[發明專利]渦輪機葉片鎖定系統

有效

• 申請號: 201210189630.9
• 申請日: 2012-06-08
• 公開（公告）號: CN102817640A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: S.阿加拉姆;N.KV勞
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/32
• 分類號: F01D5/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;傅永霄

技術領域

本發明涉及渦輪機，更確切地說，涉及一種葉片鎖定系統。

背景技術

通常，渦輪機在流體與旋轉葉片之間傳輸能量。例如，壓縮機經驅動以使葉片旋轉，從而壓縮氣體，例如，空氣。又例如，渦輪包括葉片，所述葉片經流體流，例如，水、蒸汽或燃燒氣體驅動以進行旋轉。典型渦輪機包括連接到轉子的大量葉片。但是，轉子在葉片連接過程中可能發生形變。例如，葉片可能直接立樁接合或焊接到轉子，從而導致葉片附近的轉子發生形變。在渦輪機使用壽命中的特定時間，可能移除所述葉片并替換為新的葉片。這樣，轉子在葉片逐個替換過程中可能重復形變，從而最終導致將新的葉片連接到轉子時出現問題。因此，需要在不使轉子重復形變的條件下，將渦輪機葉片固定到轉子。

發明內容

下文概述了本發明的最初范圍內的某些實施例。這些實施例的目的并不在于限制本發明的范圍，而僅在于概述本發明的可能形式。實際上，本發明可能包括與下述實施例的形式類似或不同的各種形式。

根據第一實施例，一種渦輪機葉片鎖定系統包括渦輪機葉片，所述渦輪機葉片具有從基底部分延伸的葉片部分。所述基底部分包括軸向軌道，其經設置以延伸進入設置在渦輪機的轉子中的軸向凹槽。所述軸向軌道包括第一鎖定凹處，其經設置以沿著所述軸向凹槽與第二鎖定凹處對齊。所述渦輪機葉片鎖定系統還包括葉片鎖定組件，其具有第一鎖定插入物和第二鎖定插入物。所述第一鎖定插入物經設置以插入所述第一鎖定凹處和所述第二鎖定凹處。所述第二鎖定插入物經設置以鄰近所述第一鎖定插入物插入所述第一鎖定凹處或所述第二鎖定凹處。

其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立樁接合。

其中所述軸向軌道經配置以延伸進入所述軸向凹槽以阻止所述渦輪機葉片相對于所述轉子沿相對于所述轉子的旋轉軸的徑向和周向移動。

其中所述葉片鎖定組件經配置以阻止所述渦輪機葉片相對于所述轉子沿相對于所述轉子的所述旋轉軸的軸向移動。

其中所述軸向軌道包括鳩尾形軌道，其經配置以安裝在具有相應鳩尾形狀的所述軸向凹槽中。

其中所述第一鎖定凹處沿相對于所述轉子的旋轉軸的徑向延伸進入所述軸向軌道。

其中所述軸向軌道包括第一側開口，其沿軸向延伸進入所述第一鎖定凹處，所述軸向軌道阻止所述第一鎖定插入物沿所述軸向移動穿過所述第一側開口，且所述軸向軌道使所述第二鎖定插入物沿所述軸向移動穿過所述第一側開口。

其中所述第一鎖定插入物具有相對于所述轉子的所述旋轉軸的第一徑向尺寸和第一周向尺寸，所述第二鎖定插入物具有相對于所述轉子的所述旋轉軸的第二徑向尺寸和第二周向尺寸，所述第一徑向尺寸大于所述第二徑向尺寸，且所述第一周向尺寸大于所述第二周向尺寸。

其中所述第一鎖定插入物包括圓柱形插入物，且所述第二鎖定插入物包括矩形插入物。

其中所述第一鎖定插入物包括楔形、T形、L形或球形插入物。

其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物包括合金鋼、鎳合金、耐熱材料或耐腐蝕材料。

根據第二實施例，一種渦輪機系統包括具有轉子的渦輪機，所述轉子具有第一軸向凹槽。所述渦輪機還包括：第一葉片，其具有設置在所述第一軸向凹槽中的第一軸向軌道；以及鎖定空間，其延伸進入所述第一軸向凹槽和所述第一軸向軌道。所述渦輪機包括設置在所述鎖定空間中的至少一個鎖定插入物。至少一個鎖定插入物阻止所述第一軸向軌道相對于所述第一軸向凹槽沿軸向移動。

其中所述至少一個鎖定插入物包括第一鎖定插入物和第二鎖定插入物。

其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立樁接合。

其中所述第二鎖定插入物將所述第一鎖定插入物固定在所述鎖定空間內，且所述第一鎖定插入物在固定在所述鎖定空間中時阻止所述第一軸向軌道相對于所述第一軸向凹槽沿所述軸向移動。

其中所述鎖定空間包括徑向延伸進入所述第一軸向軌道的第一鎖定凹處和徑向延伸進入所述第一軸向凹槽的第二鎖定凹處，且所述第一鎖定凹處和所述第二鎖定凹處具有彼此不同的徑向深度。

該渦輪機系統包括沿所述軸向延伸進入所述鎖定空間的側開口，其中所述鎖定空間的大小大于與所述軸向交叉的方向上的所述側開口。