CN118556157A - 涡轮叶片和转子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有叶片根部(1)的涡轮叶片，所述叶片根部沿着纵轴线(30)分别具有两个轴向突出部(7’，7”；8’，8”)，所述轴向突出部具有用于贴靠在涡轮盘(2)的槽(3)的贴靠面处的径向的支承面(10’，10”；11’，11”)，其中叶片根部(1)具有沿着纵轴线(30)的凹陷部(13)，所述凹陷部(13)尤其在纵轴线(30)的方向上在叶片根部(1)的至少一半上延伸，和/或所述叶片根部在叶片根部(1)的端部处具有根部突出部(16)，所述根部突出部仅能够接触槽(3)的底部(20)，其中根部突出部(16)尤其具有底部(20)的面积的至多30％的横截面。本发明也涉及一种具有至少一个转子盘(2)的转子，所述转子盘具有至少一个槽(3)和至少一个这种涡轮叶片。

Description

涡轮叶片和转子

技术领域

本发明涉及一种更轻地构成的涡轮叶片以及一种具有这种涡轮叶片的转子。

背景技术

如蒸汽轮机或燃气轮机的涡轮机的涡轮叶片保持在转子的涡轮盘/转子盘的对应的槽中。

在此，槽或多或少地与叶片根部互补地构成。

对此的示例在DE 3736836 A1中在图1中或在DE 2549112中在图中示出。

本领域技术人员的持续的任务是降低涡轮叶片的重量，因为涡轮叶片由于高的离心力而经受高的机械负荷。

这可以通过较轻的材料来实现，但是这也会引起更高的成本。

发明内容

因此，本发明的目的是解决上述问题。

所述目的通过根据权利要求1的涡轮叶片和根据权利要求3的转子来实现。

在从属权利要求中列举了其它有利的措施，所述措施可以任意地彼此组合，以便实现其它优点。

附图说明

附图示出：

图1示意性地示出涡轮叶片在转子盘中的叶片根部，

图2示出叶片根部，以及

图3示出转子盘。

具体实施方式

附图和具有替选方案的描述仅是本发明的实施例。

这在此是尤其双锤头的构成方案中的叶片根部1(图2)，如其经常在蒸汽轮机中使用的那样，尤其用于中压段中的蒸汽轮机。

但是本发明也可以转用于其它叶片根部，如尤其单锤头，从而也可以转用于具有其它形状的其他槽。

(未进一步详细示出的)涡轮叶片的叶片根部1具有纵轴线30，所述纵轴线在径向方向上延伸并且尤其至少对于叶片根部1是对称轴线。

纵轴线30在径向方向上伸展。

出于简单示出的原因，未详细示出涡轮叶片的连接的可选的颈部、叶片平台和叶身4。

轴向方向51垂直于纵轴线30伸展。

在横截面中，叶片根部1在两侧上具有上部的轴向突出部7’、7”(＝7)和下部的轴向突出部8’、8”(＝8)，所述上部的和下部的轴向突出部分别接合到转子盘2中(图1、图3)。

作为双锤头的在此示例性的设计方案优选地引起，叶片根部1的上部的轴向突出部7’、7”和下部的轴向突出部8’、8”的外部的轴向侧面具有距纵轴线30相同的间距，并且纵轴线30(或更确切地说，相对于其的平行线)在所述外部的轴向侧面的平面中伸展。

在叶片平台下方，叶片根部1在两侧上具有轴向的外接触面22’、22”(＝22)，纵轴线30(或更确切地说，相对于其的平行线)在所述轴向的外接触面的平面中伸展。

据此，在纵向方向上观察朝向端部在两侧上连接有轴向的上凹部32’、32”(＝32)，随后紧接所述上凹部的是叶片根部1的上部的轴向突出部7’、7”。

上部的轴向突出部7’、7”在轴向的上凹部32’、32”的下游具有径向的上支承面10’、10”(＝10)，用于贴靠在转子盘2处(图1、图3)。

纵轴线30(或更确切地说，相对于其的平行线)垂直于径向的上支承面10’、10”的平面伸展。

在上部的轴向突出部7’、7”的下游连接有轴向的下凹部34’、34”，随后紧接所述下凹部的是叶片根部1的下部的轴向突出部8’、8”。

下部的轴向下突出部8’、8”在轴向的下凹部34’、34”(＝34)的下游具有径向的下支承面11’、11”(＝11)，用于贴靠在转子盘2处(图1、图3)。

纵轴线30(或更确切地说，相对于其的平行线)垂直于径向的下支承面11’、11”的平面伸展。

径向的下支承面11’、11”优选地平行于径向的上支承面10’、10”伸展。

叶片根部1在其远端端部处优选地具有根部突出部16。

作为用于减轻重量以及减小转子盘2的机械负荷的可行方案，沿着纵轴线30在叶片根部中尤其居中地存在有凹陷部13或贯通部13，所述贯通部尤其在叶片根部1的(垂直于绘图平面的)整个深度上伸展并且于是为贯通孔。

