CN202756026U - 涡轮叶片的锁紧机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种涡轮叶片的锁紧机构。锁紧机构包括：涡轮盘，涡轮盘包括涡轮盘主体和涡轮盘锁紧部；叶片，叶片包括叶片主体和叶片锁紧部；卡圈，卡圈包括圈体、与涡轮盘锁紧部相配合的第一卡圈锁紧部、和与叶片锁紧部相配合的第二卡圈锁紧部；第一卡圈锁紧部设置在圈体的内边缘处，第二卡圈锁紧部设置在圈体的外边缘处；叶片通过卡圈与涡轮盘连接。本实用新型中的锁紧机构，采用卡圈实现了涡轮盘与叶片的锁紧，改善了锁紧机构的结构和叶片装配间隙不一致的问题，提高了涡轮叶片的可维修性；同时，还减轻了转子质量、有利于提高转子运行的稳定性和可靠性。

Description

涡轮叶片的锁紧机构

技术领域

本实用新型涉及涡轮领域，更具体地，涉及一种涡轮叶片的锁紧机构。

背景技术

图1示出了现有技术中的涡轮叶片的锁紧机构的结构示意图。如图1所示，该锁紧机构包括涡轮盘1、叶片2和导流盘6。现有技术中的涡轮叶片的锁紧机构的工作原理为：在迎气流方向的一侧用导流盘6压紧叶片榫头23，并将涡轮盘1和涡轮轴通过过盈配合的锁紧销与导流盘6连接；另一侧依靠叶片榫头23的锥形榫槽实现固定，同时由榫槽部分承受燃气作用于叶片上的轴向分力。

现有技术中的涡轮叶片的锁紧机构具有以下缺点：(1)导流盘结构较为复杂，体积也比较大，转子质量增加比较显著。(2)涡轮盘与叶片的榫接结构为斜线式榫接结构。叶片榫头和涡轮盘的榫槽部分榫接后，在涡轮叶片的径向剖面看到的榫齿为斜线式结构，为保证配合，其加工精度要求高、工艺复杂，且制造和加工成本高。(3)在中、小型燃气轮机的装配过程中，要保证导流盘以相同的压紧度压紧同一面上的叶片是比较困难的。因为涡轮盘与叶片的榫接结构为斜线式榫接，不能保证每一对涡轮叶片的装配间隙完全一致。从而导致各叶片的装配间隙不一致，这对高速旋转的转子动平衡和振动是不利的。(4)如果要分解涡轮转子，则需要破坏固定导流盘和涡轮盘的过盈配合的锁紧销，进一步地，再次装配之前还要对销孔进行补加工，其可维修性较差。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种涡轮叶片的锁紧机构，以解决现有技术的锁紧机构的结构复杂、叶片装配间隙不一致、制造成本高、可维修性差的问题。

为解决上述技术问题，根据本实用新型提供了一种涡轮叶片的锁紧机构，包括：涡轮盘，涡轮盘包括涡轮盘主体和涡轮盘锁紧部；叶片，叶片包括叶片主体和叶片锁紧部；卡圈，卡圈包括圈体、与涡轮盘锁紧部相配合的第一卡圈锁紧部、和与叶片锁紧部相配合的第二卡圈锁紧部；第一卡圈锁紧部设置在圈体的内边缘处，第二卡圈锁紧部设置在圈体的外边缘处；叶片通过卡圈与涡轮盘连接。

进一步地，第一卡圈锁紧部包括弯折部，弯折部包括与涡轮盘锁紧部相配合的卡槽。

进一步地，叶片锁紧部包括与第二卡圈锁紧部相配合的卡槽。

进一步地，卡圈具有开口，卡圈是弹性卡圈。

进一步地，锁紧机构还包括设置在开口处的锁片，锁片与涡轮盘和/或叶片可拆卸地连接。

进一步地，锁片通过螺钉与涡轮盘和/或叶片连接。

进一步地，锁片包括第一固定孔，涡轮盘和/或叶片上分别设置有与第一固定孔相对应的第二固定孔，锁紧机构还包括柔性连接件，柔性连接件穿设在第一固定孔、和与该第一固定孔相对应的涡轮盘和/或叶片上的第二固定孔中。

