[發(fā)明專利]渦輪機轉(zhuǎn)子葉片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480007121.7
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN104968895B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿諾·內(nèi)格里;羅曼·巴爾;斯利姆·本薩拉赫;亞歷山大·吉美;托馬斯·拉德萊爾;丹尼斯·加布里埃爾·特拉霍特
• 申請（專利權(quán)）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: F01D5/22
• 分類號: F01D5/22;F01D5/28
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11270
• 代理人: 鄔志岐,武晨燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片。本發(fā)明還涉及一種用于在渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片上鋪放耐磨材料的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片包括位于葉片堆疊軸兩側(cè)的上側(cè)和下側(cè)。這種葉片例如是渦輪級的葉片。參照圖1，這種葉片在其遠端103處具有踵部105。

每個踵部105包括具有在下側(cè)的第一邊緣201和在上側(cè)的第二邊緣202的平臺2。每個踵部105包括具有在下側(cè)的第一端部301和在上側(cè)的第二端部302的至少一個密封唇口3。密封唇口3例如能夠與定子襯套(例如耐磨襯套)協(xié)作以便限制葉片和與轉(zhuǎn)子同心的套管之間的摩擦。

密封唇口3具有在第一端部301和第二端部302之間從所述平臺2徑向向外延伸的密封唇口頂部。徑向方向是指與渦輪機的軸正交的方向。

在其近端102處，葉片包括例如根部104，葉片通過根部104附接到渦輪機的轉(zhuǎn)子的盤上。多個可移動葉片可附接到轉(zhuǎn)子盤上，然后這些葉片的踵部105邊對邊地放置以形成圓環(huán)。一個這種圓環(huán)能夠在外部限定穿過渦輪機的氣流通道并由此限制可能的氣體泄漏。

為了抑制葉片在運轉(zhuǎn)中所受的振動，使用圍繞葉片的堆疊軸的扭應(yīng)力將葉片安裝在其轉(zhuǎn)子盤上。堆疊軸是指穿過葉片的最低段的重心的軸，其離渦輪機的近端最近并且與渦輪機的軸正交。

因此，設(shè)計踵部105的平臺2以便通過主要沿側(cè)邊緣201和202的所述第二部分，擠壓每個葉片的相鄰葉片來給予每個葉片扭應(yīng)力。為了增加葉片的相互支撐以及尤其是避免踵部105的跨越以及盡可能地將應(yīng)力從一個葉片傳輸?shù)狡湎噜徣~片，已知的是在兩個密封唇口3和4的兩個端部301和302之間沿第一邊緣201和/或第二邊緣202提供具有三個部分的呈“Z”字形的輪廓，“Z”的中心部件具有凸邊緣。這個邊緣被設(shè)計用于接納一層耐磨材料以便保護踵部105免受與相鄰葉片的摩擦。

按照慣例，耐磨材料的鋪放是在粗糙鑄件完成上。然而，要被鋪放的數(shù)量相對較少并且要被鋪放的表面可能是最小的以便不會增加葉片的質(zhì)量以及以便限制所使用材料的數(shù)量。因此在耐磨材料的鋪放期間發(fā)生溢出并且在對葉片進行機械加工之后溢出仍然持續(xù)是常見的。然后，就需要通過對葉片進行手動修整來移除溢出。然而，考慮到邊緣和鋪放的尺寸小，這種手動修整步驟仍然是困難的。此外，這個步驟是昂貴的，這是因為一方面該步驟使得葉片的制造方法更復(fù)雜并且延長了必需的附加檢驗步驟，另一方面該步驟產(chǎn)生了大量的廢品。

此外，這種踵部105必須具有特殊的剖面和凸邊，并且對于粗糙部件還涉及更復(fù)雜的制造。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于彌補上述缺陷。

為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片，所述葉片在其遠端處具有踵部，所述踵部包括：

具有在下側(cè)的第一邊緣和在上側(cè)的第二邊緣的平臺；

具有在下側(cè)的第一端部和在上側(cè)的第二端部的至少一個密封唇口，所述密封唇口具有在所述第一端部和第二端部之間從所述平臺徑向向外延伸的密封唇口頂部；

對于至少一個密封唇口，所述踵部包括在其至少一個邊緣上沿與所述邊緣對應(yīng)的所述密封唇口的所述端部延伸的形成杯部的部分，所述形成杯部的部分被設(shè)計用于接納耐磨材料的鋪放。

本發(fā)明有利地通過以下(單獨的或技術(shù)上任何可能的組合)特征實施：

-鋪放在由此形成的每個杯部中的一層耐磨材料；

-對于至少一個密封唇口，所述踵部包括位于所述第一邊緣的沿所述密封唇口的所述第一端部延伸的第一形成杯部的部分和位于所述第二邊緣的沿所述密封唇口的所述第二端部延伸的第二形成杯部的部分，所述第一形成杯部的部分和第二形成杯部的部分被設(shè)計用于接納耐磨材料的鋪放；

-每個形成杯部的部分包括在密封唇口的對應(yīng)端部的兩側(cè)上延伸的兩個壁部，所述壁部形成所述杯部的側(cè)邊，并且所述密封唇口的所述端部形成所述杯部的底部；

-上游密封唇口和下游密封唇口；

-所述耐磨材料為鎢鉻鈷合金類型；

-所述葉片在制造前是粗造的葉片部件；

-所述葉片是機械加工的葉片。

本發(fā)明進一步提供一種用于在渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片上鋪放耐磨材料的方法，所述方法包括下列步驟：

-提供渦輪機的轉(zhuǎn)子葉片的這種粗糙部件；

-在每個形成的杯部內(nèi)鋪放一層耐磨材料；以及

-對所述杯部的延伸超過所鋪放的耐磨材料層的所述壁部進行機械加工。

進一步地，所述方法可包括對耐磨層的表面和形成機械加工的杯部的部分的表面進行打磨以便使其光滑的步驟。

附圖說明