CN88100958A - 汽轮机叶片支承装置 - Google Patents
汽轮机叶片支承装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN88100958A CN88100958A CN198888100958A CN88100958A CN88100958A CN 88100958 A CN88100958 A CN 88100958A CN 198888100958 A CN198888100958 A CN 198888100958A CN 88100958 A CN88100958 A CN 88100958A CN 88100958 A CN88100958 A CN 88100958A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tenon
- tongue
- groove
- blade
- runner
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 244000145845 chattering Species 0.000 abstract description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/26—Antivibration means not restricted to blade form or construction or to blade-to-blade connections or to the use of particular materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/30—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers
- F01D5/3007—Fixing blades to rotors; Blade roots ; Blade spacers of axial insertion type
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S416/00—Fluid reaction surfaces, i.e. impellers
- Y10S416/50—Vibration damping features
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
一种采用轴向进气结构类型的汽轮机叶片用的支承装置，它利用许多个弹性圆环(28)，这些圆环安置在每个叶片榫头(16)底部中的通常沿轴向延伸的槽缝(26)中。圆环(28)沿径向向外推动每个榫头(16)，从而在转换齿轮运转期间将叶片的抖振现象减轻到最小。
Description
本发明一般涉及汽轮机，更具体地说，涉及采用“轴向进气”叶片片类型的汽轮机。本发明特别适用于采用轴向进气的独立式叶片的汽轮机，但并不限于此类。
采用轴向进气叶片类型的汽轮机通常包括一个转轮和许多个叶片，转轮具有许多个通常围绕转轮设置的沿轴向延伸的榫槽。每个叶片具有一个与一个榫槽相对齐的榫头。典型的是，每个榫头和榫槽通常具有枞树形状。采用此种设计的叶片可以是独立式类型，或者是整体围带式类型的。随便哪种类型，此种设计的一个问题是，在转换汽轮机的齿轮运转期间，叶片可能“抖振”，也就是，在转换齿轮运转期间离心力通常不足以推动叶片榫头径向向外紧靠榫槽的边缘，因而榫头可以在其榫槽内沿四周摇动。“抖振”现象可能造成榫头和榫槽之间的磨损以及不希望产生的噪声。在整体围带式叶片的情况下，“抖振”现象也可能造成相对的围带面的磨损。显然，这些都是不希望产生的状态。
已知由Brown Boveri公司制造的某些汽轮机提供了一种试图解决上述问题的机构。该机构包括设置在每个叶片榫头底部中的许多个径向的洞孔。每个洞孔中设置一个螺旋弹簧，弹簧接触与榫头对齐的榫槽的底部。显然，弹簧的作用是径向向外推动榫头紧靠与它对齐的榫槽的边缘。这种解决办法的问题是机械上很复杂，而且径向的洞孔可能会减弱叶片榫头。其次，螺旋弹簧可能施加的力的大小受到可以在榫头中钻入的洞孔的尺寸和可以装入洞孔中的螺旋弹簧的尺寸的限制。
本申请的受让人在试图解决叶片“抖振”问题时已经采用了另外两种方法。第一种方法涉及用一种诸如Loctite之类的粘结剂将每个叶片榫头胶结在其相应的榫槽中。第二种方法涉及在每个榫头的最底部和与其对齐的榫槽底部之间放置垫片。垫片沿径向向外推动叶片榫头紧靠榫槽的边缘。这些方法的问题是汽轮机的拆卸可能很复杂而且费时间。
因此本发明的主要目的是提供一种消除叶片“抖振”现象的装置，这种装置易于实现，可靠而有效，而且能简便地拆卸汽轮机。
考虑到这一目的，本发明属于一种如权利要求1中所说明的而且最好是如相关的权利要求中所说明的装置。
从下面用附图表示的仅作为举例的最佳实施例的说明中，可以更清楚地理解本发明，其中：
图1是采用独立式叶片类型的汽轮机一部分的透视图;
图2是按照本发明沿转轮轴向截取的叶片榫头的视图;
图3是按照本发明沿转轮切向截取的叶片榫头的侧视图;
图4举例说明一种在本发明实施过程中使用的工具。
图1表示通常用10标记的一部分转轮构造，它包括一个转轮20，转轮20具有许多个通常沿轴向延伸的一般为枞树形状的榫槽18。许多个独立式叶片12围绕转轮20设置在转轮周面上。每个叶片具有一个平台14和一个与一个榫槽18相对齐的一般为枞树形状的榫头16。虽然举例说明的是独立式叶片，但应当理解，本发明不限于此种类型的汽轮机，也就是，本发明也适用于采用整体围带式叶片的汽轮机。
如图1中同时举例说明，在相邻的平台14之间可以存在一个小间隙22，该间隙在热转轮状态下可以进一步张开。此外，在每一个叶片榫头16和与之对齐的榫槽18的边缘之间可以存在一个小间隙24。小间隙22、24的存在可能造成叶片的“抖振”现象。
