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用于涡轮机的转子的转子部分、用于涡轮机的转子叶片制造技术

技术编号:7130561 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于燃气涡轮的转子的转子部分(10)、一种转子叶片(18)和一种锁止元件(46、62)。所述转子部分(10)包括转子盘(12),所述转子盘(12)具有在其上插入定位槽(16)的转子叶片(18),所述转子叶片(18)借助于设置在端侧的密封元件(30)防止沿着所述定位槽(16)移动。为了提供用于所述密封元件(30)的周向固定的可靠的、简单的且容易设计的结构,本发明专利技术提出,每个密封元件(30)通过相应的一个锁止元件(46、62)固定,所述锁止元件(46、62)在此接合到设置在转子叶片根部(20)内且设置在端侧的孔(58)中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的转子部分。此外,本专利技术还涉及一种根据权利要求9的前序部分的转子叶片。
技术介绍
例如由公开文献DE 1 963 364已知一种用于涡轮或者涡轮转子的轴向的转子部分。所述包含转子盘的转子部分在其外周上具有多个在轴向上延伸的用于涡轮的转子叶片的定位槽。在此,在转子盘的端侧上设有用于密封片的连续环绕的容纳槽。在容纳槽的侧壁上设有多个在周向上均勻分布的突出部,所述突出部部分地覆盖容纳槽的槽底。在容纳槽中设置有板状的密封片,所述密封片在其径向地在内部设置的内边缘上具有两侧加厚部,该加厚部的宽度大致相当于容纳槽的槽宽。在此,在周向上观察,该加厚部逐段地由凹槽断开,所述凹槽相应于容纳槽的突出部具有一定宽度地构成。由此使得密封片通过纯径向运动从外侧插入容纳槽中并且在沿周向移动后与突出部钩住,所述移动路程大致相当于突出部的宽度。那么,密封片的加厚部分后接合容纳槽的突出部,以使得密封片不能向外移动。为了安装所有的密封片,将所述密封片逐个地插入容纳槽中并且然后共同在周向上移动。由此避免了使用密封片锁止件的必要性。在插入密封片和转子叶片后,将密封片的外边缘推入转子叶片的板状侧的槽中,以使得防止后者轴向移动。为了完成安装,借助于螺钉将密封片固定在其升高的位置中。那么,每个加宽部紧贴在突出部上。借助于该构件的所述构造能够将位于密封片和转子盘的端侧之间的第一空间与位于密封片的另一侧的第二空间分开并且密封,以用于引导不同的介质。为了达到特别好的密封,密封片的加宽部紧贴在容纳槽的不设有突出部的侧壁上。此外,突出部的内部的圆锥形延伸的边缘确保在离心力的影响下将密封片压在容纳槽的无突出部的侧壁上。已知的构造的缺点是转子盘和密封片的具有突出部和凹槽的侧面的高成本的结构。另一个缺点是,使用螺钉来防止密封片在周向上的移动。由于在运转和停机之间出现的热交变应力并且由于流过涡轮机的热气能够引起在螺旋接合中的腐蚀问题和强度问题。 这可能不能以常规方式解决。在这种情况下将螺钉钻出,其中通常在位于燃气轮机的下部半壳中的转子上进行所述过程。在此会发生,碎屑会掉落到下部的半壳中,所述碎屑在随后工作时能够导致产生不期望的污染。此外,由FR 2 524 933已知一种用于防止转子叶片轴向移动的安全装置。所述安全装置借助于能够在周向上移动的金属片来固定。然而,在其中所示出的构造不适合于将靠近圆盘的空间相对于在金属片的另一侧上存在的空间密封。此外,由公开文献DE 30 33 768 Al已知一种涡轮机的转子组件,所述转子组件具有用于轴向固定转子叶片的一体的密封环。DE 30 33 768 Al的一体的密封环按照卡口连接的方式与涡轮机转子盘钩住。为此,不仅在涡轮机转子盘上而且还在密封圈上交替地设置沿着外周分布的突出部和凹槽。为了安装,将密封环安置在转子盘,其中凹槽和突出部彼此相对。随后能够通过略微旋转两部分,使所述凹槽和突出部彼此相互钩住。然而由于密封环的一体的结构形式,所述密封环仅能够在飞机用燃气轮机中使用,因为其涡轮在轴向通过堆叠的方式组装而成。与此相反,固定式燃气轮机由两个半壳组装而成,所述半壳包围完全安装的转子。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种用于固定式燃气轮机的轴向的转子部分和一种涡轮机的转子叶片,其在密封元件的安装和拆卸方面可进一步得到改进。针对转子部分的目的通过一种具有权利要求1的特征的转子部分得以实现。此外,针对转子叶片的目的通过根据权利要求8的转子叶片得以实现。本专利技术基于以下认识,如果密封元件在离心力的作用下支承在转子上的位置和防止各个密封元件在周向上移动的位置尽可能近地靠近,那么密封元件的特别可靠的固定尤其是可能的。换句话说在转子的径向上存在的且位于转子的在离心力的作用下使密封元件紧贴的面和防止密封元件圆周移动的位置之间的距离应当尽可能地小。