專(zhuān)利名稱(chēng)：具有用于預(yù)張緊轉(zhuǎn)子葉片的預(yù)張緊裝置的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有用于預(yù)張緊轉(zhuǎn)子葉片的預(yù)張緊裝置的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子、具有預(yù)張緊裝 置的轉(zhuǎn)子葉片、作為預(yù)張緊裝置的支撐板以及用于裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的方法。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉁u輪機(jī)是一種熱渦輪機(jī)，在該渦輪機(jī)中通常燃燒化石燃料、例如天然氣。該燃 氣渦輪機(jī)例如能夠用在為了滿(mǎn)足電網(wǎng)中最大負(fù)載而設(shè)置的燃?xì)獍l(fā)電廠和蒸汽發(fā)電廠中。由 此，燃?xì)鉁u輪機(jī)進(jìn)行不穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，由此，燃?xì)鉁u輪機(jī)的各個(gè)組件和部件遭受不穩(wěn)定的載荷。 由于燃?xì)鉁u輪機(jī)的高功率密度，要滿(mǎn)足關(guān)于大載荷部件的強(qiáng)度方面的高要求，從而確保所 述部件的高使用壽命以及長(zhǎng)的維護(hù)周期和微小的備用件需求。所述燃?xì)鉁u輪機(jī)具有帶有壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)以及帶有渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的渦輪，其中 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)軸不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地相互耦聯(lián)。通常所述壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子和/或渦 輪機(jī)轉(zhuǎn)子以軸向結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造，也就是說(shuō)，多個(gè)輪盤(pán)相互前后串在軸上。在輪盤(pán)的外圓周上 分別固定了轉(zhuǎn)子葉片組。每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片組具有多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，所述轉(zhuǎn)子葉片分別具有在空 氣動(dòng)力學(xué)方面起作用的葉身以及葉根。葉根插入位于輪盤(pán)外圓周上的槽中，從而將轉(zhuǎn)子葉 片尤其沿著燃?xì)鉁u輪機(jī)轉(zhuǎn)子的徑向形狀配合地保持在葉根上。為了形狀配合地保持轉(zhuǎn)子葉片，所述葉根和槽具有相互對(duì)應(yīng)的燕尾輪廓或者揪樹(shù) 輪廓。該輪廓沿著燃?xì)鉁u輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向延伸地進(jìn)行布置，從而為了裝配轉(zhuǎn)子葉片將該轉(zhuǎn) 子葉片以其葉根沿著燃?xì)鉁u輪機(jī)的軸向推到槽中。在葉根和槽輪廓之間設(shè)置了縫隙，由此 能夠?qū)⑷~根無(wú)磨損地推到所述槽中。在燃?xì)鉁u輪機(jī)運(yùn)行中，會(huì)由縫隙引起轉(zhuǎn)子葉片運(yùn)動(dòng)，這 導(dǎo)致轉(zhuǎn)子葉片的獨(dú)特的嘎嘎聲。這尤其針對(duì)大的并且重的轉(zhuǎn)子葉片，正如其尤其在燃?xì)鉁u 輪機(jī)的壓縮機(jī)的第一轉(zhuǎn)子葉片組中設(shè)有大功率一樣。通常，所述轉(zhuǎn)子葉片以預(yù)張緊力裝配在所述槽中，從而避免嘎嘎聲。然而尤其在大 的并且重的轉(zhuǎn)子葉片中會(huì)由于預(yù)張緊力而使得裝配變得困難。此外，輪盤(pán)和葉根中的預(yù)張緊力會(huì)引起機(jī)械應(yīng)力，該機(jī)械應(yīng)力通常通過(guò)穩(wěn)定地并 且實(shí)心地構(gòu)造輪盤(pán)以及葉根來(lái)得到補(bǔ)償。在所述槽中能夠設(shè)置軸向固定板，用該軸向固定 板固定并且額外地預(yù)張緊所述轉(zhuǎn)子葉片防止軸向移動(dòng)。然而對(duì)于大的并且重的轉(zhuǎn)子葉片來(lái) 說(shuō)，該軸向固定板構(gòu)造得太薄弱。這種軸向固定板由US 2，786，648以及US 4，102，602得到公開(kāi)。在此，所述板的 開(kāi)槽的端部從所述槽的端部伸出來(lái)。在每個(gè)端部上，由槽縫形成的齒分別交替地向外以及 向內(nèi)彎曲，從而避免轉(zhuǎn)子葉片沿著槽進(jìn)行軸向移動(dòng)。此外，所述板在中心拱起，從而將轉(zhuǎn)子 葉片預(yù)張緊地保持在槽中。