现在参考图2和图3来说明一种减轻叶片抖振现象的装置和方法。
在每个叶片榫头16的底部设置一个通常沿轴向延伸的槽缝26。槽缝26的长度等于叶片榫头16的整个轴向长度l，深度为h。槽缝26可以用任何一种熟知的机械加工方法在叶片榫头的底部加工而成。
槽缝26中装备了许多个弹性圆环28。每个圆环28具有外径d1和内径d2。圆环28的外径d1最好使每个圆环28的周边紧推槽缝26的顶部和垫片32，垫片32将在下面说明。
如图2中同时举例说明的，每个圆环28的宽度W2与槽缝26的宽度W1接近。在大多数情况下，一种具体式样的叶片榫头，可以装置具有标准外径d1和标准宽度W2的圆环28。如下面要讨论的，内径d2可以变化，以便对具体的叶片提供必需的固定位置的力。
如图3中最清楚地举例说明的，在每个榫槽18的底上装有垫片32。许多个圆环28被安置在槽缝26中，如上所述，圆环的尺寸使其周边紧推叶片榫头16的底部和垫片32。圆环因而对叶片榫头16施加一个通常为轴向向外的力。由圆环28施加的力将叶片榫头16的支承面30推向榫槽18的边缘，从而防止其间的相对活动。在每个槽缝中插入的圆环数目主要取决于叶片榫头的长度l-圆环的尺寸可以选取为使榫头的每单位长度内有一定数目的圆环。如上所述，内径d2可以变化，以便对特定的叶片产生所需的固定位置的力。计算表明，一个外径d1为6.35mm，内径d2为4.2mm而宽度W2为2.4mm的圆环28，可以容易地固定一个45kg的独立式叶片的位置。
圆环最好是弹性的并用不锈钢制造，尤其最好用型号为ASTM422的不锈钢制造，因为这种钢耐腐蚀而强度很高。也可使用其它材料，视负荷而定。
再一次参考图3，可以看到，每个垫片32具有一对自由端34，它们沿叶片榫头的两侧径向向外弯曲，以便盖住槽缝26的两个开口端。在汽轮机运转期间，也就是当叶片在高速运动下可能由于离心力而进一步沿径向向外受力时，向上弯曲的自由端34将圆环28保持在槽缝26内。垫片32也用于填充圆环28的外径d1和榫槽18的底部之间的间隙。
如图4中所举例说明的，可以使用工具38来将圆环28装入槽缝26，这种工具具有一个圆头端部40，圆头的曲率与圆环28的曲率相似。
现在将说明一种装配汽轮机以包括上面所公开的装置的方法。
按照本发明构造汽轮机的方法所包括的步骤有，沿每个叶片榫头的底部加工一个具有固定深度h的槽缝26并提供许多个细长的垫片32，每个垫片32的长度为l加上槽缝26深度h的两倍。垫片32安置在每个榫槽18的底部，使垫片的两个自由端34能盖住榫槽18的两个开口端。而后将叶片榫头于垫片上插入其相应的榫槽中，通过槽缝26的一端插入预定数目的圆环。如果需要，槽缝的一端可以如标号36所示那样地斜削，以便于安装圆环28。而后径向向外弯曲每个垫片32的自由端，以盖住每个槽缝26的开口端。如果需要，可以利用工具38将每个圆环28推入其槽缝26。
图5为相对于负荷的叶片位移（径向位移和轴向位移）曲线图，它证明在范围宽广的负荷条件下得到的令人满意的性能（即最小的抖振现象）。
Claims (4)
1、一种汽轮机(10)的叶片用的支承装置，汽轮机(10)有一个转轮(20)，转轮(20)具有许多个围绕转轮(20)设置的榫槽(18)和许多个叶片(12)，每个叶片(12)具有一个与一个榫槽(18)相对齐的榫头(16)，而每个榫头(16)具有一个底部，这种装置的特征在于，在每个榫头(16)的底部加工而成的槽缝(26)中安置了多个弹性圆环(28)，圆环被放置成其外周边紧推槽缝(26)的顶部和榫槽(18)的底部，从而对每个榫头(16)施加一个通常为轴向向外的力，以减小每个榫头(16)和其相应的榫槽(18)之间的相对活动。
2、一种如权利要求1所述的装置，在每个榫头（16）的底部和每个榫槽（18）的底部之间安置了一个垫片（32），每个垫片（32）具有一对自由端（34），它们沿榫头（16）的两侧径向向外弯曲，以盖住槽缝（26）的两个开口端。
3、一种如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，圆环（28）是用不锈钢制作的。
4、一种如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于，其中转轮榫槽（18）通常沿转轮（20）的轴向延伸，而转轮榫槽（18）和叶片榫头（16）通常具有枞树形状，其特征在于每个榫头（16）底部中的槽缝（26）沿与榫头（16）对齐的榫槽（18）的通常方向延伸。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/018,320 US4725200A (en) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | Apparatus and method for reducing relative motion between blade and rotor in steam turbine |
| US018320 | 1987-02-24 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN88100958A true CN88100958A (zh) | 1988-09-07 |
Family
ID=21787337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN198888100958A Pending CN88100958A (zh) | 1987-02-24 | 1988-02-24 | 汽轮机叶片支承装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4725200A (zh) |
| JP (1) | JPS63227906A (zh) |
| KR (1) | KR880010214A (zh) |
