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具有针对扩大的转子凹槽的鸠尾榫布置的涡轮叶片及组件制造技术

技术编号:43019387 阅读:5 留言:0更新日期:2024-10-18 17:22
本发明专利技术题为“具有针对扩大的转子凹槽的鸠尾榫布置的涡轮叶片及组件”。公开了一种用于转子凹槽的涡轮叶片。涡轮叶片的鸠尾榫包括安装臂和相对于转子轴线径向朝内的端表面。延伸插入件包括第一端部和第二端部,该第一端部被构造为接触鸠尾榫的端表面。定位支腿从插入件的第二端部相对于轴线径向向内延伸。鸠尾榫和插入件被构造为定位在转子凹槽中以将涡轮叶片安装到转子。安装臂接合转子凹槽的径向朝内的转子钩状部,并且定位支腿接合转子凹槽的径向朝外的表面或者在定位支腿或转子凹槽的径向朝外的表面之间的平面的板垫片。

【技术实现步骤摘要】

本公开整体涉及涡轮系统。更具体地,本公开涉及涡轮系统的涡轮叶片和涡轮叶片组件,该涡轮叶片和该涡轮叶片组件具有针对扩大的转子凹槽的鸠尾榫布置。


技术介绍

1、涡轮系统包括固定喷嘴,该固定喷嘴将流引导到与转子连接的旋转叶片中。固定喷嘴(翼型件)通常称为固定叶片、隔膜或喷嘴组件级。旋转叶片从喷嘴接收蒸汽流(例如,燃烧气体或蒸汽),从而迫使叶片转动转子。叶片通常使用具有鸠尾榫的基部组装到转子,该鸠尾榫与转子中的凹槽配合,使用薄的板垫片将该鸠尾榫径向向外推压以帮助形成紧密(压紧)的组件。

2、在涡轮服务中断期间,可能需要对某些旋转叶片级进行更换。为了确保正确的组装,还可能需要对转子凹槽进行再次机加工,以清理和消除任何可能的损坏,例如微小的裂缝或其他变形。对转子凹槽进行再次机加工的深度取决于转子的寿命损耗,并且可能会在例如转子上的不同位置、不同叶片级或不同涡轮系统之间有所变动。可以对转子凹槽的内部进行机加工以去除例如两毫米到十五毫米,以消除任何破裂或老化的材料并且延长转子的使用期限。提供如下新的叶片具有挑战性:该新的叶片的鸠尾榫与新的、更大的转子凹槽适配,但该新的叶片的重量不能超过原始的叶片,以避免增加转子凹槽上的离心力和应力。


技术实现思路

1、下文提到的所有方面、示例和特征可以以任何技术上可能的方式组合。

2、本公开的一方面提供了一种用于被限定在具有轴线的转子中的转子凹槽的涡轮叶片组件,该涡轮叶片组件包括:涡轮叶片,该涡轮叶片包括翼型件和联接到该翼型件的鸠尾榫,该鸠尾榫包括安装臂和相对于该轴线径向朝内的端表面;和延伸插入件,该延伸插入件包括第一端部和第二端部,该第一端部被构造为接触该鸠尾榫的该端表面,该第二端部包括相对于该轴线径向向内延伸的至少一个定位支腿,其中该鸠尾榫和该延伸插入件被构造为定位在该转子凹槽中以将该涡轮叶片安装到该转子。

3、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该安装臂接合该转子凹槽的径向朝内的转子钩状部,并且该至少一个定位支腿接合以下两者之一:该转子凹槽的该径向朝外的表面和在该至少一个定位支腿与该转子凹槽的该径向朝外的表面之间的平面的板垫片。

4、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该延伸插入件的径向范围大于4毫米。

5、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该涡轮叶片组件还包括在该至少一个定位支腿与该转子凹槽的该径向朝外的表面之间的至少一个平面的板垫片,该至少一个平面的板垫片的径向范围不大于1.5毫米。

6、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该涡轮叶片组件还包括固定元件,该固定元件相对于该涡轮叶片的该鸠尾榫锁定该延伸插入件的位置。

7、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该固定元件包括凸凹型联接器。

8、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该凸凹型联接器的凹型部分被限定在该鸠尾榫的该端表面中,并且该凸凹型联接器的凸型部分从该延伸插入件的该第一端部延伸并且被构造为安置在该端表面中的该凹型部分内,以相对于该涡轮叶片的该鸠尾榫锁定该延伸插入件的位置。