此外，由US 5，123，813公開(kāi)了，代替前面所述的板在定位槽的槽底與葉根的下側(cè) 之間設(shè)置具有螺栓的銷(xiāo)狀的結(jié)構(gòu)用于產(chǎn)生預(yù)張緊力。專(zhuān)利文件DE 834 408示出了另一變 型方案，其中借助于可擰緊的雙楔子形成用于渦輪的轉(zhuǎn)子葉片的預(yù)張緊裝置，所述雙楔子 設(shè)置在槽底和葉根之間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子、一種轉(zhuǎn)子葉片、一種支撐板以及一種用于 裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的方法，其中渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子能夠在轉(zhuǎn)子葉片沒(méi)有嘎嘎聲的情況下在高強(qiáng)度和 高效率下運(yùn)行。所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子具有沿著圓周均勻分布的槽并且具有預(yù)張緊裝置，在所述槽中分 別插入具有葉根的轉(zhuǎn)子葉片，從而用槽形狀配合地沿徑向保持轉(zhuǎn)子葉片，所述預(yù)張緊裝置 不僅支撐在槽的槽底上而且支撐在葉根上并且將預(yù)張緊力沿徑向施加到葉根上，其中如此 布置所述預(yù)張緊裝置，從而能夠在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的裝配狀態(tài)下調(diào)節(jié)預(yù)張緊力。由此能夠在裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)、也就是將葉根軸向推入槽中時(shí)，將預(yù)張緊力設(shè)置 得較小，并且在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的裝配狀態(tài)下以預(yù)先確定的方式將預(yù)張緊力調(diào)節(jié)得較高。由此， 在將葉根推入槽中時(shí)所述預(yù)張緊力有利地如此之小，從而抑制由于轉(zhuǎn)子葉片的裝配引起葉 根上以及槽中的磨損。此外，在將葉根推入槽中時(shí)力的消耗有利地如此之小，從而在裝配轉(zhuǎn)子葉片時(shí)在 葉根和輪盤(pán)中只出現(xiàn)微小的應(yīng)力集中。由此，在葉根和渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度設(shè)計(jì)中幾乎不需 要考慮所述應(yīng)力集中，并且將轉(zhuǎn)子葉片裝配到渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子中是簡(jiǎn)單的。此外，所述預(yù)張緊裝置具有至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，用該調(diào)節(jié)螺栓通過(guò)施加預(yù)先確定 的擰緊力矩能夠在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的裝配狀態(tài)下調(diào)節(jié)預(yù)張緊力。借助于調(diào)節(jié)螺栓能夠通過(guò)預(yù)先給出調(diào)節(jié)螺栓的擰緊力矩來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)先確定的預(yù)張 緊力。由此能夠?qū)㈩A(yù)張緊力通過(guò)擰緊力矩施加到轉(zhuǎn)子葉片上。所述調(diào)節(jié)螺栓優(yōu)選設(shè)有細(xì)螺 紋，從而能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)螺栓的從擰緊力矩到預(yù)張緊力的精確地力傳遞。此外，通過(guò)設(shè)置調(diào)節(jié)螺栓實(shí)現(xiàn)了通過(guò)松開(kāi)調(diào)節(jié)螺栓來(lái)拆卸轉(zhuǎn)子葉片，從而所述轉(zhuǎn) 子葉片的拆卸是簡(jiǎn)單的。由此，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子葉片的保護(hù)材料的并且快速的重新安裝。此外，在葉根中設(shè)置了至少一個(gè)螺紋孔，該螺紋孔在葉根下側(cè)上面對(duì)所述槽的槽 底通入該槽中，其中至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓如此擰入所述至少一個(gè)螺紋孔中，使得其在葉根上 以其螺栓端部突出并且支撐在槽底上。由此，調(diào)節(jié)螺栓通過(guò)螺紋孔穿過(guò)葉根并且如此固定在其中，從而通過(guò)螺栓端部在 槽底上的支撐將預(yù)張緊力沿徑向施加在葉根上。優(yōu)選將沿著圓周分布的槽布置在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的輪盤(pán)中。由此能夠說(shuō)明一種模塊化 的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子。優(yōu)選所述預(yù)張緊裝置具有支撐板，該支撐板在槽底上至少布置在其中一個(gè)調(diào)節(jié)螺 栓的區(qū)域中，使得調(diào)節(jié)螺栓和支撐板處于接觸之中。