| CN (1) | CN88100958A (zh) |
| ES (1) | ES2007138A6 (zh) |
| IT (1) | IT1220641B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101680304B (zh) * | 2007-04-04 | 2013-09-04 | 西门子公司 | 工作叶片在转子上的轴向保险装置和有这种装置的燃气轮机 |
| CN103375181A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 涡轮机组件 |
| CN110513152A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-29 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 一种航空发动机榫头及其连接结构 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5100292A (en) * | 1990-03-19 | 1992-03-31 | General Electric Company | Gas turbine engine blade |
| US5205714A (en) * | 1990-07-30 | 1993-04-27 | General Electric Company | Aircraft fan blade damping apparatus |
| US5139389A (en) * | 1990-09-14 | 1992-08-18 | United Technologies Corporation | Expandable blade root sealant |
| US5137420A (en) * | 1990-09-14 | 1992-08-11 | United Technologies Corporation | Compressible blade root sealant |
| US5160243A (en) * | 1991-01-15 | 1992-11-03 | General Electric Company | Turbine blade wear protection system with multilayer shim |
| US5236309A (en) * | 1991-04-29 | 1993-08-17 | Westinghouse Electric Corp. | Turbine blade assembly |
| JP2726895B2 (ja) * | 1994-09-14 | 1998-03-11 | 川崎重工業株式会社 | セラミックブレードの取付構造 |
| WO2000075491A1 (de) * | 1999-06-07 | 2000-12-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Strömungsmaschine sowie dichtelement für einen rotor einer strömungsmaschine |
| US6939106B2 (en) * | 2002-12-11 | 2005-09-06 | General Electric Company | Sealing of steam turbine nozzle hook leakages using a braided rope seal |
| US6832892B2 (en) * | 2002-12-11 | 2004-12-21 | General Electric Company | Sealing of steam turbine bucket hook leakages using a braided rope seal |
| GB2442968B (en) * | 2006-10-20 | 2009-08-19 | Rolls Royce Plc | A turbomachine rotor blade and a turbomachine rotor |
| US8206118B2 (en) * | 2008-01-04 | 2012-06-26 | United Technologies Corporation | Airfoil attachment |
| US8210820B2 (en) * | 2008-07-08 | 2012-07-03 | General Electric Company | Gas assisted turbine seal |
| US8210821B2 (en) * | 2008-07-08 | 2012-07-03 | General Electric Company | Labyrinth seal for turbine dovetail |
| US8011894B2 (en) * | 2008-07-08 | 2011-09-06 | General Electric Company | Sealing mechanism with pivot plate and rope seal |
| US8215914B2 (en) * | 2008-07-08 | 2012-07-10 | General Electric Company | Compliant seal for rotor slot |
| US8210823B2 (en) * | 2008-07-08 | 2012-07-03 | General Electric Company | Method and apparatus for creating seal slots for turbine components |
