CN88101214A

CN88101214A - 汽轮机的动叶片装置

Info

Publication number: CN88101214A
Application number: CN198888101214A
Authority: CN
Inventors: 彼埃尔·鲍彻尔; 金伯特·里尔特
Original assignee: ALSTHOM Ltd Co
Current assignee: ALSTHOM Ltd Co; Alstom SA
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1988-03-12
Publication date: 1988-09-21
Also published as: EP0284829A1; JPS63246402A; FR2612249B1; FR2612249A1; GR3003829T3; KR880011440A; ATE70891T1; DE3867102D1; US4840539A; KR960004207B1; CA1279826C; BR8801122A; ZA881716B; MX167279B; AU1273088A; ES2028154T3; EP0284829B1

Abstract

汽轮机的动叶片装置，叶片置有带围带或散热片的叶型部分，相邻叶片的围带或散热片至少当叶片转动时在一个平面发生接触，该平面平行于叶片的径向轴(Z′Z)，接触面(7、8)引起叶型部分的扭转，本叶片还包括一个借助于附加接触(A，A′)而提供的衔接措施，它在一个与每个围带或散热片相应平面内，沿着基本上垂直于叶片装置旋转轴OO′的轴线自由线性滑动，并远离产生扭转的接触面(7，8)。

Description

本发明涉及汽轮机的动叶片装置，该装置含有带围带或散热片的叶片，至少当叶片装置转动时，所说的相邻叶片的围带或散热片通过一个基本上平行于叶片径向轴的平面发生接触，从而使叶片的叶型部分扭转。

通过扭矩在一个基本上平行于叶片径向轴Z′Z的平面上压紧的围带（或散热片），很不利于传递绕所述径向轴存在的动力矩M_Z（见图3），因为无论什么时候相邻围带（或散热片）的两个接触面都不会完全平行。因此，这由扭矩压紧的接触面所起的作用就取决于它们制造的质量，这就引起当分别制造时，由于每个叶片的振动特性不同而有振动扩散的缺点，这种扩散造成以无法控制的方式改变整个动叶片装置的共振频率，并引起更多的共振频率，从而使得用干扰频率法避免共振很困难。

克服这个缺点的动叶片装置，其特征在于，除了相邻围带或散热片间的接触面，还包括一个衔接措施，此种衔接借助于附加的接触装置来实现，该接触装置在相应于每个围带或散热片平面的一个平面内沿着一个基本上垂直于叶片装置放置轴OO′的轴线自由线性地滑动，所说的附加接触装置位于远离产生扭转的接触面。

通过这些附加接触装置在两个相邻围带（或散热片）之间建立的衔接措施产生如下作用：这些围带（或散热片）的相对运动引起在它们每一个上对点A和A′（这两点可以是分开的也可是重合的）产生作用在围带（或散热片）的平面内的摩擦力f和f′，而该摩擦力具有一个和该平面上的平均接触点C有关的力矩△M_Z。每个叶片的M_Z与△M_Z之和可以不同，这样，即使在极端的情况下，即当由扭矩压紧的端面不能传递相邻围带（或散热片）之间的最小扭矩时，仍然可由△M_Z来完成这种传递（见图3）。重要的是点A和A′应尽可能远离接触面，以便尽可能多地阻止围带（或散热片）在局限的接触点C附近产生的任何转动力矩。

根据本发明的第一个实施例，该附加接触装置是由围带或散热片的延伸件构成的，其顶面压紧相邻围带或散热片内的与其互补的槽的顶面。

在这种情况下，一个叶片的点A与相邻叶片的点A′重合。

根据本发明的第二个实施例，该附加接触装置由位于槽内的元件提供，该槽开在围带或散热片的侧面上，此侧面与产生扭转的接触面相对置，所说的元件摩擦所说的槽壁。

本发明根据以下的描述可以更好地理解，其中：

图1是普通叶片的垂直于其中间平面的剖面图，

图2是图1叶片组成的部分普通叶片装置的剖面图，该剖面图位于平行于叶片中间平面的平面内;

图3是图2叶片装置的俯视图;

图4是按照本发明第一实施例的部分叶片装置的俯视图;

图5是图4的叶片装置的侧视图;

图6是参照本发明的第二实施例在安装连接填片之前的叶片装置侧视图;

图7是安装填片之后与图6相同的侧视图;

图8是图7叶片装置的俯视图;

图9是通过图7和图8的垂直于中间平面并通过汽轮机轴线的叶片装置横截面图;

图10是参照本发明第二个实施例的改型，在安装连接装置之前并表示静止状态时的叶片装置局部侧视图;

图11示出转动时与图10相同的叶片装置侧视图;

图12示出安装连接装置之后的图10和图11的叶片装置;

图13是图12的叶片装置俯视图;