通过所述凹陷部13或所述贯通部13，节省了材料从而减轻了重量。

凹陷部13优选地在横截面中是矩形，其中其角部半圆形地或弧形地或更确切地说椭圆形地构成。

凹陷部13的形状沿着纵轴线30长形地构成并且不具有有角的棱边或过渡部，而是具有圆形的过渡部。

转子盘2(图3)在槽3中具有底部20。

从转子盘2的表面21开始，槽3首先沿着平行于纵轴线30的槽接触面33’，33”(＝33)朝向底部20延伸。

随后在两侧上紧接着的是轴向的上槽突出部23’、23”(＝23)，所述上槽突出部伸入到槽3中。

随后在转子盘2中紧接着的是上凹槽40’、40”(＝40)，所述上凹槽开始优选地垂直于纵轴线30延伸并且随后优选地弯曲地、随后平行于纵轴线30朝向底部20继续伸展并且随后弯曲地继续伸展。

随后，朝向底部20观察，在槽3的两侧上存在有轴向的下槽突出部25’、25”(＝25)，所述下槽突出部优选地与轴向的上槽突出部23’、23”同样远地彼此间隔开。

随后在转子盘2中最后紧接着的是下凹槽43’、43”(＝43)，所述下凹槽开始优选地垂直于纵轴线30延伸并且随后弯曲地伸展，随后平行于纵轴线30朝向底部20继续伸展并且随后倒圆地过渡到底部20中。

纵轴线30优选地是底部20的垂直线。

在图1中示出图2中的叶片根部3与根据图3的转子盘2的相互作用。

叶片根部1和转子盘2的槽3具有相同的纵轴线30。

叶片根部1以其轴向的接触面22’、22”在轴向方向51上贴靠在转子盘2的槽接触面33’、33”处。

所述槽接触面优选地是在转子盘2和叶片根部1的轴向方向上的唯一的轴向接触区域。

叶片根部7的轴向接触面22’、22”优选地不完全覆盖槽接触面33’、33”，使得在那里在叶片根部1与转子盘2之间形成上部的空腔31’、31”(＝31)。

叶片根部1的上部的轴向突出部7’、7”以径向的上支承面10’、10”在槽3的上凹槽40’、40”中在纵轴线30的径向方向上贴靠在转子盘2处。

优选地，叶片根部1的下部的轴向突出部8’、8”以径向的下支承面11’、11”在槽3的下凹槽43’、43”中在纵轴线30的径向方向上贴靠在转子盘2处。

上部的或下部的轴向突出部7’、7”；8’、8”的间距小于转子盘2的上凹槽或下凹槽的最大间距，使得在那里在叶片根部1与转子盘2之间在槽3中形成中间的空腔34’、34”(＝34)和下部的空腔28’、28”(＝28)。

叶片根部1可以贴靠在底部20上或完全与底部20间隔开，或者尤其在其端部处具有根部突出部16，所述根部突出部尤其相对于纵轴线30对称地延伸，从而叶片根部1在转子盘2的槽3中在底部20上仅部分地为了稳定的目的贴靠在底部20处。

根部突出部16具有底部20的面积的至多30％。

因此优选地，在叶片根部1的端部与槽3的底部20之间至少局部地围绕根部突出部16存在间隙19。这也有助于减轻重量。

横向于纵轴线30的底部20优选地比在叶片根部1的接触面22’、22”之间或在下部的空腔28的高度上在内面之间的间距更宽。

叶片根部1设置和紧固在槽3中。

径向的贴靠面10、11在纵轴线30的方向上固定地保持叶片根部1从而涡轮叶片，其中相反地，盘2的两个轴向的接触面22低于转子盘2的表面21的高度，叶片根部1贴靠在所述轴向的接触面处。

在此也有意地不利用沿着纵轴线30的整个面。

Claims (4)

1.一种具有叶片根部(1)的涡轮叶片，

所述叶片根部沿着纵轴线(30)分别具有两个轴向突出部(7’，7”；8’，8”)，

所述轴向突出部具有用于贴靠在涡轮盘(2)的槽(3)的贴靠面处的径向的支承面(10’，10”；11’，11”)，

其中所述叶片根部(1)具有沿着纵轴线(30)的凹陷部(13)，尤其贯通孔(13)，

所述凹陷部(13)尤其在所述纵轴线(30)的方向上在所述叶片根部(1)的至少一半上延伸，

和/或，

所述叶片根部在所述叶片根部(1)的端部处具有根部突出部(16)，

所述根部突出部仅能够接触槽(3)的底部(20)，

其中所述根部突出部(16)尤其具有所述底部(20)的面积的至多30％的横截面。

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片，

其中所述凹陷部(13)沿着纵轴线(30)至少在长度上在上部的轴向突出部(7)上和/或在下部的轴向突出部(11)上延伸。

3.一种转子，

具有至少一个转子盘(2)，所述转子盘具有：

至少一个槽(3)；以及

在所述槽(3)中的至少一个根据权利要求1或2所述的具有叶片根部(1)的涡轮叶片。

4.根据权利要求3所述的转子，

其中所述轴向突出部(7，8)在径向方向上保持所述叶片根部(1)，

以及所述转子盘(2)的两个、尤其仅两个槽接触面(33)在环周方向上贴靠在所述叶片根部(1)的轴向的接触面(22)处。