这意味着,同样应该防止支承在转子叶片的接触面上的密封元件在其外部的区域上沿周向移动。在此,为了提供用于圆周锁定的尽可能简单的结构,设有螺栓状的锁止元件。一方面锁止元件位于设置在密封元件中的开口中。另一方面,螺栓状的锁止元件位于设置在转子叶片的端面中的孔中。在密封元件中的开口在此相对靠近密封元件的紧贴转子的接触面的边缘。接触面最好为转子叶片的平台的下侧的一部分。由于在离心力作用下密封元件固定地紧靠在接触面上,在密封元件与转子叶片根部之间,如果确实如此,仅出现微小的相对运动。因此在如下部件上实现了密封元件的圆周固定,在工作时密封元件支承在所述部件上并且该部件因此参与决定密封元件的位置和运动。借助于这种构造能够可靠地避免在接触面上、在密封元件上和在锁止元件上的磨损。接下来锁止元件相对于转子的径向定位选择为,使得所述锁止元件的位置位于相对于转子叶片运动的中立区域内,以使得不需要补偿在锁止元件的固定点上的由运转决定的运动。通过使用螺纹状的锁止元件能够阻止固定的挠性。在转子部分上,冷却剂在密封元件和转子盘的端侧之间被引导,所述冷却剂设定为用于冷却转子盘和转子叶片。借助本专利技术提出的构造使得将冷却剂的泄漏降低到最小程度,因为通过在密封元件中使用圆形开口并且使用在开口中无间隙插入的锁止栓达到相对短的泄漏路径或者小的泄漏面积。通过降低作为泄漏而损失的冷却剂量,原则上能够达到涡轮效率增加。在根据本专利技术的转子叶片上存在伸出叶片根部的突出部,所述转子叶片包括至少一个叶片根部、平台和弯曲的叶片翼型,其中在突出部的朝向叶片根部的下侧上设有朝向叶片根部的用于片状的密封元件的接触面。为了达到在用于密封元件的接触面与用于锁定密封元件以防止在周向上的运动的装置之间的相对小的距离,在叶片根部中设有用于容纳锁止元件的孔,所述孔设置为与突出部直接相邻。由此实现类似于转子部分的优点。密封元件中的开口构成为钥匙孔状,并且锁止元件构成为螺栓状且具有在其外周上设置的凸部。通过钥匙孔状的开口,螺栓连同凸部能够穿过密封元件的开口插入,然后将锁止元件围绕其纵轴线旋转,以便将凸部以无间隙的方式转入叶片根部与密封元件之间的间隙中。为了实现密封元件的无间隙的固定,螺栓状的锁止元件在其外周上具有凸部。所述凸部以无间隙的方式设置在密封元件的和转子叶片根部的彼此直接相对的侧壁之间。由此能够避免在外部的密封元件壁上的锤击的磨损。有利的实施方式在属权利要求中说明。有利的是,该孔为相对近地,也就是说从径向看,直接设置在接触面下方。相应地, 密封元件的开口同样相对近地设置在密封元件的紧贴在转子叶片的接触面上的边缘上,在所述开口中同样安置有用于锁定的螺栓。尤其是由此获得螺栓状的锁止元件在相对于转子叶片运动为中立的区域中的定位。为了防止锁止元件自身旋转并且因此从转子部分中丢失,所述锁止元件在端侧上具有垛口状部,所述垛口状部能够弯入钥匙孔状的开口的槽口中。由此形成垛口状部与槽口之间的形状接合,所述形状接合可靠地防止在孔内与开口内的不期望的旋转。因此能够避免锁止元件的无意的丢失。垛口状部最好为锁止元件的端侧的环形部的部分,由此能够相对简单并且成本低地制造所述部分。为了最终制造所述垛口状部,在环绕的环形部中设有两个狭缝,所述垛口状部设置在所述两个狭缝之间。在本专利技术的可替代的有利的实施方式中,能够借助于Z形的板条防止锁止元件丢失。为此锁本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于涡轮机的转子的转子部分(10),在所述转子部分(10)的外周上设有在所述转子的轴向方向上延伸的转子叶片定位槽(16),在所述转子叶片定位槽(16)中分别设置有具有与所述转子叶片定位槽(16)相一致的叶片根部(20)的转子叶片(18),所述转子部分(10)具有分别设置在所述转子叶片(18)上的径向指向内的接触面(34),其中,为了沿着端侧的转子面(28)引导冷却剂,片状的密封元件(30)在离心力的作用下紧靠在所述接触面(34)上,并且其中为了防止所述密封元件(30)在周向上移动,所述密封元件(30)中的至少一个具有设置在所述密封元件(30)中的用于容纳锁止元件(46、62)的开口(44),并且其中,设有与所述开口(44)对齐的孔(58)和设置在所述孔(58)与所述开口(44)中的位置固定的锁止元件(46、62),其特征在于,所述孔(58)设置在所述叶片根部(20)中,并且所述开口(44)构成为钥匙孔状,并且在所述开口(44)处,所述锁止元件(46)构成为螺栓状且具有设置在其外周上的凸部(50),所述凸部(50)能够在所述叶片根部(20)与所述密封元件(30)之间转动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉多·阿豪斯
申请(专利权)人:西门子公司
类型:发明
国别省市:DE

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