[發明專利]渦輪機的轉子

有效

• 申請號: 201110193939.0
• 申請日: 2011-07-12
• 公開（公告）號: CN102330572A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: T.賴布勒
• 申請（專利權）人: 曼柴油機和渦輪機歐洲股份公司
• 主分類號: F01D5/22
• 分類號: F01D5/22;F01D5/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;楊國治

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分的渦輪機轉子。

背景技術

渦輪機特別是汽輪機或蒸汽輪機的轉子具有轉子基體以及固定在轉子基體上的多個轉動葉片。這種渦輪機轉子的轉動葉片具有葉片根部和葉片翼片，其中每個轉動葉片都通過其葉片根部在轉子基體上沿通過葉片根部限定的裝配方向固定在轉子基體的槽中，其中每個轉動葉片都在其葉片翼片的區域中具有至少一個耦接件，于是，當所述耦接件在徑向外部定位在葉片翼片上時，該耦接件形成外覆蓋帶區段。這種渦輪機轉子的全部轉動葉片的耦接件區段特別是外覆蓋帶區段，一起形成轉子的至少一個在圓周方向上閉合的耦接件特別是外覆蓋帶。

在渦輪機轉子的圓周方向上觀察，每個轉動葉片的耦接件區段特別是外覆蓋帶區段的寬度決定于基本沿軸向伸展的邊緣。每個轉動葉片的耦接件區段特別是外覆蓋帶區段的軸向深度決定于基本沿圓周方向伸展的邊緣。除了圓周方向的寬度以及軸向的深度外，每個轉動葉片的耦接件區段特別是外覆蓋帶區段的特征還有徑向厚度。

渦輪機轉子的轉動葉片具有用于形成至少一個耦接件的這種耦接件區段，所述渦輪機轉子既可以構建在壓縮器區域中，也可以構建在渦輪機渦輪區域中。

轉動葉片固定在渦輪機轉子的轉子基體上，轉動葉片在徑向外部在葉片翼片上具有構造成外覆蓋帶區段的耦接件區段，這種渦輪機轉子例如由DE?1?159?965?C、DE?40?15?206?C1以及US?4,400,915?A和GB?2?072?760?A已知。由EP?1?134?359?A1和DE?1?122?551?C已知，轉動葉片都通過葉片根部在轉子基體上沿通過葉片根部限定的裝配方向固定在轉子基體的槽中。葉片根部可以為樅樹形、錘頭形或以其它方式來構造。對于每個葉片根部來說，都可以在轉子基體上有一個單獨的槽。此外可行的是，全部葉片根部都固定在共同的槽中，并通過穿口穿入到該共同的槽中，進而裝配在轉子基體上。

這種渦輪機轉子的構造成外覆蓋帶的耦接件在工作中特別是受到較大的載荷，因為這些耦接件相對于渦輪機轉子的轉動軸線以最大的半徑旋轉，因而受到較大的離心力。離心力載荷會造成轉動葉片的邊角或邊緣向外彎曲，由此一方面在耦接件上引起壓力尖峰，另一方面，在相鄰轉動葉片的相鄰耦接件區段之間的所希望的接觸被減小成點狀接觸，或者徹底消失。由此使得相鄰耦接件區段之間的所希望的耦接被減小或消除，從而最終使得渦輪機轉子的振動特性惡化。

發明內容

基于此，本發明的問題是，提出一種渦輪機轉子，其中在工作時能確保轉動葉片的耦接件區段的良好耦接，且轉子的裝配性良好。

該問題通過根據權利要求1的轉子來解決。根據本發明，在圓周方向上觀察，緊鄰的第一轉動葉片的耦接件區段與第一側面連接，在圓周方向上觀察，緊鄰的第二轉動葉片的耦接件區段與第二側面連接，每個轉動葉片的所述或每個耦接件區段在第一側面上且在與第一側面對置的第二側面上都經過構造，使得在第一側面和第二側面上，相應的耦接件區段的基本上沿軸向伸展的徑向外邊緣和基本上沿軸向伸展的徑向內邊緣，分別限定兩個被分隔線彼此分隔開的面，其中在轉子的至少一個圓周位置上，在兩個緊鄰的轉動葉片之間，這些緊鄰的轉動葉片的在耦接件區段的緊鄰側面上構造的分隔線，與轉子基體上的轉動葉片的通過葉片根部限定的裝配方向，近乎平行地或者同向地伸展，相反，在任何其它圓周位置，在兩個緊鄰的轉動葉片之間，這些緊鄰的轉動葉片的在耦接件區段的緊鄰的側面上構造的分隔線，相對于轉子基體上的轉動葉片的裝配方向傾斜。

就本發明的渦輪機轉子而言，通過對轉動葉片的耦接件區段的構造，確保對形成所述或每個耦接件的耦接件區段的最佳支撐及其耦接，且轉子的裝配性良好。

由此可以在轉子的裝配性良好的情況下，顯著地減小在運行時在轉子的所述或每個耦接件中出現的壓力尖峰。由此還可以改善本發明的轉子的固有頻率特性，進而改善其振動特性，且其裝配性良好。

附圖說明

本發明的優選改進可由從屬權利要求和下面的說明得到。本發明的實施例將借助附圖予以詳述，但并不局限于這些實施例。附圖示出：

圖1以徑向外部的視角按照本發明的第一實施例示意性地局部示出本發明的渦輪機轉子的構造成外覆蓋帶的耦接件；

圖2以徑向外部的視角示意性地示出圖1的轉子的轉動葉片，即示出圖1的轉子的轉動葉片的構造成外覆蓋帶區段的耦接件區段；

圖3為圖2的轉動葉片的沿圖2的圓周方向Ⅰ觀察的局部立體圖；

圖4為圖2的轉動葉片的沿圖2的圓周方向Ⅱ觀察的另一局部立體圖；和