[發明專利]渦輪組件

有效

• 申請號: 201010590160.8
• 申請日: 2010-12-07
• 公開（公告）號: CN102086781A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: D·P·布拉奇福特
• 申請（專利權）人: 阿爾斯托姆科技有限公司
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02;F01D5/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;曹若

技術領域

本公開大體涉及渦輪，并且更具體地涉及轉子和旋轉地安裝在其中的轉子葉片。

背景技術

用于將葉片安裝到轉子中以形成葉片排的已知緊固布置包括叉形根部和側面進入樅樹(fir?tree)。這些構造中的每個需要側面通路，其在蒸汽渦輪中限制蒸汽路徑設計。沒有該缺點的安裝葉片的替代裝置使用所謂的跨裝根部。盡管這種裝置不需要側面通路，但是需要在轉子中的安裝窗口并且該窗口形成弱點。又一種葉片安裝裝置涉及旋轉安裝。

旋轉安裝的葉片可具有T或L形根部，例如，如在美國專利No.5,236,308中所公開的。T和L形根部兩者都可以旋轉安裝并且固定到形狀互補的通道中。當根部的軸向長度典型地大于它的周向寬度時，旋轉安裝根部所需的空間大于當它操作地排列時它需要的周向空間。為了形成附加安裝空間，葉根可構造成用于在通道中過度旋轉(over-rotation)，例如，如在GB?2?171?150A中所描述的，通過具有平行四邊形形狀的平臺和/或根部并且還通過減小根部的周向寬度低于它的需要寬度，并且在葉片排的所有葉片安裝之后，然后利用墊片填充引起的間隙。替代地，如在美國專利號3?567?337中所描述的，葉根支腳和轉子槽可構造成每個包括至少一個橫向表面，其傾斜以便與離心力反向地接合葉片，同時允許葉根在轉子槽中的安裝和旋轉。在這些構造中，墊片填充間隙并且在適當位置定位葉片。示例性墊片在美國專利No.6,299,411B1中公開。墊片的問題是它們的生產成本高，部分由于需要熟練的技工以及部分由于墊片自身的復雜性和成本。此外，它們的安裝需要時間，從而影響葉片裝配和拆卸時間。JP2004169552A提供葉片固定的替代方法，其涉及在葉根的基座與通道底部之間插入隔片。在美國專利No.3?567?337中也描述連同墊片使用的類似的隔片。因為可能不能在葉片的固定之后插入隔片，所以該解決方案增加復雜性并且此外沒有解決在根部之間的周向間隙的問題。

在GB?2171?150A中描述的另外替代的鎖定裝置利用螺栓和螺紋裝置以將葉片以固定的安裝角(stagger?angle)固定就位。

作為替代，美國專利7,168,919B2中描述的解決方案提供具有交錯的鄰接裝置的葉根。在裝配期間，該鄰接裝置使根部能夠以如下方式周向排列，即當根部處于它們的最終操作排列時，關閉在葉片之間的間隙。

然而，該布置限制于有圍帶(shroud)的葉片的裝配，其中葉片部分是預扭曲的使得在最終裝配位置中，周向鄰接裝置和圍帶部分的徑向排列提供維持圍帶在壓力中和與它的鄰部摩擦接觸的扭轉偏置。需要該接觸以抵抗徑向運動。另外，過度扭轉在安裝期間利用描述的葉根進行安裝的葉片的圍帶以便形成必要的間隙以安裝倒數第二葉片的需要，鑒于需要扭轉偏置，增加裝設復雜性并且因此影響裝配時間。

發明內容

提供裝置以克服在通道中安裝和/或固定旋轉安裝的葉片的問題。

本發明的實施例嘗試通過獨立權利要求的主題解決這些問題。在從屬權利要求中給出有利的實施例。

本發明基于以下總體思想，即，通過根部支腳的徑向游隙、通道和根部的頸部錐角(taper?angle)以及平臺和/或根部的平行四邊形形狀的組合使葉根在轉子通道中能夠過度旋轉。通過過度旋轉而形成的在葉片排內的附加空間增加用于附加的根部在通道中的安裝的空間。特別地，這使能夠安裝在葉片排中的最后葉片而不需要通道窗口。在操作中，根部通過離心力被迫使徑向向外。以這種方式，有角度的根部與通道端壁的相互作用防止過度旋轉并且因此葉根周向地固定在葉片排中，因此固定正確的安裝角并且防止在操作期間的過度旋轉或不足旋轉。因此，因為旋轉是不可能的，所以不需要在根部之間的墊片并且也不需要強加防止旋轉的扭轉偏置的圍帶。因此，實施例可應用于有圍帶的和沒有圍帶的葉片兩者，同時因為墊片在數目上可減少或者完全排除，故提供顯著減少葉片安裝時間的優點。