所述支撐板直接平放在槽中的槽底上，從而不需要為支撐板在槽底中設(shè)置額外的槽。此外，槽底在調(diào)節(jié)螺栓的區(qū)域內(nèi)由支撐板覆蓋，使得槽底通過(guò)支撐板與調(diào)節(jié)螺栓 的螺栓端部?jī)H僅間接接觸。由此防止調(diào)節(jié)螺栓的螺栓端部尤其在調(diào)節(jié)螺栓旋轉(zhuǎn)時(shí)損壞槽底。此外，優(yōu)選所述至少一個(gè)螺紋孔以其背對(duì)葉根下側(cè)的端部在葉根的端側(cè)之一上通 向外面，使得螺紋孔從渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的縱向軸線(xiàn)傾斜一個(gè)銳角。
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由此，可在葉根端側(cè)上接近螺紋孔，使得調(diào)節(jié)螺栓能夠在轉(zhuǎn)子葉片裝配到輪盤(pán)上 之后從那里進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，因?yàn)槁菁y孔從葉根的端側(cè)朝葉根底部延伸，所以螺紋孔在機(jī)械 方面承受負(fù)荷較小的區(qū)域內(nèi)穿過(guò)葉根。由此，通過(guò)在葉根中設(shè)置螺紋孔對(duì)葉根的強(qiáng)度影響較小。由于調(diào)節(jié)螺栓傾斜了銳角，由該調(diào)節(jié)螺栓施加的預(yù)張緊力具有軸向的和徑向的分 量。這是有利的，因?yàn)橛纱瞬粌H施加徑向的預(yù)張緊力而且施加軸向的力用于將轉(zhuǎn)子葉片鎖 定在輪盤(pán)中。由此，不僅確保了轉(zhuǎn)子葉片的徑向固定，而且確保了其軸向固定。通過(guò)調(diào)節(jié)螺 栓的傾斜度將由調(diào)節(jié)螺栓傳遞的力分配到軸向和徑向固定上。優(yōu)選所述支撐板具有至少一個(gè)帶有面狀的側(cè)面的彎頭，如此形成該彎頭，即將調(diào) 節(jié)螺栓的螺栓端部在端側(cè)靠在面狀的側(cè)面上。優(yōu)選同樣面狀地構(gòu)造調(diào)節(jié)螺栓的螺栓端部的 端側(cè)，從而在螺栓端部面狀地靠在側(cè)面上時(shí)單位面積壓力是很小的。由此，阻止了由調(diào)節(jié)螺 栓對(duì)支撐板的極端的機(jī)械載荷，由此不會(huì)由于調(diào)節(jié)螺栓的作用而出現(xiàn)支撐板的不希望的扭 曲，從而避免調(diào)節(jié)螺栓卡住。優(yōu)選所述葉根具有帶有第一調(diào)節(jié)螺栓的第一螺紋孔以及帶有第二調(diào)節(jié)螺栓的第 二螺紋孔，其中第一螺紋孔在葉根的一個(gè)端側(cè)上通向外面，并且第二螺紋孔在葉根的另一 端側(cè)上通向外面，使得第一螺紋孔從渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的縱向軸線(xiàn)傾斜了第一銳角并且第二螺紋 孔從渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的縱向軸線(xiàn)傾斜了第二銳角。由此，所述兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓相互反向傾斜地進(jìn)行布置，使得施加到支撐板上的軸向 力分量相互反向作用。由此能夠有利地將葉根穩(wěn)定地固定在所述槽中，其中合成的微小的 軸向力甚至沒(méi)有軸向力作用到葉根上。此外，優(yōu)選所述支撐板具有帶有第一側(cè)面的第一彎頭以及帶有第二側(cè)面的第二彎 頭，第一調(diào)節(jié)螺栓的螺栓端部靠在第一彎頭上，第二螺栓的螺栓端部靠在第二彎頭上。由此，轉(zhuǎn)子葉片在其葉根上通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓形狀配合地沿軸向鎖定在支撐板的彎頭 的側(cè)面上。優(yōu)選所述第一角度和第二角度具有相同的數(shù)值。由此，所述預(yù)張緊裝置在垂直于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向的平面中對(duì)稱(chēng)地進(jìn)行構(gòu)造，使 得預(yù)張緊力在預(yù)張緊裝置中的分布也是對(duì)稱(chēng)的。由此，均衡地對(duì)預(yù)張緊裝置、葉根以及輪盤(pán) 進(jìn)行加載。此外，優(yōu)選所述支撐板在兩個(gè)彎頭之間具有背部段，該背部段以其凸出的側(cè)面面 對(duì)葉根。優(yōu)選所述支撐板由彈性材料制成。由調(diào)節(jié)螺栓施加到彎頭的側(cè)面上的預(yù)張緊力使 得將其沿著朝槽底的方向進(jìn)行擠壓。由此背部段被彎曲，使得背部段以其凸出的側(cè)面擠壓 到葉根下側(cè)上。由此，調(diào)節(jié)螺栓施加到支撐板上的預(yù)張緊力傳遞到葉根上。由此提高了轉(zhuǎn) 子葉片的預(yù)張緊力。此外，優(yōu)選將背部段在其裝配之前進(jìn)行預(yù)彎曲，使得該背部段在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的裝 配狀態(tài)下擠壓到葉根下側(cè)上。