[其他]渦輪機懸臂葉片的阻尼元件

無效

• 申請號: 86103683
• 申請日: 1986-05-29
• 公開（公告）號: CN86103683A
• 公開（公告）日: 1986-11-26
• 發明（設計）人: 約瑟夫·貝蒂格
• 申請（專利權）人: BBC勃朗·勃威力有限公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 陶增煒

本發明涉及一種渦輪機懸臂葉片的阻尼元件，在這種渦輪機中，固定在轉子上的工作葉片最好在沿徑向的外部區彼此之間相互連接起來。

無論是軸向流動式渦輪，還是徑向流動式壓縮機或渦輪，它們的懸臂葉片都有產生振動的危險。這種渦輪機在運行時各葉片進行固有振動，這些固有振動取決于振動類型，如切向彎曲振動、軸向彎曲振動或扭轉振動。

現有的進行振動阻尼的方案，有借助于在葉尖處的箍帶或固定在葉身沿徑向的外部區上的連接元件將許多葉片完全連接成一個整體，還有沿切向或鋸齒狀地穿入阻尼鋼絲或焊上連接鋼絲等方法。

如果人們打算在目前以非常高的切線速度工作的所謂廢氣渦輪增壓器的整體式渦輪中采取減振措施的話，那么這些解決辦法中的大多數是根本不能采用的。迄今為止，這些整體式的工作輪只能設置澆鑄的連接元件。后者制造非常困難，因而價格昂貴。

本發明的目的是對于各種類型的懸臂葉片，提供一種適當的易于裝配的阻尼系統。

按本發明做到這一點的辦法是，在兩個葉片之間的連接裝置由一塊向轉子中心彎曲的可彈性變形的小板構成，這塊小板插入一個葉片的吸力側和另一個與之相鄰葉片的壓力側的相應的固定裝置中。

這種新措施的優點除了非常簡單以外，特別是這些彎曲小板可以做得比較薄，從而可以減少對氣流的干擾，這是因為有側面的支承力而減小了它們的彎曲應力。和穿過孔的具有相當大橫截面的阻尼鋼絲的方案相比，這種將小板嵌入葉片葉身上的槽中的方法對葉片橫截面減薄的程度很小。

小板預先做成雙彎曲狀是有好處的。首先可以簡化在葉片中的固定裝置的形狀，還可以使小板通過其靠在固定裝置中的下端面和幾乎無間隙的上端面，得到一個完善的導引裝置。甚至在只有兩點支承的情況下，也不會使它從固定裝置中掉出來。

把小板設計成橢圓形，并在其狹窄端設兩個圓形支承是比較好的。這種固定方式允許進行軸向裝配，這時，只須在小板插入葉片上相應的固定槽中以前使之稍有彈性變形就可以了。此外，這種裝配方式還可以使葉身中的槽做得比較深一些。

如果小板基本上設計成三角形，并因而配備了三個支承，那么由于只有三個壓力點而成為一個穩定的狀態。這三個支承最好一個支承在葉片的吸力側上，另外兩個則支承在葉片的壓力側上。此外，沿軸向看，若把葉片吸力側上的支承設在位于葉片壓力側上的兩個支承之間，那么小板便可以防止帶扭向的葉片在運行過程中扭向減小。

附圖示意表示了本發明多種實施例。其中：

圖1工作輪一個扇形段沿氣流流動方向的視圖，

圖2緊挨著第一種結構形式阻尼元件上面切過的部分葉柵剖視圖，

圖3至圖5阻尼元件的各種固定方案，

圖6緊挨著第二種結構形式阻尼元件上面切過的部分葉柵剖視圖。

在圖中只表示了為理解本發明所必須的元件，其中相同的元件均采用同一個標號。在圖1中所部分表示的葉片組可以是廢氣渦輪增壓器的整體式渦輪工作輪的一部分。

工作輪主要由渦輪盤1、和渦輪盤1成一體的扭轉工作葉片2以及固定在葉片之間的阻尼元件小板3組成。小板因受到相當大的離心力和相當高的溫度，所以用鎳基合金制成，例如由熟知的牌號為Nymonic????90的材料所制成。按圖2所示，小板是橢圓形的，也可以看作是類似橢圓形的或其窄端做成圓形的長方形。小板以其兩端半圓形的支承4，一端裝在第一個葉片的吸力側2′和另一端裝在第二個相鄰葉片的壓力側2″上與其形狀相應的槽5、6中。槽可以在葉片上加工出來，或如在圖中這種整體葉輪的情況下直接與工作輪一起澆鑄而成。

事先加工成形的雙彎曲小板在裝配時應使其凸面朝著渦輪盤1的中心（見圖1和圖3）。

小板的裝配過程如下：在兩個相鄰葉片的葉型入口處沿軸向將小板推入，以其支承插入吸力側2′的槽5中，然后轉入壓力側2″的槽6中。槽5和6被完全充滿，所以在作為流動邊界的壁面上不存在空穴。

在運行過程中必須有的固持力，一方面來自裝配時的預緊力，另一方面由于小板和葉片（扭轉）的彈性變形，這也就是說，葉片因此受有扭轉負荷。

圖4和圖5表示了在采用只作簡單彎曲的小板時固定裝置的情況。按圖4所示的固定裝置是加工在葉身上的一個不太深的槽7，而按圖5則將小板3′支承在鑄在葉身上的一個凸耳8的下面。這兩種方案適用于沿徑向進行裝配。裝配時將小板3′壓入葉片之間而產生彈性變形，然后裝入有關的固定裝置中。由于小板具有向轉子中心的彎曲的曲面，因而能在運行中起抵制離心力的作用，所以小板不會從固定裝置中掉出來。