CN110836199A - 一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构 - Google Patents

Abstract

一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，属于舰船燃气轮机压气机叶轮制造领域，本发明为了解决现有技术中叶轮在工作时，叶片受到向进气侧方向的气动力作用会产生轴向运动位移容易与静子部件接触，导致静子部件端面产生刮碰损伤，从而影响压气机正常工作的问题，本发明中所述的锁紧结构包括叶片、锁片、轮盘和锁口销钉，所述叶片、锁片和轮盘由上至下依次设置，锁片插装在叶片根部榫头中，轮盘通过锁口销钉与锁片固定连接，本发明主要用于具有轴向燕尾形榫头叶片和具有轴向燕尾形榫槽结构的轮盘连接时的锁紧结构。

Description

一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构

技术领域

本发明属于舰船燃气轮机压气机叶轮制造领域，具体涉及一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构。

背景技术

压气机作为舰船燃气轮机的三大核心部件之一，其性能优劣与可靠性直接影响着整个舰船燃气轮机推进系统的总体技术指标与寿命。随着舰船燃气轮机性能的日益提升，对压气机增压能力的要求也不断提高，这就导致压气机部件尤其是转动部件的工作条件愈加苛刻，由此带来许多压气机的转动部件故障，使舰船燃气轮机的寿命下降，可靠性无法得到有效保证。

为了提高压气机转子结构的可靠性与耐久性，保证压气机部件能够在长时间高负荷条件下安全可靠运行，必须对压气机转动部件的各部分结构开展详细的研究工作，形成结构设计技术积累。其中，压气机动叶片与轮盘之间的连接锁紧一直是舰船燃气轮机结构设计中的关键技术。由于压气机动叶片在实际工作状态下受到向进气侧方向的气动力作用，必须保证在机组运行过程中压气机动叶片的有效锁紧，从而限制动叶片的轴向运动位移，避免出现动叶片向前移动过大与静子部件相接触，造成转静子部件刮碰损伤的严重后果。因此研发一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构是很符合实际需要的。

发明内容

本发明为了解决现有技术中叶轮在工作时，叶片受到向进气侧方向的气动力作用时产生轴向运动位移容易与静子部件接触，导致静子部件端面产生刮碰损伤，从而影响压气机正常工作的问题，进而提供一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构；

一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，所述锁紧结构包括叶片、锁片、轮盘和锁口销钉，所述叶片、锁片和轮盘由上至下依次设置，锁片插装在叶片根部榫头中，轮盘通过锁口销钉与锁片固定连接；

进一步地：所述叶片的根部榫头加工为燕尾形，叶片根部榫头的底部加工有T型凹槽，锁片插装在T型凹槽中；

进一步地：所述锁片的轮廓与叶片根部榫头底部的T型凹槽轮廓形状相同，锁片的宽头端加工有一个通孔；

进一步地：所述轮盘的外圆面沿周向等距加工有N个叶片槽，N为正整数，每个叶片槽加工为燕尾形榫槽，且每个叶片槽与叶片的根部榫头配合设置，每个叶片槽底部的一端加工有一个定位销孔，每个锁口销钉设置在一个定位销孔中，且锁口销钉与定位销孔过盈配合；

进一步地：所述锁口销钉的一端设有止动凸台，止动凸台与锁口销钉一体设置，止动凸台嵌装在锁片中的通孔中；

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明提供了一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，其中用于动叶片与轮盘连接锁紧的锁片与锁口销钉均结构简单，便于加工；具有使用方便、易于大规模推广应用的特点。

2、本发明提供了一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，其中叶片与轮盘之间的锁紧通过锁片与锁口销钉实现，通过“轮盘—锁口销钉—锁片—叶片”的顺次锁紧关系，使具有轴向燕尾形榫头的叶片与具有轴向燕尾形榫槽的轮盘之间的轴向位移得到了有效限制，保证了锁紧结构的安全可靠。

附图说明

图1为本发明中叶片与轮盘的连接示意图；

图2为本发明中叶片与轮盘的连接剖视图；

图3为本发明中叶片的主视图；

图4为本发明中叶片的侧视图；

图5为本发明中叶片的仰视图；

图6为本发明中轮盘外圆面局部示意图；

图7为本发明中锁片的主剖示意图；

图8为本发明中锁片的俯视示意图；

图9为本发明中锁口销钉的示意图；

图中1叶片、2锁片、3轮盘和4锁口销钉。

具体实施方式

具体实施方式一：参照图1和图2说明本实施方式，本实施方式提供了一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，所述锁紧结构包括叶片1、锁片2、轮盘3和锁口销钉4，所述叶片1、锁片2和轮盘3由上至下依次设置，锁片2插装在叶片1根部榫头中，轮盘3通过锁口销钉4与锁片2固定连接。