由此，所述支撐板具有沿著朝葉根下側(cè)方向的彈性作用，由此在所設(shè)置的情況下、 也就是在運(yùn)行中葉根下側(cè)和槽底之間的間距變大時(shí)提供了預(yù)張緊力儲(chǔ)備。此外，背部段的 預(yù)彎曲在裝配狀態(tài)下通過(guò)用調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成的面接觸實(shí)現(xiàn)了良好的傳力。通過(guò)支撐板的剛性和厚度能夠預(yù)先確定預(yù)張緊力儲(chǔ)備。通過(guò)調(diào)整調(diào)節(jié)螺栓還可以在裝配狀態(tài)下改變預(yù)張緊力 儲(chǔ)備。優(yōu)選所述支撐板在第一彎頭上具有從背部段延伸出來(lái)的第一支臂段并且在第二 彎頭上具有從背部段延伸出來(lái)的第二支臂段。由此，支撐板面狀地并且如此以微小的單位面積壓力支撐在槽底上。優(yōu)選所述第一支臂段具有第一突出部分并且第二支臂段具有第二突出部分，其中 突出部分從所述槽伸出輪盤(pán)。由此，所述支撐板能夠在裝配狀態(tài)下從外部用突出部分抓住，從而能夠簡(jiǎn)單地拆 卸以及重新裝配轉(zhuǎn)子葉片。此外，優(yōu)選所述突出部分相對(duì)于支臂段折彎地進(jìn)行布置，使得渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子或輪盤(pán) 與支撐板嚙合，并且由此沿著渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向得到固定。由此將支撐板沿軸向固定在輪盤(pán)上，尤其當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片在裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)還沒(méi)有 插入輪盤(pán)的槽中時(shí)。由此，當(dāng)轉(zhuǎn)子葉根推入槽中時(shí)，在裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)不必從外面抓住在 槽中放到槽底上的支撐板。優(yōu)選能夠彎曲或者疊放突出部分。優(yōu)選用固定件固定所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓防止意外的扭轉(zhuǎn)。由此阻止調(diào)節(jié)螺栓在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)無(wú)意地松開(kāi)。所述固定件優(yōu)選可以是粘合 材料。作為替代方案或者補(bǔ)充方案，所述調(diào)節(jié)螺栓可以用中心沖擊沖壓在轉(zhuǎn)子葉片中。所述支撐板、調(diào)節(jié)螺栓和擰緊力矩的幾何尺寸大小配合轉(zhuǎn)子葉片的質(zhì)量。按本發(fā)明的為了裝配到位于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的外圓周上的、沿軸向延伸的槽中而設(shè)置 的轉(zhuǎn)子葉片具有葉根，該葉根帶有兩個(gè)相互對(duì)置的并且垂直于葉根的縱向軸線(xiàn)布置的端側(cè) 以及在兩個(gè)端側(cè)之間延伸的葉根下側(cè)，其中葉根具有第一螺紋孔和第二螺紋孔，其中兩個(gè) 螺紋孔一方面在葉根下側(cè)上通向外面，并且另一方面所述第一螺紋孔在葉根的一個(gè)端側(cè)上 通向外面并且第二螺紋孔在葉根的另一端側(cè)上通向外面，使得第一螺紋孔從渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的 縱向軸線(xiàn)傾斜了第一銳角并且第二螺紋孔從渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的縱向軸線(xiàn)傾斜了第二銳角。按本發(fā)明的用于預(yù)張緊渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片的支撐板具有縱向方向并且沿著 該縱向方向布置地具有兩個(gè)反向的彎頭，所述彎頭分別帶有平面狀的側(cè)面，支撐板在所述 彎頭之間具有背部段。按本發(fā)明的用于裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的方法具有以下步驟提供渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，該渦輪 機(jī)轉(zhuǎn)子具有沿圓周分布的槽以及分別布置在其中的轉(zhuǎn)子葉片以及支撐板，所述槽基本沿渦 輪機(jī)轉(zhuǎn)子的軸向延伸；將轉(zhuǎn)子葉片推入槽中，使得葉根嵌入槽中并且如此將轉(zhuǎn)子葉片形狀 配合地沿徑向保持在該槽中；將支撐板推入葉根下側(cè)和槽底之間的槽中；將第一調(diào)節(jié)螺栓 擰入第一螺紋孔中并且將第二調(diào)節(jié)螺栓擰入第二螺紋孔中，直到調(diào)節(jié)螺栓接觸與其相應(yīng)的 彎頭；用預(yù)先確定的擰緊力矩?cái)Q緊所述兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓，從而用預(yù)先確定的預(yù)張緊力將轉(zhuǎn)子 葉片沿徑向預(yù)張緊在所述槽中。