9、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该固定元件包括紧固件,该紧固件将该鸠尾榫的该端表面和该延伸插入件的该第一端部联接在一起。

10、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该至少一个定位支腿包括相对于该轴线径向向内延伸的多个定位支腿。

11、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该多个定位支腿中的至少两个定位支腿具有不同的长度。

12、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且其中该延伸插入件包括比该翼型件和该鸠尾榫的材料轻的材料。

13、本公开的一方面提供了一种方法,该方法包括:提供被限定在具有轴线的转子中的转子凹槽,该转子凹槽包括径向朝内的转子钩状部和径向朝外的表面;将涡轮叶片组件安装在该转子凹槽中,该涡轮叶片组件包括:涡轮叶片,该涡轮叶片包括翼型件和联接到该翼型件的鸠尾榫,该鸠尾榫包括安装臂和相对于该轴线径向朝内的端表面;延伸插入件,该延伸插入件包括第一端部和第二端部,该第一端部被构造为接触该鸠尾榫的该端表面,该第二端部包括相对于该轴线径向向内延伸的至少一个定位支腿。

14、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该安装臂接合该转子凹槽的该径向朝内的转子钩状部,并且该至少一个定位支腿接合以下两者之一:该转子凹槽的该径向朝外的表面和在该至少一个定位支腿与该转子凹槽的该径向朝外的表面之间的平面的板垫片。

15、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该延伸插入件的径向范围大于4毫米,并且该方法还包括将至少一个平面的板垫片定位在该至少一个定位支腿与该转子凹槽的该径向朝外的表面之间,该至少一个平面的板垫片的径向范围不大于1.5毫米。

16、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该方法还包括使用固定元件相对于该涡轮叶片的该鸠尾榫锁定该延伸插入件的位置。

17、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该固定元件包括凸凹型联接器。

18、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该凸凹型联接器的凹型部分被限定在该鸠尾榫的该端表面中,并且该凸凹型联接器的凸型部分从该延伸插入件的该第一端部延伸并且被构造为安置在该端表面中的该凹型部分内,以相对于该涡轮叶片的该鸠尾榫锁定该延伸插入件的位置。

19、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该固定元件包括紧固件,该紧固件将该鸠尾榫的该端表面和该延伸插入件的该第一端部联接在一起。

20、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该至少一个定位支腿包括相对于该轴线径向向内延伸的多个定位支腿。

21、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该多个定位支腿中的至少两个定位支腿具有不同的长度。

22、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且该方法还包括:在将涡轮叶片组件安装在该转子凹槽中之前,将该至少一个定位支腿调整成使得在该安装臂与该至少一个定位支腿的径向内端之间的第一径向距离与该转子凹槽的在该径向朝内的转子钩状部与该径向朝外的表面之间的第二径向距离相匹配。

23、本公开的一方面提供一种用于被限定在具有轴线的转子中的转子凹槽的涡轮叶片,该涡轮叶片包括:翼型件;和鸠尾榫,该鸠尾榫联接到该翼型件,该鸠尾榫具有安装臂和单个定位支腿,该单个定位支腿从该鸠尾榫的径向朝内的端表面相对于该轴线径向向内延伸。

24、本公开的另一方面包括前述方面中的任一方面,并且在该安装臂与该单个定位支腿的径向内端之间的第一径向距离与该转子凹槽的在径向朝内的转子钩状部与径向朝外的表面之间的第二径向距离相匹配。

25、本公开的一方面提供了一种方法,该方法包括:提供被限定在具有轴线的转子中的转子凹槽,该转子凹槽包括径向朝内的转子钩状部本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于被限定在具有轴线的转子(412)中的转子凹槽(410)的涡轮叶片组件(400),所述涡轮叶片组件(400)包括:

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),其中所述安装臂(420)接合所述转子凹槽(410)的径向朝内的转子钩状部(430),并且所述至少一个定位支腿(428)接合以下两者之一:所述转子凹槽(410)的径向朝外的表面(432)和在所述至少一个定位支腿(428)与所述转子凹槽(410)的所述径向朝外的表面(432)之间的平面的板垫片(440)。

3.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),其中所述延伸插入件(406)的径向范围大于4毫米。

