成与第一实施方式同样的工序(第一工序～第四工序)后，向径向内侧弯折(参照图8)。

即，在相对于轴向槽3安装前，利用一方的弯折部42与基部41的边界的弯折线弯折叶片止动板4(第一工序)，从轴向槽3的上方插入该状态的叶片止动板4(第二工序)，使动叶片5的叶片根部51从叶片止动板4的未被弯折的一方的端部侧插入并嵌合于轴向槽3(第三工序)，将叶片止动板4的未被弯折的另一方的弯折部42向径向外侧弯折(第四工序)。并且，最终，另一方的弯折部42的第二弯折部42i2向径向内侧弯折。

如此，第二内弯折部42i2作为指向径向内侧而突出的突出部，成为与转子盘2的轴向端面抵接的状态，动叶片5的叶片根部51与轴向槽3嵌合的嵌合部位成为被叶片止动板4的双方的弯折部42、42夹持的状态，至少相对于沿转子盘2的轴向施加的外力，能够进一步提高防止偏移的效果(参照图9)。

以上，在本发明的涡轮机转子组装体1中，表示了第一、第二实施方式，说明了其结构、组装工序。在任一实施方式中，本发明利用叶片止动板4，通过使从轴向槽3向轴向突出的弯折部42、42向径向外侧内侧突出，至少能够充分承受沿转子盘2的轴向施加的外力。

工业实用性

本发明不仅能够应用于轴流涡轮机的涡轮机转子组装体，还能够应用于固定各种旋转机械的叶片。

Claims (5)

1.一种涡轮机转子组装体，具备：转子盘、形成于该转子盘的外周的多个轴向槽、以及沿着所述转子盘的周向排列且经由叶片止动板植设在所述轴向槽内的动叶片组，该涡轮机转子组装体的特征在于，

所述叶片止动板具有：

嵌合在所述轴向槽内的基部；以及

弯折部，该弯折部被设置为在该基部的两端从所述轴向槽向轴向突出，并向所述转子盘的径向弯折而与所述转子盘的轴向端面抵接，

所述两端的至少一方的所述弯折部具有内外弯折部，该内外弯折部指向所述转子盘的半径方向的外侧和内侧而突出到所述轴向端面。

2.如权利要求1所述的涡轮机转子组装体，其特征在于，

所述内外弯折部至少配置在通过动叶片组的动作流体的下游侧。

3.如权利要求1或2所述的涡轮机转子组装体，其特征在于，

在从旋转轴向观察时，所述内外弯折部的径向外侧弯折部形成为大致方形，所述内外弯折部的径向内侧弯折部形成有从所述外侧弯折部向内侧突出的突出部。

4.一种涡轮机转子组装体的叶片止动板，该涡轮机转子组装体具备：转子盘、形成于该转子盘的外周的多个轴向槽、以及沿着所述转子盘的周向排列且经由叶片止动板植设在所述轴向槽内的动叶片组，所述动叶片组经由叶片根部固定于所述转子盘，该涡轮机转子组装体的叶片止动板的特征在于，具有：

基部，该基部具有与所述轴向槽的槽长对应的长度，并构成为嵌合在所述轴向槽内；

一对端部，该一对端部设于该基部的两端，在与所述基部之间的边界位置，通过弯折而与所述转子盘的轴向端面抵接，

所述一对端部中的至少一方的端部具有从该端部与所述基部的所述边界位置向所述基部内侧突出的突出部。

5.一种涡轮机转子组装体的叶片止动板的组装方法，其特征在于，

在组装权利要求1所述的涡轮机转子组装体时，具有：

通过使所述叶片止动板的一方的端部向半径方向的外侧弯折而形成向外侧和内侧突出的所述内外弯折部的第一工序；

使所述叶片止动板的所述基部从上方嵌入所述轴向槽内的第二工序；

使动叶片的叶片根部从所述叶片止动板的另一方的端部侧插入所述轴向槽的第三工序；以及

弯折该另一方的端部而使动叶片经由所述叶片止动板固定于所述轴向槽的第四工序。