| US8038405B2 (en) * | 2008-07-08 | 2011-10-18 | General Electric Company | Spring seal for turbine dovetail |
| US8439635B2 (en) * | 2009-05-11 | 2013-05-14 | Rolls-Royce Corporation | Apparatus and method for locking a composite component |
| JP4880019B2 (ja) * | 2009-10-14 | 2012-02-22 | 川崎重工業株式会社 | タービンのシール構造 |
| EP2386721A1 (de) * | 2010-05-14 | 2011-11-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Befestigungsanordnung für Schaufeln von axial durchströmbaren Turbomaschinen sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen |
| JP5743072B2 (ja) * | 2011-03-25 | 2015-07-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン動翼の固定構造及びタービン動翼の脱着方法 |
| US11773750B2 (en) | 2022-01-05 | 2023-10-03 | General Electric Company | Turbomachine component retention |
| CN116186943B (zh) * | 2023-04-23 | 2023-06-30 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种基于伸根结构参数调整的涡轮叶片调频方法 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1619133A (en) * | 1922-01-07 | 1927-03-01 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Blade fastening |
| US2684831A (en) * | 1947-11-28 | 1954-07-27 | Power Jets Res & Dev Ltd | Turbine and like rotor |
| FR976790A (fr) * | 1948-10-19 | 1951-03-22 | Pied d'aubes de compresseurs et de turbines ou analogues | |
| FR986022A (fr) * | 1949-02-28 | 1951-07-26 | Schneider & Cie | Disque à aubes pour rotor de turbine dont le flux évolue à haute température |
| US2753149A (en) * | 1951-03-30 | 1956-07-03 | United Aircraft Corp | Blade lock |
| US2930581A (en) * | 1953-12-30 | 1960-03-29 | Gen Electric | Damping turbine buckets |
| BE537113A (zh) * | 1954-04-05 | |||
| FR2120499A5 (zh) * | 1971-01-06 | 1972-08-18 | Snecma | |
| SU418618A1 (zh) * | 1972-01-25 | 1974-03-05 | ||
| US4022545A (en) * | 1974-09-11 | 1977-05-10 | Avco Corporation | Rooted aerodynamic blade and elastic roll pin damper construction |
| US4037990A (en) * | 1976-06-01 | 1977-07-26 | General Electric Company | Composite turbomachinery rotor |
| JPS57122102A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-29 | Hitachi Ltd | Attaching and fixing structure of rotor blade |
| JPS5918160U (ja) * | 1982-07-23 | 1984-02-03 | 日商印刷株式会社 | 粒状物を収納した小容器を着脱自在としたライタ− |
-
1987
- 1987-02-24 US US07/018,320 patent/US4725200A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-02-19 IT IT41530/88A patent/IT1220641B/it active
- 1988-02-23 ES ES8800512A patent/ES2007138A6/es not_active Expired
- 1988-02-23 JP JP63038785A patent/JPS63227906A/ja active Pending
- 1988-02-24 CN CN198888100958A patent/CN88100958A/zh active Pending