图14是通过图12和图13叶片装置的一个叶片横截面，该截面垂直于中间平面并通过汽轮机轴线;

图15是按照本发明第二个实施例另一改型的叶片装置局部侧视图，其中不带齿形件;

图16是叶片装置的第三个实施例俯视图;

图17是图16叶片装置的侧视图，其中不带齿形件;

图18是第三个实施例改型的侧视图;

图19是通过图18改型的一个横截面;

图20示出含有散热片的一个叶片装置实施例;

图21是图20的除去齿形件的叶片装置侧视图。

普通的叶片装置如图1，2和3所示，包括有叶片1，每个叶片包括有一个叶根2，一个叶型部分3和一个围带4。销钉6在构成汽轮机转子的一部分的中心孔5内锁住叶片1的叶根2。每个围带4有个前侧面7，该前侧面7相对垂直的中间部面P倾斜，该中间平面P基本上平行于叶片的径向轴（ZZ′），围带的后侧面8基本上平行于其前侧面7。所有叶片的前后侧面7、8位于中间平面P的相同侧。该动叶片装置围绕轴OO′可以转动。

当装入叶片1的叶根2时，每个叶片1的前侧面7就挤压位于其前面的叶片1的后侧面8，而该侧面7和8朝着中间平面的法向转动，因而每个叶片1的叶型部分3在相邻叶片施加于其前后侧面的力作用下扭转。

实际上，由于在叶片的侧面7和8的加工缺陷，一对相邻叶片之间的接触仅可能在其部分的相对面上产生。该部分或许限定在围绕平均点C的一个十分狭窄的区域内，而每个叶片的平均点C是不同的。由侧面7、8所确定的有限接触面十分不利于传递相对于叶片的径向轴（ZZ′）的动力矩M_Z、M_Z1、和M_Z2。为了传递这些力矩，本发明在相邻围带4之间通过附加接触点A和A′来提供一个衔接，以使围带4的相对运动在每个围带的平面内点A和A′处产生摩擦力f和f″，从而产生一个力矩△M_Z以传递相邻围带之间的部分或所有力矩。

图2和图3示出了静止时围带在叶片体扭转力的作用下一个紧压着另一个的叶片组。然而众所周知的是，实际安装围带时要使它们隔开，仅当叶片旋转时，一个围带才压紧另一个围带，并且在离心力的作用下使叶型部分朝相反方向扭转。

图4和图5示出了按照本发明的一个叶片装置的实施例，在接触面7、8的相对侧，每个叶片围带4置有一个延伸件9，该延伸件通常为矩形，其有顶面10并依次摩擦相邻叶片上的互补槽12内的顶面11，延伸件9和槽12置于围带4的侧面13上，该侧面13位于平面P对接触面7和8的相反侧边上。

在延伸件9的上述表面和互补槽的表面之间通过静止时的预应力和/或由于离心力而引起的变形可使其保持接触。

在这个实施例中，每个叶片上的点A与相邻叶片上的点A′相重合。

在图6到图9中示出本发明的第二个实施例，该围带4上置有分别加工的槽14，该槽开在围带4的侧面13上，远离接触面7和8。

相邻叶片1的槽14与另一个相邻叶片的槽不在一条直线上。

填片15插入槽14内，并每个填片15插接在两个连续的围带4内，填片之间相互分开，它们的端部接近围带侧面13的中间部位。

为了放入填片15，必须弯曲叶片1，当叶片装置转动时，于是在填片15和叶片1的槽14之间就产生摩擦作用。

每个槽14在其顶部装有周边齿形件16，以防止填片15在旋转过程中掉出。

该齿形件16是在填片15放入槽14之后，向下弯折而成。

图10到图14示出第二实施例的改型。该围带4上有槽14，当叶片装置不转动时，它们在一条直线上。然而，在离心力的作用下，除非在槽14内有连接件，叶片的叶型部分3会趋于弯曲（见图11）。

例如，可利用一个扁平金属线17构成一个填片元件，将其插入以对抗离心力作用下的叶片1弯曲和产生摩擦力。这金属线可以用四根四分之一的圆周部分构成。

该槽14开在围带4的侧面13上，该侧面处于接触面7和8的相对侧。槽可带有一个边缘16，以防止当叶片装置转动时金属线填片17从槽14中脱出。（见图14）。

图15示出第二种改型、在静止时该槽14相互处在一条直线上，而当叶片装置转动时，它们仍保持在一条直线上。

一个如扁平金属线18这样的连接元件插在槽中。

该金属线18有个凸出部19，位于接近槽14的中部，当叶片装置转动时，其凸出部19摩擦槽14内的顶壁面。

如在第二实施例中，每个槽14位于围带4与接触面7和8相对的侧面13上，该槽可带有一个边缘16以防金属线填片18脱离槽14。

在图16、图17中示出本发明的第三个实施例，一个杆形件20插置在槽14内，该槽开在每个围带4上与表面7和8对置的侧面13上，槽在静止时如图10所示。

在每个元件20的一端有一个轴21，其沿平行于叶片装置的转动轴OO′的方向伸展。该轴借滑入槽14壁上形成的孔22内而得以安置。元件20的轴21通过一个杆23连接到一个管状块形件24上，该管状块形件置于其相邻的置有轴21的围带4的槽内。