进一步地，卡圈设置在涡轮盘的轴向端面及叶片的轴向端面处。

进一步地，锁紧机构还包括榫接结构，涡轮盘和叶片通过榫接结构连接。

进一步地，榫接结构为直线式榫接结构。

本实用新型中的锁紧机构，采用卡圈实现了涡轮盘与叶片的锁紧，改善了锁紧机构的结构和叶片装配间隙不一致的问题，提高了涡轮叶片的可维修性；同时，还减轻了转子质量、有利于提高转子运行的稳定性和可靠性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了现有技术中的涡轮叶片的锁紧机构的结构示意图；

图2示意性示出了本实用新型中的涡轮叶片的锁紧机构的结构示意图；

图3示意性示出了本实用新型中的涡轮叶片的锁紧机构的一个局部剖视图；

图4示意性示出了本实用新型中的卡圈的结构示意图；

图5示意性示出了本实用新型中的卡圈的局部剖视图；

图6示意性示出了本实用新型中的涡轮叶片的锁紧机构的另一个局部视图；以及

图7示意性示出了本实用新型中的叶片的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本实用新型提供了一种涡轮叶片的锁紧机构。如图2-图7所示，本实用新型中的锁紧机构包括：涡轮盘1，涡轮盘1包括涡轮盘主体11和涡轮盘锁紧部12；叶片2，叶片2包括叶片主体21和叶片锁紧部22；卡圈3，卡圈3包括圈体31、与涡轮盘锁紧部12相配合的第一卡圈锁紧部32、和与叶片锁紧部22相配合的第二卡圈锁紧部33；第一卡圈锁紧部32设置在圈体31的内边缘处，第二卡圈锁紧部33设置在圈体31的外边缘处；叶片2通过卡圈3与涡轮盘1轴向连接。

如图4和图5所示，本实用新型中的锁紧机构用卡圈3代替了现有技术的锁紧机构的导流盘，因而改善了锁紧机构的结构、减轻了转子质量。同时，卡圈3可以以相同的压紧度压紧同一面上的叶片，从而提高了叶片的装配精度，有利于提高转子运行的稳定性和可靠性。

优选地，本实用新型中的卡圈3设置有装夹孔35，安装时，可利用装夹钳夹紧装夹孔35，使卡圈3收缩，从而方便地将卡圈3卡入涡轮盘锁紧部12和叶片锁紧部22中。因此，本实用新型还具有结构简单、装配方便、制造成本低的特点。

优选地，在如图3和图5所示的实施例中，第一卡圈锁紧部32包括弯折部32a，弯折部32a包括与涡轮盘锁紧部12相配合的卡槽，以实现卡圈3与涡轮盘1的锁紧。在另一个未图示的实施例中，可以在涡轮盘锁紧部12处设置卡槽，在第一卡圈锁紧部32中设置与该卡槽相配合的结构，比如凸缘部等，从而实现卡圈3与涡轮盘1的锁紧。

优选地，如图3和图5所示，叶片锁紧部22包括与第二卡圈锁紧部33相配合的卡槽，实现卡圈3与叶片2的锁紧。在另一个未图示的实施例中，可以在第二卡圈锁紧部33处设置卡槽，在叶片锁紧部22处设置与卡槽相配合的结构，比如凸缘部，从而实现卡圈3与叶片2的锁紧。

优选地，如图2和图4所示，卡圈3具有开口34，卡圈3是弹性卡圈。在另一个未图示的实施例中，卡圈3可以为刚性材料制成的，在本实施例中，可以改变卡圈3的结构，比如将本实用新型中的卡圈3设置成两个可拼接的部分，在装配时分别安装，然后再用螺钉将这两个部分分别与涡轮盘1和/或叶片2固定，也可以实现锁紧的功能。

进一步地，锁紧机构还包括设置在开口34处的锁片4，锁片4与涡轮盘1(如图4和图6)和/或叶片2(未示出)可拆卸地连接。优选地，锁片4与卡圈3的开口34具有相配合的形状，利用锁片4与卡圈3相配合，可以防止卡圈3由于弹性而发生松动的问题。

优选地，锁片4可与涡轮盘1和/或叶片2通过螺钉相连接。

优选地，如图2、图3和图6所示的实施例中，锁片4包括第一固定孔41，涡轮盘1设置有与第一固定孔41相对应的第二固定孔13，锁紧机构还包括柔性连接件5，柔性连接件5穿设在第一固定孔41、和与该第一固定孔41相对应的涡轮盘1的第二固定孔13中。优选地，第二固定孔13设置在涡轮盘1的涡轮盘锁紧部12处。在另一个未图示的实施例中，可以将第二固定孔设置在叶片2的叶片锁紧部22处。使用柔性连接件固定锁片，在叶片损坏时，仅需将柔性连接件拆下来，当更换好新的叶片后，再安装柔性连接件即可。本实用新型可以在不用破坏涡轮叶片结构的情况下，更换新的叶片，从而延长了设备的使用寿命，提高了系统的维修性能。