4.根据权利要求3所述的涡轮叶片组件(400),所述涡轮叶片组件还包括在所述至少一个定位支腿(428)与所述转子凹槽(410)的所述径向朝外的表面(432)之间的至少一个平面的板垫片(440),所述至少一个平面的板垫片(440)的径向范围不大于1.5毫米。

5.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),所述涡轮叶片组件还包括相对于所述涡轮叶片(402)的所述鸠尾榫(404)锁定所述延伸插入件(406)的位置的固定元件(450)。

6.根据权利要求5所述的涡轮叶片组件(400),其中所述固定元件(450)包括凸凹型联接器。

7.根据权利要求6所述的涡轮叶片组件(400),其中所述凸凹型联接器的凹型部分(452)被限定在所述鸠尾榫(404)的所述端表面(422)中,并且所述凸凹型联接器的凸型部分(454)从所述延伸插入件(406)的所述第一端部(424)延伸并且被构造为安置在所述端表面(422)中的所述凹型部分(452)内,以相对于所述涡轮叶片(402)的所述鸠尾榫(404)锁定所述延伸插入件(406)的位置。

8.根据权利要求5所述的涡轮叶片组件(400),其中所述固定元件(450)包括紧固件(460),所述紧固件将所述鸠尾榫(404)的所述端表面(422)和所述延伸插入件(406)的所述第一端部(424)联接在一起。

9.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),其中所述至少一个定位支腿(428)包括相对于所述轴线径向向内延伸的多个定位支腿(428)。

10.根据权利要求9所述的涡轮叶片组件(400),其中所述多个定位支腿(428)中的至少两个定位支腿具有不同的长度。

11.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),其中所述延伸插入件(406)包括比所述翼型件(416)和所述鸠尾榫(404)的材料轻的材料。

12.一种涡轮系统,所述涡轮系统包括涡轮,所述涡轮包括根据权利要求1所述的至少一个涡轮叶片组件(400)。

13.一种用于被限定在具有轴线的转子(302)中的转子凹槽(304)的涡轮叶片(300),所述涡轮叶片包括:

14.根据权利要求13所述的涡轮叶片(300),其中所述安装臂(316)与所述单个定位支腿(318)的径向内端(322)之间的第一径向距离与所述转子凹槽(304)的在径向朝内的转子钩状部(330)与径向朝外的表面(332)之间的第二径向距离相匹配。

15.一种涡轮系统,所述涡轮系统包括涡轮,所述涡轮包括根据权利要求13所述的至少一个涡轮叶片(300)。

...

【技术特征摘要】

1.一种用于被限定在具有轴线的转子(412)中的转子凹槽(410)的涡轮叶片组件(400),所述涡轮叶片组件(400)包括:

2.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),其中所述安装臂(420)接合所述转子凹槽(410)的径向朝内的转子钩状部(430),并且所述至少一个定位支腿(428)接合以下两者之一:所述转子凹槽(410)的径向朝外的表面(432)和在所述至少一个定位支腿(428)与所述转子凹槽(410)的所述径向朝外的表面(432)之间的平面的板垫片(440)。

3.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),其中所述延伸插入件(406)的径向范围大于4毫米。

4.根据权利要求3所述的涡轮叶片组件(400),所述涡轮叶片组件还包括在所述至少一个定位支腿(428)与所述转子凹槽(410)的所述径向朝外的表面(432)之间的至少一个平面的板垫片(440),所述至少一个平面的板垫片(440)的径向范围不大于1.5毫米。

5.根据权利要求1所述的涡轮叶片组件(400),所述涡轮叶片组件还包括相对于所述涡轮叶片(402)的所述鸠尾榫(404)锁定所述延伸插入件(406)的位置的固定元件(450)。

6.根据权利要求5所述的涡轮叶片组件(400),其中所述固定元件(450)包括凸凹型联接器。

7.根据权利要求6所述的涡轮叶片组件(400),其中所述凸凹型联接器的凹型部分(452)被限定在所述鸠尾榫(404)的所述端表面(422)中,并且所述凸凹型联接器的凸型部分(454)从所述延伸插入件(406)的所述第一端部(424)延伸并且被构造为安...

【专利技术属性】
技术研发人员:F·塞尔维托S·马塔洛佩兹S·S·布迪克
申请(专利权)人:通用电气技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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