因此，当围带14振动时，元件20的轴21自由转动，并且在块状物24和槽14的壁面之间产生摩擦力。

如上所示，每个槽14带有周向齿形件16，其防止元件20掉出槽14。

本发明第三个实施例的改型如图18和19所示，一个杆形元件25有两个止推面26，其插入在槽14内，该槽开在围带4的侧面13上，与表面7.8相对置。槽14静止时，如图10所示。

该杆25跨接在两个相邻围带4的槽14内，每个止推面26各在一个槽14内。通过柱销27防止杆26切向移动，借助齿形件16防止杆轴向移动。

每个柱销27是松动地装在相应槽14的孔腔28内的。

在上述实施例中，叶片的叶型部分3由围带而结止。然而，叶型部分的中间位置可交替地装有散热片4。

在图20，21中示出的实施例是一个带有散热片4的叶片装置的局部示意图，其中，散热片安装在叶型部分3上，通过接触面7和8，一个散热片压紧另一个，每个散热片上开有槽14，该槽开在与侧面7和8相对置的侧面13上。

把一个扁平金属线18插入槽中，对应每个散热片4，所说的金属线有两个凸台19，当叶片装置转动时，每个凸台摩擦于槽14的顶面。

Claims

1、汽轮机的动叶片装置，包括叶片(1)，叶片(1)置有相应的带围带或散热片(4)的叶型部分(3)，所说相邻叶片的围带或散热片(4)至少当叶片装置转动时通过一个平面发生接触，该平面基本上平行于叶片的径向轴(Z′Z)，并由于所说的接触面(7、8)而引起叶型部分的扭转，本叶片装置的特征在于，除了所说的相邻围带或散热片4之间接触面(7和8)外，它还包括一个由附加接触装置提供的衔接措施，该附加接触装置(A，A′)在一个与每个围带或散热片平面相对应的平面内，沿基本上垂直于叶片装置旋转轴OO′的轴线自由线性地滑动，所说的附加接触装置(A、A′)远离产生扭转的接触面。

2、根据权利要求1所述的动叶片装置，其特征在于附加接触装置（A、A′）由围带或散热片（4）的延伸件（9）形成，延伸件的顶面压紧相邻围带或散热片（4）上的与其互补的槽（12）的顶面（11）。

3、根据权利要求1所述的动叶片装置，其特征在于，附加接触装置（A、A′）由元件（15、17、18、20）形成，这些元件置于开在围带或散热片（4）的侧面（13）上的槽（14）内，所说的侧面与引起扭转的接触面（7、8）相对，所说的元件摩擦槽（14）的壁面。

4、根据权利要求3所说的动叶片装置，其特征在于，衔接元件（15）在叶片弯曲后插入槽（14）内。

5、根据权利要求4所说的动叶片装置，其特征在于，连接元件由填片（15）构成。它将相邻的叶片（1）连接成对。

6、根据权利要求3至5之一的动叶片装置，其特征在于，槽（14）在其顶部装有相应的齿形件（16）。

7、根据权利要求3所说的动叶片装置，其特征在于，不用弯曲叶片，就可把连接杆（17、18、20、25）插入槽（14）中。

8、根据权利要求7所说的动叶片装置，其特征在于，连接件由杆（20）构成，每个杆在一端有一个轴（21），该轴平行于叶片装置的转动轴OO′，所说的轴不滑动地安装在一个叶片的槽（14）内，该杆也有一个块状件24，其借助于杆（23）与轴（21）相联，该块状物在相邻叶片的槽（14）内滑动同时摩擦其壁面。

9、根据权利要求7所述的动叶片装置，其特征在于，连接件由杆（25）构成，每个杆有两个止推面（26）安装在两个相邻的叶片的槽（14）中，该杆（25）带有相应的柱销（27）并松动地安装在一个位于叶片槽（14）中的相应孔腔（28）中。

10、根据权利要求7所述的动叶片装置，其特征在于，连接件（17，18）由金属线构成以相互连接许多相邻的叶片。

11、根据权利要求10所述的动叶片装置，其特征在于，金属线（18）上有凸台（19）以摩擦槽（14）的壁面。

12、根据权利要求7至11之一所述的动叶片装置，其特征在于，槽（14）在其顶部带有相应的齿形件（16）。