优选地，如图2和图3所示，本实用新型中的卡圈3设置在涡轮盘1的轴向端面及叶片2的轴向端面处。由于卡圈3设置在轴向端面处，因而，可以将涡轮盘1与叶片2压紧，防止其在轴向发生相对运动。

请参考图6和图7所示，本实用新型中的锁紧机构还包括榫接结构7，涡轮盘1和叶片2通过榫接结构7连接。优选地，本实用新型中的叶片2还包括定位凸台24，定位凸台24与涡轮盘1的端面相抵接，使得涡轮盘1与叶片2在没有设置卡圈一侧的端面上位置相对固定。从而实现涡轮盘1与叶片2在左右两个端面上的定位，进一步提高了轴向锁紧的可靠性。

优选地，如图6和图7所示，本实用新型中的榫接结构7为直线式榫接结构7。榫接结构7包括设置在叶片2上的叶片榫头23与设置在涡轮盘上的涡轮盘榫槽。本实用新型中的直线式榫接结构，即叶片榫头23的第一端面25与第二端面26形状相同且大小相等。而在现有技术中的榫接结构为斜线式榫接结构，即叶片榫头23的端面自第一端面25向第二端面26的方向逐渐减小。如图2和图6所示，由于本实用新型中的叶片榫头23的延伸方向与涡轮盘1的轴向之间存在夹角，因此在图6中可以看到沿涡轮盘1的轴向剖切后的两个叶片，这两个叶片分别是第一叶片2a和第二叶片2b。图6中示出了第一叶片2a的部分叶片榫头、第二叶片2b的部分叶片榫头和涡轮盘1的部分结构。本实用新型中的直线式榫接结构，降低了制造成本，简化了加工工艺，提高了叶片与涡轮盘的装配精度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涡轮叶片的锁紧机构，其特征在于，包括：

涡轮盘(1)，所述涡轮盘(1)包括涡轮盘主体(11)和涡轮盘锁紧部(12)；

叶片(2)，所述叶片(2)包括叶片主体(21)和叶片锁紧部(22)；

卡圈(3)，所述卡圈(3)包括圈体(31)、与所述涡轮盘锁紧部(12)相配合的第一卡圈锁紧部(32)、和与所述叶片锁紧部(22)相配合的第二卡圈锁紧部(33)；所述第一卡圈锁紧部(32)设置在所述圈体(31)的内边缘处，所述第二卡圈锁紧部(33)设置在所述圈体(31)的外边缘处；

所述叶片(2)通过所述卡圈(3)与所述涡轮盘(1)连接。

2.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述第一卡圈锁紧部(32)包括弯折部(32a)，所述弯折部(32a)包括与所述涡轮盘锁紧部(12)相配合的卡槽。

3.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述叶片锁紧部(22)包括与所述第二卡圈锁紧部(33)相配合的卡槽。

4.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述卡圈(3)具有开口(34)，所述卡圈(3)是弹性卡圈。

5.根据权利要求4所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁紧机构还包括设置在所述开口(34)处的锁片(4)，所述锁片(4)与所述涡轮盘(1)和/或所述叶片(2)可拆卸地连接。

6.根据权利要求5所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁片(4)通过螺钉与所述涡轮盘(1)和/或所述叶片(2)连接。

7.根据权利要求5所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁片(4)包括第一固定孔(41)，所述涡轮盘(1)和/或所述叶片(2)上分别设置有与所述第一固定孔(41)相对应的第二固定孔(13)，所述锁紧机构还包括柔性连接件(5)，所述柔性连接件(5)穿设在所述第一固定孔(41)、和与所述第一固定孔(41)相对应的所述涡轮盘(1)和/或所述叶片(2)上的所述第二固定孔(13)中。

8.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于，所述卡圈(3)设置在所述涡轮盘(1)的轴向端面及所述叶片(2)的轴向端面处。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的锁紧机构，其特征在于，所述锁紧机构还包括榫接结构(7)，所述涡轮盘(1)和所述叶片(2)通过所述榫接结构(7)连接。

10.根据权利要求9所述的锁紧机构，其特征在于，所述榫接结构(7)为直线式榫接结构。

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