将叶片连接在轴流式涡轮压缩机的鼓形转子上制造技术

本发明专利技术涉及轴流式涡轮压缩机(2)的转子叶片(12)的设计，尤其涉及将叶片(12)连接在转子(4)上的方法。叶片(12)包括翼面部和平台(14)以将叶片连接在转子(4)上。沿着叶片的主轴线，平台(14)包括第一层和相对于气动力表面位于第一层之下的第二层，第一层形成一表面，该表面约束液流并环绕气动力表面，该第二层被设计成为了固定目的能够与围绕所述转子(4)中的孔的转子(4)的壁(18)的内表面配合。

【技术实现步骤摘要】
将叶片连接在轴流式涡轮压缩机的鼓形转子上
本专利技术涉及轴流式涡轮机的转子叶片，尤其涉及轴流式涡轮机的压缩机。本专利技术涉及将这些叶片连接在涡轮机的转子上。本专利技术还涉及用来容纳所述叶片的涡轮机转子。
技术介绍
专利US3385512A公开了一种轴流式涡轮机压缩机的装有叶片的转子。该转子包括支撑多个叶片排的鼓形转子。该鼓形转子包括用于每排叶片的安装凹槽。许多叶片被布置在形成一节段的公用托架上。后者通过插入鼓形转子中的相应凹槽而固定到转子上。托架包括在其下表面也就是与实际叶片相对的表面上有能够被插入到鼓形转子的凹槽中的整体肋。该肋在其每个对立面上包括凹槽。鼓形转子上的凹槽包括在鼓形转子的凹槽内的相应凹槽内圆周延伸的两片弹簧。当将各叶片的公用托架插入时，肋的正面包括锥形工作面，该锥形工作面被用来接触各叶并沿着后者滑动从而相对于它们的移动产生的弹力推动它们进入相应的凹槽。一旦肋内的横向槽与各叶相对，则后者就会依靠它们施加的弹力进入它。各叶，一旦进入适当位置，就跨立在叶片托架和鼓形转子的相应凹槽上，因此确保叶片连接在转子上。这样的固定方法有趣但存在一些缺陷。这需要托架和鼓形转子的大量材料，由此大大影响了发动机最终的重量，并且更重要地，大大提高了离心力，由此限制了鼓形转子的直径和最大速度。专利US2944326A公开了一种将轴流式涡轮压缩机叶片连接在转子上的方法。各叶片具有尺寸减小并且其横截面具有楔形轮廓的平台。在平台的各侧面模制形成有凹槽。相对每个叶片，转子壁包括一个孔，孔的轮廓与叶片平台的轮廓对应。然后每个叶片插入转子的一个孔中，其中它被阻止从一个方向脱离，这是因为平台和孔的圆锥形或楔形轮廓容纳了它。然后，冲压工具，例如冲压机和冲模被用来向转子紧邻孔的边缘的表面上施加高压力，其中孔的边缘相当于平台中的横向凹槽。该操作的目的在于将形成孔的材料推回到平台内的横向凹槽内从而确保其被夹住，尤其是在提到的相反方向上。叶片由此相对于转子在径向的两个方向上被稳固地容纳。该连接方法有趣但存在一些缺陷。它要求转子在其被连接在叶片上的那个部位非常厚。安装具有圆锥形轮廓平台的叶片的原理只对具有一定厚度的材料行得通。为了将材料推回到横向凹槽中也是真的。该固定方法不适用于基本上由形成鼓形转子网的薄壁构成的轻型鼓形转子。专利US2685405A公开了一种轴流式压缩机的装有叶片的转子，其中各叶片为中空的并且与转子流体连通。每个叶片包括形成安装凹槽的平台。转子由若干相互连接在一起的部分组成。叶片在转子上的安装由每个叶片列的两个相邻的环来提供。这两个环中的每一个环具有带切口的边缘，所述切口与各叶片的安装凹槽的相应一半轮廓所匹配。各凹槽和各叶片被夹在两个装配环之间，后者被机械地连接在转子的剩余部分上。这类型的转子被设计成转子级以进行流体连通。如前面详细描述的那样，这类型的安装需要许多的材料。而且，它还需要制造许多部件并且需要相当大的努力来组装。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供一种将轴流式涡轮机的叶片连接在转子上的简单而且重量轻的方法。更具体地，本专利技术的目的在于提供一种将叶片连接在压缩机鼓形转子上的重量轻而且简单的方法。