- 1988-02-24 KR KR1019880002011A patent/KR880010214A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101680304B (zh) * | 2007-04-04 | 2013-09-04 | 西门子公司 | 工作叶片在转子上的轴向保险装置和有这种装置的燃气轮机 |
| CN103375181A (zh) * | 2012-04-30 | 2013-10-30 | 通用电气公司 | 涡轮机组件 |
| CN103375181B (zh) * | 2012-04-30 | 2016-05-04 | 通用电气公司 | 涡轮机组件 |
| CN110513152A (zh) * | 2019-09-11 | 2019-11-29 | 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 | 一种航空发动机榫头及其连接结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1220641B (it) | 1990-06-15 |
| JPS63227906A (ja) | 1988-09-22 |
| US4725200A (en) | 1988-02-16 |
| IT8841530A0 (it) | 1988-02-19 |
| ES2007138A6 (es) | 1989-06-01 |
| KR880010214A (ko) | 1988-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN88100958A (zh) | 汽轮机叶片支承装置 | |
| CN1872491B (zh) | 组装带罩的涡轮机叶片和切向进入燕尾榫的方法和系统 | |
| US6761538B2 (en) | Continual radial loading device for steam turbine reaction type buckets and related method | |
| US6832896B1 (en) | Blade platforms for a rotor assembly | |
| CN1840860B (zh) | 汽轮机动叶片与转子及应用其的汽轮机和其发电设备 | |
| JP4512377B2 (ja) | ブレードシムのスナップ嵌合 | |
| US6447253B2 (en) | Turbine rotor disk fitted with blades having christmastree-shaped roots, and a method of mounting a blade on a disk | |
| CA2498144A1 (en) | Blade retention scheme using a retention tab | |
| CA1304003C (en) | Turbomachine rotor assembly having reduced stress concentrations | |
| US6042334A (en) | Compressor interstage seal | |
| CN1013981B (zh) | 在汽轮机中防止叶片相对运动用的叶片安装装置 | |
| JPS58167804A (ja) | ブレ−ドダンパ− | |
| US8128374B2 (en) | Securing element for fastening rotor blades | |
| US20050074335A1 (en) | Fixing method for the blading of a fluid-flow machine and fixing arrangement | |
| US4784571A (en) | Apparatus and method for reducing blade flop in steam turbine | |
| US20050095123A1 (en) | Turboshaft engine comprising two elements connected to each other with the interposition of a seal | |
| JP4624766B2 (ja) | タービンの固定ブレードを取付ける方法及び半径方向加圧ピンを有するタービン構造 | |
| JP4179282B2 (ja) | タービン動翼 | |
| FR2697051B1 (fr) | Rotor de turbomachine comprenant un disque dont le pourtour est occupé par des alvéoles obliques qui alternent avec des dents de section transversale variable. | |
| JPS58167807A (ja) | タ−ボ機械のブレ−ド取付構造 | |
| JP5227241B2 (ja) | タービンロータ、タービン動翼結合構造、蒸気タービンおよび発電設備 | |
| JPH07279606A (ja) | タービン動翼装置 | |
| JP2006112303A (ja) | タービンロータ及び蒸気タービン | |
| JP4368725B2 (ja) | タービン動翼及びそれを用いたタービン | |
| RU2003116127A (ru) | Инструмент для установки ремня |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |