【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮机转子叶片,涡轮机转子盘,涡轮机转子以及具有不同的根部和槽的接触面角度的燃气涡轮发动机
本专利技术一般涉及涡轮机转子的设计。更具体地,它涉及改进的涡轮机转子叶片根部的接触面角度组,并涉及改进的涡轮机转子盘的槽的接触面角度组。
技术介绍
涡轮机转子通常包括多个叶片、转子轴和转子盘。叶片通常包括翼面、平台和根部。叶片也被称为转子叶片或转子叶片组件。叶片的根部被用于接合叶片和转子盘,并确保该叶片在涡轮机的空闲状态和工作模式中都被固定到转子盘。存在不同的方法以用于接合叶片和转子盘。一种方法是在转子盘的径向向外部分提供安装沟槽或槽。叶片的根部被插入,例如在槽内滑动。通过选择对应于槽的形状的根部形状,可以实现安全和弹性接合。已知的是,使用枞树(firetree)形状用于转子叶片根部和转子盘的相应槽的轮廓。这种轮廓提供了叶片相对于转子盘的精确放置。此外,枞树轮廓比较强,以在转子盘和与其附接的叶片一起旋转期间,承受施加在叶片上的径向向外的力,即离心力。然而,在根部的一定寿命后,由于应力和机械负载,根部,特别是在与转子盘内的槽表面物理接触的部分可能破裂。可替代地,也可能在槽表面或转子盘的毗邻部分存在损坏和破裂,再次特别是在位于或接近与转子叶片的根部物理接触的那些部分处存在损坏和破裂。因而存在跨根部和整个槽表面优化应力和机械负载的分布的目标。更具体地说,跨根部和槽之间的接触面的应力和机械负载的分布应当被优化。
技术实现思路
该目的是通过独立权利要求实现的。从属权利要求描述了本专利技术的有利进展和变型。根据本专利技术,提供了一种具有枞树形根部的涡轮机转子叶片。该根部包含至少一个 ...
【技术保护点】
一种涡轮机转子叶片(20),其具有枞树形根部(23),其被布置成固定在转子盘(11)中,所述转子盘(11)能围绕转子轴线(31)旋转,其中,在垂直于所述转子轴线(31)的平面内‑所述根部(23)包括根部底部(36)和根部侧部;‑所述根部侧部包括多个根部凸角(41,43,45),所述根部凸角(41,43,45)中的每个均包括根部接触面,其被布置成与所述转子盘(11)的槽接触面物理接触;‑所述多个根部凸角(41,43,45)包括具有第一根部接触面(33)的第一根部凸角(41)、具有第二根部接触面(34)的第二根部凸角(43)和具有第三根部接触面(35)的第三根部凸角(45),所述第一根部凸角(41)比所述第二根部凸角(43)更靠近所述根部底部(36),并且所述第二根部凸角(43)比所述第三根部凸角(45)更靠近所述根部底部(36);‑所述第一根部接触面(33)相对于径向根部底部轴线(32)以第一根角(331)成角度,所述径向根部底部轴线(32)由穿过所述转子轴线(31)和所述根部底部(36)的线限定;‑所述第二根部接触面(34)相对于所述径向根部底部轴线(32)以第二根角(341)成角度; ...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.04 EP 13153863.91.一种涡轮机转子叶片(20),其具有枞树形根部(23),其被布置成固定在转子盘(11)中,所述转子盘(11)能围绕转子轴线(31)旋转,其中,在垂直于所述转子轴线(31)的平面内-所述根部(23)包括根部底部(36)和根部侧部;-所述根部侧部包括多个根部凸角(41,43,45),所述根部凸角(41,43,45)中的每个均包括根部接触面,其被布置成与所述转子盘(11)的槽接触面物理接触;-所述多个根部凸角(41,43,45)包括具有第一根部接触面(33)的第一根部凸角(41)、具有第二根部接触面(34)的第二根部凸角(43)和具有第三根部接触面(35)的第三根部凸角(45),所述第一根部凸角(41)比所述第二根部凸角(43)更靠近所述根部底部(36),并且所述第二根部凸角(43)比所述第三根部凸角(45)更靠近所述根部底部(36);-所述第一根部接触面(33)相对于径向根部底部轴线(32)以第一根角(331)成角度,所述径向根部底部轴线(32)由穿过所述转子轴线(31)和所述根部底部(36)的线限定;-所述第二根部接触面(34)相对于所述径向根部底部轴线(32)以第二根角(341)成角度;并且-所述第三根部接触面(35)相对于所述径向根部底部轴线(32)以第三根角(351)成角度;其特征在于,所述第一根角(331)或所述第二根角(341)或所述第三根角(351)的任何一个或多个在任何其他根角的1°到15°的范围内。2.根据权利要求1所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述第一根角(331)或所述第二根角(341)或所述第三根角(351)的任何一个或多个在任何其他根角的1°至5°的范围内。3.根据权利要求1-2中任一项所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述第一根角(331)小于或大于所述第二根角(341),并且所述第二根角基本上等于所述第三根角(351)。4.根据权利要求1-2中任一项所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述第一根角(331)比所述第二根角(341)或所述第三根角(351)小或大约2°。5.根据权利要求1-2中任一项所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述第一根角(331)比所述第二根角(341)小或大约2°,并且所述第二根角(341)等于所述第三根角(351)。6.根据权利要求1-2中的任一项所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述根部(23)包括另一根部侧部,所述另一根部侧部包括多个另外的根部凸角,并且所述根部侧部和所述另一根部侧部彼此周向相对。7.根据权利要求6所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述多个根部凸角(41,43,45)包括第一根部形状,并且所述多个另外的根部凸角包括第二根部形状,所述第一根部形状是所述第二根部形状在所述径向根部底部轴线(32)翻转的复制。8.根据权利要求1-2中的任一项所述的涡轮机转子叶片(20),其中-每个根部凸角(41,43,45)均具有到所述径向根部底部轴线(32)的最大根部距离,所述根部距离由根部凸角的表面部分和所述径向根部底部轴线(32)的轴线部分之间的根部线段的长度限定,所述根部线段垂直于所述径向根部底部轴线(32);并且-所述第一根部凸角(41)的最大根部距离小于所述第二根部凸角(43)的最大根部距离,和/或所述第二根部凸角(43)的最大根部距离小于所述第三根部凸角(45)的最大根部距离。9.根据权利要求1-2中的任一项所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述涡轮机转子叶片(20)是燃气涡轮发动机的一部分。10.根据权利要求9所述的涡轮机转子叶片(20),其中所述涡轮机转子叶片(20)是所述燃气涡轮发动机的涡轮部和/或所述燃气涡轮发动机的压缩机部的一部分。11.一种涡轮机转子盘(11),其具有枞树形槽(12),所述转子盘(11)能围绕转子轴线(31)旋转;其中,在垂直于所述转子轴线(31)的平面内-所述槽(12)包括槽底...
【专利技术属性】
技术研发人员:R·布卢克,D·巴特勒,D·奥弗顿,
申请(专利权)人:西门子股份公司,
类型:发明
国别省市:德国;DE
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