技术方案本专利技术涉及轴流式涡轮机转子叶片，包括：用于连接转子的平台；相互对立并且从平台沿着叶片的主轴线延伸的两个气动力表面；形成约束液流并且环绕气动力表面的表面；以及第二层，其相对于气动力表面位于第一层的下面并且被用来连接叶片；其中平台的第二层被构造成为了连接目的与围绕所述转子的孔定位的转子壁的内表面配合。根据本专利技术的优选实施例，平台的第二层被构造成能够与在孔的两侧周向定位的转子壁的内表面的层直接地和／或间接地配合。根据本专利技术的优选实施例，第二层形成从第一层的表面突出的一个或多个肩部。根据本专利技术的优选实施例，第二层至少大致平行于第一层延伸并且从所述层的表面突出从而在它的各边缘形成肩部。根据本专利技术的优选实施例，第二层从第一层的下表面突出并且包括一定位装置例如优选相对于转子周向定向的孔，能够与被用来与壁的内表面接触的细长连接装置机械接合。根据本专利技术的优选实施例，第一层的下表面环绕第二层并且在转子壁的相应表面上的平台上形成支撑表面。本专利技术还涉及轴流式涡轮机上的装有叶片的转子，由此叶片为根据本专利技术的叶片。根据本专利技术的优选实施例，转子包括配备有一排叶片安装孔的壁的环形部，该壁部优选为整体式的。根据本专利技术的优选实施例，转子结构大体上由形成了圆形网的壁构成，在接近壁的环形层的上游和／或下游处，壁的环形层相对于所述网突出，所述壁的环形部优选对应于单排叶片以及网优选包括至少一个环形肋，所述环形肋被设计成与定子叶片级的内壳的内表面基本密封配合。根据本专利技术的优选实施例，壁包括在形成壳体的壁和壁的环形层之间大体上径向延伸的至少一个连接层。根据本专利技术的优选实施例，叶片为根据权利要求3和4中任一项所述的叶片，壁的环形部的安装孔的形状对应于叶片平台的第一层的形状，并且所述层的液流的边界表面和壁的环形部的外表面齐平。根据本专利技术的优选实施例，转子包括作用于叶片平台的内表面上以将它们固定就位的压力装置，所述装置优选地至少包括扣环和／或环状形成的带。根据本专利技术的优选实施例，转子包括叶片平台肩部和转子壁之间的粘合装置，例如粘胶。根据本专利技术的优选实施例，壁的环形部上的安装孔和叶片尤其是它们的气动力表面为了固定它们的目的而被构造成使得叶片从转子的内部插入通过孔。根据本专利技术的优选实施例，壁的环形部的外表面包括绕着每个安装孔的空腔以及连接装置，其中空腔用于容纳叶片平台的第一层和穿过所述孔的叶片平台的第二层，连接装置例如一个或多个扣环与叶片平台的定位装置配合以及与壁的所述部的内表面配合，所述装置优选环状布置。要求利益本专利技术的步骤使得将涡轮机叶片连接在转子上的装置有优势。这样的组件装置由于允许叶片和转子由不同的材料制成从而具有优势，尤其是在不可能在两者之间实施焊接操作的情况下。该类组件还具有非常轻的优点。它适合于鼓形的转子，也就是基本上由形成尖拱或鼓形壳体的薄壁组成，尤其装备有壁的环形凸起部。这些部分具有硬化鼓形转子以及补偿容纳定子叶片的内壳所需的高度差的双重优点。根据本专利技术的叶片尤其适合于这类型的转子。它们使用了壁的突出部分来容纳叶片从而将它们连接但不需要额外的任何材料或者增强。附图说明图1为喷气式发动机的轴流式涡轮机的低压压缩机段的局部剖面图，各叶片和转子为根据本专利技术第一实施例的叶片和转子。图2为图1中的涡轮机转子的剖面图，所示为根据本专利技术第一实施例的可选择的转子叶片连接方法。图3为根据本专利技术第一实施例的叶片的一示范性实施例的透视图。图4为根据本专利技术第二实施例的轴流式涡轮机转子的局部剖面图。图5为根据本专利技术第二实施例的图4中的转子叶片的透视图。图6为图4中的装有叶片的转子沿线6—6的剖面图。具体实施方式图1所示为喷气式发动机的轴流式涡轮机2的前部。显示了安装在转子4上的进气风扇6。紧接该风扇6下游的是流过风扇6的气流的导流板前端8。所讨论的流体被分成穿过压缩机的不同压缩级的主流以及主流和压缩机外部的副流。压缩机包括由定子叶片10组成的一系列静子级。转子4支撑一系列转子叶片排12，每个转子叶片排与位于紧接下游的定子叶片排一起形成压缩机的压缩级。转子4为主要由围绕其旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