下面根據(jù)示意性的附圖對(duì)按本發(fā)明的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的以及按本發(fā)明的支撐板的優(yōu) 選實(shí)施例進(jìn)行解釋。附圖示出
圖1是渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子在葉根區(qū)域內(nèi)的橫截面，圖2是渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子在葉根區(qū)域內(nèi)的縱剖面，圖3是在未安裝狀態(tài)下的支撐板，圖4是在安裝狀態(tài)下的支撐板。
具體實(shí)施例方式如從圖1和2中所示，渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1具有多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片2以及輪盤(pán)16。所述轉(zhuǎn)子 葉片2固定在輪盤(pán)16的圓周上，從而形成渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)子級(jí)。所述轉(zhuǎn)子葉片2 —體地制成并且具有葉身3以及葉根4。葉身3在空氣動(dòng)力學(xué)方 面起作用，例如在渦輪機(jī)的壓縮機(jī)或者渦輪中。葉根4用于將葉身3固定在輪盤(pán)16上。所述葉根4在垂直于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的平面中具有揪樹(shù)輪廓狀的橫截面 并且在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)所處的平面中具有矩形的橫截面。葉根4的矩形的橫截面由 鄰接葉身3的縱側(cè)、兩個(gè)相互背對(duì)的分別垂直于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的端側(cè)以及基本 上平行于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)并且背對(duì)葉身3布置的葉根下側(cè)15形成。在葉根4的 處于由端側(cè)和葉根下側(cè)15形成的邊緣的區(qū)域中的拐角區(qū)域中，所述葉根4具有在機(jī)械方面 承受負(fù)荷較小的區(qū)域5和6。葉根4的在機(jī)械方面承受負(fù)荷較小的第一區(qū)域5由第一螺紋孔7穿過(guò)，并且葉根 4的在機(jī)械方面承受負(fù)荷較小的第二區(qū)域6由第二螺紋孔8穿過(guò)，其中兩個(gè)螺紋孔7、8在 葉根下側(cè)15上通向外面，并且第一螺紋孔7在葉根4的一個(gè)端側(cè)上通向外面，第二螺紋孔 8在葉根4的另一端側(cè)上通向外面。在第一螺紋孔7中擰入第一調(diào)節(jié)螺栓9，并且在第二螺 紋孔8中擰入第二調(diào)節(jié)螺栓10。第一調(diào)節(jié)螺栓9具有第一螺栓端部11，并且第二調(diào)節(jié)螺栓 10具有第二螺栓端部12，其中所述螺栓端部11、12分別位于葉根4外部的葉根下側(cè)15上。所述兩個(gè)螺紋孔7、8以及兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓9、10相互偏斜地進(jìn)行布置，使得第一螺紋 孔7與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)圍成第一角度13，并且第二螺紋孔8與渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的旋 轉(zhuǎn)軸線(xiàn)圍成第二角度14。所述兩個(gè)螺紋孔7、8相互間如此進(jìn)行布置，使得兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓9、 10的兩個(gè)螺栓端部11、12相互面對(duì)地布置。所述第一角度13和所述第二角度14分別是銳 角并且在數(shù)值上大小相等。所述輪盤(pán)16具有槽17，該槽帶有槽底18，該槽與葉根4嚙合。如此構(gòu)造所述槽17 的形狀，使得其形狀配合地包圍葉根4的縱側(cè)以及葉根下側(cè)15，從而所述轉(zhuǎn)子葉片2借助于 葉根4的揪樹(shù)輪廓沿著渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的徑向以及圓周方向形狀配合地保持在所述槽17中。 如此構(gòu)造所述槽17以及葉根4，從而在裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1時(shí)所述轉(zhuǎn)子葉片2能夠以其葉根 4基本上沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的軸向推入。在裝配好渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1時(shí)，葉根4的端側(cè)與輪盤(pán)16 的端側(cè)基本上平整地結(jié)束。如此設(shè)計(jì)所述槽17的尺寸，從而在槽底18和葉根下側(cè)15之間形成縫隙。在縫隙 中插入支撐板19，該支撐板在其中間具有背部段20，該背部段由第一彎頭21和第二彎頭22 形成。第一支臂段25連接到第一彎頭21上，并且第二支臂段26連接到第二彎頭22上，其 中支臂段25、26靠在槽底18上，并且背部段20靠在葉根下側(cè)15上。所述背部段20和支 臂段25、26相互平齊地布置。所述第一彎頭21具有第一側(cè)面23，并且所述第二彎頭22具有第二側(cè)面24，其中所述第一螺栓端部11靠在第一彎頭21上并且所述第二螺栓端部12靠在第二彎頭24上。 不僅第一螺栓端部11而且第一側(cè)面23以及不僅第二螺栓端部12而且第二側(cè)面24都構(gòu)造 成平面的，從而通過(guò)接觸面形成調(diào)節(jié)螺栓10、11和支撐板19之間的接觸。所述兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓9、10如此擰入其螺紋孔7、8中并且以預(yù)先確定的擰緊力矩?cái)Q 緊，從而由調(diào)節(jié)螺栓9、10分別將預(yù)先確定的力施加到側(cè)面23、24上并且由此施加到支撐板 19上。所述力具有徑向分量以及軸向分量，其中，當(dāng)兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓9、10以相同的擰緊力矩 擰緊時(shí)，軸向分量相互抵消。徑向分量形成了預(yù)先確定的預(yù)張緊力，用該預(yù)張緊力將葉根4 以預(yù)先確定的方式預(yù)張緊在所述槽17中。在第一支臂段25上設(shè)置第一突出部分27，并且在第二支臂段26上設(shè)置第二突出 部分28，其中所述突出部分27、28從所述槽17出發(fā)延伸超過(guò)輪盤(pán)16。所述兩個(gè)突出部分 27、28沿著朝渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的中間的方向相對(duì)于支臂段25、26折彎地進(jìn)行布置，從而用所述 突出部分27、28將位于槽底18的支撐板19沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的軸向固定地進(jìn)行布置。在圖3和4中示出了支撐板19，其中第一突出部分27作為第一支臂段25的延長(zhǎng) 部分進(jìn)行布置，并且第二突出部分28作為第二支臂段26的延長(zhǎng)部分進(jìn)行布置。在圖3中示出了處于未安裝狀態(tài)下的支撐板19，并且在圖4中示出了處于安裝狀 態(tài)下的支撐板19。所述支撐板19預(yù)彎曲地進(jìn)行制造，使得支撐板19在沒(méi)有安裝的狀態(tài)下 具有凸出的輪廓。如果支撐板19如圖4所示連同葉根4 一起裝到所述槽17中，那么筆直 地?cái)D壓該支撐板19，使得支撐板19由于彈性特性將彈力施加到葉根4上。在用于裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的方法中，將轉(zhuǎn)子葉片2基本上沿著渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子1的軸 向推入所述槽17中，直到葉根4的端側(cè)與輪盤(pán)16的端側(cè)平齊地布置。在葉根下側(cè)15和槽 底18之間形成的縫隙中推入按圖3所示的實(shí)施方式的支撐板19，直到所述兩個(gè)突出部分 27和28從輪盤(pán)16突出。然后將第一調(diào)節(jié)螺栓9擰入第一螺紋孔7中，并且將第二調(diào)節(jié)螺 栓12擰入第二螺紋孔8中，直到所述第一螺栓端部10接觸到第一側(cè)面23并且第二螺栓端 部12接觸到第二側(cè)面24。下面，以預(yù)先確定的擰緊力矩?cái)Q緊調(diào)節(jié)螺栓9、10。然后，將所述 突出部分27和28沿著朝輪盤(pán)16的中間的方向彎曲，使得突出部分27、28靠在輪盤(pán)上。
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權(quán)利要求
渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，具有沿圓周分布的槽(17)，所述槽基本沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的軸向延伸，并且具有分別布置在所述槽中的轉(zhuǎn)子葉片(2)，所述轉(zhuǎn)子葉片的葉根(4)分別嵌入所述槽(17)之一中，使得所述轉(zhuǎn)子葉片(2)沿徑向形狀配合地保持在所述槽(17)中，并且具有預(yù)張緊裝置(7 14、19 28)，該預(yù)張緊裝置不僅支撐在所述槽(17)的槽底(18)上而且支撐在所述葉根(4)上并且將預(yù)張緊力沿徑向施加到所述葉根(4)上，其中設(shè)置所述預(yù)張緊裝置(7 14、19 28)，從而能夠在所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的裝配狀態(tài)下調(diào)節(jié)所述預(yù)張緊力，其中該預(yù)張緊裝置(7 14、19 28)具有至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(10、11)，用該調(diào)節(jié)螺栓能夠在所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的裝配狀態(tài)下通過(guò)施加預(yù)先確定的擰緊力矩來(lái)調(diào)節(jié)預(yù)張緊力，其特征在于，在所述葉根(4)中設(shè)置至少一個(gè)螺紋孔(7、8)，該螺紋孔在葉根下側(cè)(15)面對(duì)所述槽(17)的槽底(18)通入該槽中，并且其中所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(9、10)擰入所述至少一個(gè)螺紋孔(7、8)中，使得其在葉根(4)上以其螺栓端部(11、12)突出并且支撐在所述槽底(18)上。
2.按權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述沿圓周分布的槽(17)布置在輪盤(pán)(16)中。
3.按權(quán)利要求1或2所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述預(yù)張緊裝置(7-14、19-28)具有支撐板(19)，該支撐板在槽底(18)至少布置 在其中一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(9、10)的區(qū)域內(nèi)，使得所述調(diào)節(jié)螺栓(9、10)接觸所述支撐板(19)。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述至少一個(gè)螺紋孔(7、8)以其背對(duì)葉根下側(cè)(15)的端部在所述葉根(4)的一 個(gè)端側(cè)上通向外面，使得所述螺紋孔(7、8)從所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的縱向軸線(xiàn)傾斜一個(gè)銳 角(13、14)。
5.按權(quán)利要求4所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述支撐板(19)具有至少一個(gè)帶有側(cè)面(23、24)的彎頭(21、22)，形成該彎頭， 使得所述調(diào)節(jié)螺栓(9、10)的螺栓端部(11、12)在端側(cè)面狀地靠在所述側(cè)面(23、24)上。
6.按權(quán)利要求4或5所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述葉根(4)具有帶有第一調(diào)節(jié)螺栓(9)的第一螺紋孔(7)以及帶有第二調(diào)節(jié) 螺栓(10)的第二螺紋孔(8)，其中所述第一螺紋孔(7)在所述葉根(4)的一個(gè)端側(cè)上通向 外面，并且所述第二螺紋孔(8)在所述葉根(4)的另一端側(cè)上通向外面，從而所述第一螺紋 孔(7)從所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的縱向軸線(xiàn)傾斜了第一銳角(13)并且所述第二螺紋孔(8) 從所述渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的縱向軸線(xiàn)傾斜了第二銳角(14)。
7.按權(quán)利要求6所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述支撐板(19)具有帶有第一側(cè)面(23)的第一彎頭(21)以及帶有第二側(cè)面 (24)的第二彎頭(22)，所述第一調(diào)節(jié)螺栓(9)的螺栓端部(11)靠在所述第一彎頭上，所述 第二調(diào)節(jié)螺栓(10)的螺栓端部(12)靠在所述第二彎頭上。
8.按權(quán)利要求6或7所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述第一角度(13)和所述第二角度(14)具有相同的數(shù)值。
9.按權(quán)利要求8所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述支撐板(19)在兩個(gè)彎頭(21、22)之間具有背部段(20)，該背部段以其凸出 的側(cè)面面對(duì)葉根(4)。
10.按權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述背部段(20)在其裝配之前進(jìn)行預(yù)彎曲，使得所述背部段(20)在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子 (1)的裝配狀態(tài)下擠壓到葉根下側(cè)(15)上。
11.按權(quán)利要求9或10所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述支撐板(19)在第一彎頭(21)上具有從背部段(20)延伸出去的第一支臂段 (25)并且在第二彎頭(22)上具有從背部段(20)延伸出去的第二支臂段(26)。
12.按權(quán)利要求11所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述第一支臂段(25)具有第一突出部分(27)并且所述第二支臂段(26)具有第 二突出部分(28)，其中所述突出部分(27、28)從所述槽(17)中伸出來(lái)。
13.按權(quán)利要求12所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，所述突出部分(27、28)相對(duì)于所述支臂段(25、26)折彎地進(jìn)行布置，使得所述渦 輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)與所述支撐板(19)嚙合并且由此沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的軸向進(jìn)行固定。
14.按權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，其中，用固定件固定所述至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(9、10)防止無(wú)意的扭轉(zhuǎn)。
15.轉(zhuǎn)子葉片(2)，具有為了裝配轉(zhuǎn)子葉片⑵能夠推入位于渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子⑴的外圓周 上的槽(17)中的葉根(4)，該葉根具有兩個(gè)相互對(duì)置布置的并且垂直于葉根(4)的縱向軸 線(xiàn)布置的端側(cè)以及在兩個(gè)端側(cè)之間延伸的葉根下側(cè)(15)，其特征在于，所述葉根(4)具有第一螺紋孔(7)以及第二螺紋孔(8)，其中所述兩個(gè)螺紋孔(7、8) —方面在所述葉根下側(cè)(15)通向外面，并且另一方面所述 第一螺紋孔(7)在所述葉根⑷的一個(gè)端側(cè)上通向外面并且所述第二螺紋孔⑶在所述葉 根(4)的另一端側(cè)上通向外面。
16.按權(quán)利要求15所述的轉(zhuǎn)子葉片，其中，所述第一角度(13)和所述第二角度(14)具有相同的數(shù)值。
17.用于預(yù)張緊渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的轉(zhuǎn)子葉片(2)的支撐板，其中，所述支撐板(19)具有縱向方向并且沿著該縱向方向布置地具有兩個(gè)反向的彎 頭(21、22)，所述彎頭分別帶有平面狀的側(cè)面(23、24)，所述支撐板(19)在所述彎頭之間具 有背部段(20)。
18.用于裝配渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的方法，具有以下步驟-提供渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)，該渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子具有沿圓周分布的槽(17)以及分別布置在其中 的按權(quán)利要求15或16所述的轉(zhuǎn)子葉片(2)以及按權(quán)利要求17所述的支撐板(19)，所述槽 基本上沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的軸向延伸；-將所述轉(zhuǎn)子葉片(2)推入所述槽(17)中，使得所述轉(zhuǎn)子葉根(4)嵌入所述槽(17)中 并且如此將所述轉(zhuǎn)子葉片(2)形狀配合地沿渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的徑向保持在該槽(17)中；_將所述支撐板(19)推入葉根下側(cè)(15)和槽底(18)之間的槽(17)中； -將第一調(diào)節(jié)螺栓(10)擰入第一螺紋孔(7)中并且將第二調(diào)節(jié)螺栓(10)擰入第二螺 紋孔(8)中，直到所述調(diào)節(jié)螺栓(9、10)接觸與其相應(yīng)的彎頭(21、22)；-用預(yù)先確定的擰緊力矩?cái)Q緊所述兩個(gè)調(diào)節(jié)螺栓(9、10)，從而用預(yù)先確定的預(yù)張緊力 將所述轉(zhuǎn)子葉片(2)沿徑向預(yù)張緊在所述槽(17)中。
全文摘要
按本發(fā)明的渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)具有帶有葉根(4)的轉(zhuǎn)子葉片(2)、帶有槽(17)的輪盤(pán)(16)以及預(yù)張緊裝置(7-14、19、28)，所述葉根(4)嵌入所述槽中，使得所述轉(zhuǎn)子葉片(2)沿徑向形狀配合地保持在所述槽(17)中，所述預(yù)張緊裝置不僅支撐在輪盤(pán)(16)上而且支撐在葉根(4)上并且將預(yù)張緊力沿徑向施加到葉根(4)上，其中設(shè)置所述預(yù)張緊裝置(7-14、19、28)，從而能夠在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子(1)的裝配狀態(tài)下調(diào)節(jié)預(yù)張緊力。
文檔編號(hào)F01D5/30GK101946062SQ200980105168
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月14日
發(fā)明者D·維斯圖巴, F·戴斯特, F·本克勒, J·貝滕特魯普, N·薩維利烏斯, O·施奈德, R·克佩爾科赫 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司