本实施方式中，为了保证锁紧的可靠度，将锁片2尾端弯折并贴紧叶片1的榫头出气侧端面，保证最大间隙在0.1mm内(参照图2)，从而实现限制叶片1向出气侧轴向移动的目的。

具体实施方式二：参照图3和图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的叶片1作进一步限定，本实施方式中，所述叶片1的根部榫头加工为燕尾形，叶片1根部榫头的底部加工有T型凹槽，锁片2插装在T型凹槽中。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，锁片2与叶片1根部榫头底部的T型凹槽为过盈配合。

具体实施方式三：参照图7和图8说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的锁片2作进一步限定，本实施方式中，所述锁片2的轮廓与叶片1根部榫头底部的T型凹槽轮廓形状相同，锁片2的宽头端加工有一个通孔。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，在锁片2的宽头端加工是为了与锁口销钉4进行配合连接。

具体实施方式四：参照图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的轮盘3作进一步限定，本实施方式中，所述轮盘3的外圆面沿周向等距加工有N个叶片槽，N为正整数，每个叶片槽加工为燕尾形榫槽，且每个叶片槽与叶片1的根部榫头配合设置，每个叶片槽底部的一端加工有一个定位销孔，每个锁口销钉4设置在一个定位销孔中，且锁口销钉4与定位销孔过盈配合。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，轮盘3中每个叶片槽加工为燕尾形榫槽与叶片1的燕尾形根部榫头相配合实现连接，选择榫槽和榫头为燕尾形，是由于燕尾形榫头的尺寸较小，重量较轻，能承受较大的负荷，加工方便，生产率高等特点，本文中叶片槽个数N的取值范围根据轮盘所在叶轮的规格进行确定，与叶轮中叶片的数量一致。

具体实施方式五：参照图9说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的锁口销钉4作进一步限定，本实施方式中，所述锁口销钉4的一端设有止动凸台，止动凸台与锁口销钉4一体设置，止动凸台嵌装在锁片2中的通孔中。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。

本实施方式中，在锁口销钉4顶部设有止动凸台是为了对锁片2进行轴向止动。

本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术方案范围。

工作原理

在进行叶片1与轮盘3的装配时，先将锁口销钉4装入轮盘3榫槽底部前端的销钉孔中，二者为过盈配合；然后将锁片2放入轮盘3榫槽中，保证锁口销钉4顶部的止动凸台穿过锁片2的前端圆孔；然后将叶片1的榫头推入轮盘3的榫槽中，二者为过盈配合，直至叶片1榫头底部凹槽前缘凸台与锁片2的T型头部相接触，从而实现限制叶片1向进气侧轴向移动的目的；在锁口销钉4、锁片2与叶片1顺次装配入轮盘3的榫槽内部后，将锁片2尾端弯折并贴紧叶片1的榫头出气侧端面，保证最大间隙在0.1mm内，从而实现限制叶片1向出气侧轴向移动的目的。

Claims (5)

1.一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，其特征在于：所述锁紧结构包括叶片(1)、锁片(2)、轮盘(3)和锁口销钉(4)，所述叶片(1)、锁片(2)和轮盘(3)由上至下依次设置，锁片(2)插装在叶片(1)根部榫头中，轮盘(3)通过锁口销钉(4)与锁片(2)固定连接。

2.根据权利要求1中所述的一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，其特征在于：所述叶片(1)的根部榫头加工为燕尾形，叶片(1)根部榫头的底部加工有T型凹槽，锁片(2)插装在T型凹槽中。

3.根据权利要求2中所述的一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，其特征在于：所述锁片(2)的轮廓与叶片(1)根部榫头底部的T型凹槽轮廓形状相同，锁片(2)的宽头端加工有一个通孔。

4.根据权利要求1中所述的一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，其特征在于：所述轮盘(3)的外圆面沿周向等距加工有N个叶片槽，N为正整数，每个叶片槽加工为燕尾形榫槽，且每个叶片槽与叶片(1)的根部榫头配合设置，每个叶片槽底部的一端加工有一个定位销孔，每个锁口销钉(4)设置在一个定位销孔中，且锁口销钉(4)与定位销孔过盈配合。

5.根据权利要求3中所述的一种高压比压气机动叶片与轮盘连接结构，其特征在于：所述锁口销钉(4)的一端设有止动凸台，止动凸台与锁口销钉(4)一体设置，止动凸台嵌装在锁片(2)中的通孔中。

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