轴流式涡轮机的转子叶片(12，112)，包括：‑用于将叶片连接在转子(4，104)上的平台(14，114)；‑相互对立并且从所述平台(14，114)沿着叶片的主轴线延伸的两个气动力表面(32，132)；沿着叶片的主轴线，所述平台(14，114)包括：·第一层(34，134)，其形成一个表面来约束液流并且环绕所述气动力表面(32，132)，以及·第二层(36，136)，其相对于所述气动力表面(32，132)位于所述第一层(34，134)的下面并且被用来连接所述叶片；其中所述平台(14，114)的所述第二层(36，136)被设计成为了连接目的能够与围绕所述转子中的孔的所述转子(4，104)的壁(18，118)的内表面配合。

【技术特征摘要】
2012.09.11 EP 12183813.01.轴流式涡轮机的装有叶片的转子(4)，包括：-叶片(12)；-由形成了圆形网的壁(16)构成的转子结构；-设置有一排叶片安装孔的壁(16)的壁部(18)，在接近所述壁部的上游和/或下游处，所述壁部(18)相对于圆形网突出，其中每个叶片(12)包括：-用于将叶片连接在转子(4)上的平台(14)；-相互对立并且从所述平台(14)沿着叶片的主轴线延伸的两个气动力表面(32)；沿着叶片的主轴线，所述平台(14)包括：●第一层(34)，其形成一个表面来约束液流并且环绕所述气动力表面(32)，以及●第二层(36)，其相对于所述气动力表面(32)位于所述第一层(34)的下面并且被用来连接所述叶片；其中所述平台(14)的所述第二层(36)形成从所述第一层(34)的表面突出的一个或多个肩部并且为了连接所述叶片目的与围绕所述壁部中的相应孔的所述转子(4)的壁部(18)的内表面配合。2.如权利要求1所述的装有叶片的转子(4)，其中，所述平台(14)的所述第二层(36)与在所述孔的相对侧周向定位的壁部(18)的内表面直接地配合。3.如权利要求1或2所述的装有叶片的转子(4)，其中，所述第二层(36)至少大致平行于第一部分延伸并且从所述部分的表面突出从而在它的各边缘形成肩部。4.如权利要求1所述的装有叶片的转子(4)，其中，所述壁部(18)的安装孔的形状对应于所述叶片(12)的所述平台(14)的所述第一层(34)的形状，并且所述第一层(34)的液流的边界表面和所述壁部(18)的外表面齐平。5.如权利要求1所述的装有叶片的转子(4)，其中，所述装有叶片的转子包括作用于所述叶片(12)的所述平台(14)的内表面上以将它们固定就位的压力施加装置，所述装置包括至少一个扣环(26，28)和/或环状布置的带(30)。6.如权利要求1所述的装有叶片的转子(4)，其中，所述装有叶片的转子包括在所述叶片(12)的所述平台(14)的所述肩部和所述壁部(18)之间的粘合装置。7.如权利要求1所述的装有叶片的转子(4)，其中，所述壁部(18)的所述安装孔和所述叶片(12)为了固定它们的目的而被设计成允许所述叶片(12)从转子(4)的内部插入通过所述安装孔。8.如权利要求1所述的装有叶片的转子(4)，其中，该壁部(18)为整体式形成的。9.如权利要求1所述的装有叶片的转子(4)，其中，所述壁部(18)对应于单排叶片(12)以及所述网包括至少一个环形肋(24...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·恩格尔伯特，
申请(专利权)人：航空技术空间股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE