專利名稱：渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及渦輪機，更確切地說，涉及一種葉片鎖定系統(tǒng)。
背景技術：
通常，渦輪機在流體與旋轉葉片之間傳輸能量。例如，壓縮機經驅動以使葉片旋轉，從而壓縮氣體，例如，空氣。又例如，渦輪包括葉片，所述葉片經流體流，例如，水、蒸汽或燃燒氣體驅動以進行旋轉。典型渦輪機包括連接到轉子的大量葉片。但是，轉子在葉片連接過程中可能發(fā)生形變。例如，葉片可能直接立樁接合或焊接到轉子，從而導致葉片附近的轉子發(fā)生形變。在渦輪機使用壽命中的特定時間，可能移除所述葉片并替換為新的葉片。這樣，轉子在葉片逐個替換過程中可能重復形變，從而最終導致將新的葉片連接到轉子時出現問題。因此，需要在不使轉子重復形變的條件下，將渦輪機葉片固定到轉子。

發(fā)明內容
下文概述了本發(fā)明的最初范圍內的某些實施例。這些實施例的目的并不在于限制本發(fā)明的范圍，而僅在于概述本發(fā)明的可能形式。實際上，本發(fā)明可能包括與下述實施例的形式類似或不同的各種形式。根據第一實施例，一種渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)包括渦輪機葉片，所述渦輪機葉片具有從基底部分延伸的葉片部分。所述基底部分包括軸向軌道，其經設置以延伸進入設置在渦輪機的轉子中的軸向凹槽。所述軸向軌道包括第一鎖定凹處，其經設置以沿著所述軸向凹槽與第二鎖定凹處對齊。所述渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)還包括葉片鎖定組件，其具有第一鎖定插入物和第二鎖定插入物。所述第一鎖定插入物經設置以插入所述第一鎖定凹處和所述第二鎖定凹處。所述第二鎖定插入物經設置以鄰近所述第一鎖定插入物插入所述第一鎖定凹處或所述第二鎖定凹處。其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立樁接合。其中所述軸向軌道經配置以延伸進入所述軸向凹槽以阻止所述渦輪機葉片相對于所述轉子沿相對于所述轉子的旋轉軸的徑向和周向移動。其中所述葉片鎖定組件經配置以阻止所述渦輪機葉片相對于所述轉子沿相對于所述轉子的所述旋轉軸的軸向移動。其中所述軸向軌道包括鳩尾形軌道，其經配置以安裝在具有相應鳩尾形狀的所述軸向凹槽中。其中所述第一鎖定凹處沿相對于所述轉子的旋轉軸的徑向延伸進入所述軸向軌道。其中所述軸向軌道包括第一側開口，其沿軸向延伸進入所述第一鎖定凹處，所述軸向軌道阻止所述第一鎖定插入物沿所述軸向移動穿過所述第一側開口，且所述軸向軌道使所述第二鎖定插入物沿所述軸向移動穿過所述第一側開口。其中所述第一鎖定插入物具有相對于所述轉子的所述旋轉軸的第一徑向尺寸和第一周向尺寸，所述第二鎖定插入物具有相對于所述轉子的所述旋轉軸的第二徑向尺寸和第二周向尺寸，所述第一徑向尺寸大于所述第二徑向尺寸，且所述第一周向尺寸大于所述第二周向尺寸。其中所述第一鎖定插入物包括圓柱形插入物，且所述第二鎖定插入物包括矩形插入物。其中所述第一鎖定插入物包括楔形、T形、L形或球形插入物。其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物包括合金鋼、鎳合金、耐熱材料或耐腐蝕材料。根據第二實施例，一種渦輪機系統(tǒng)包括具有轉子的渦輪機，所述轉子具有第一軸向凹槽。所述渦輪機還包括第一葉片，其具有設置在所述第一軸向凹槽中的第一軸向軌道；以及鎖定空間，其延伸進入所述第一軸向凹槽和所述第一軸向軌道。所述渦輪機包括設置在所述鎖定空間中的至少一個鎖定插入物。至少一個鎖定插入物阻止所述第一軸向軌道 相對于所述第一軸向凹槽沿軸向移動。其中所述至少一個鎖定插入物包括第一鎖定插入物和第二鎖定插入物。其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立樁接合。其中所述第二鎖定插入物將所述第一鎖定插入物固定在所述鎖定空間內，且所述第一鎖定插入物在固定在所述鎖定空間中時阻止所述第一軸向軌道相對于所述第一軸向凹槽沿所述軸向移動。其中所述鎖定空間包括徑向延伸進入所述第一軸向軌道的第一鎖定凹處和徑向延伸進入所述第一軸向凹槽的第二鎖定凹處，且所述第一鎖定凹處和所述第二鎖定凹處具有彼此不同的徑向深度。該渦輪機系統(tǒng)包括沿所述軸向延伸進入所述鎖定空間的側開口，其中所述鎖定空間的大小大于與所述軸向交叉的方向上的所述側開口。根據第三實施例，一種渦輪機系統(tǒng)包括具有第一葉片的壓縮機，所述第一葉片具有第一軸向安裝件。所述壓縮機還包括具有第二軸向安裝件的轉子。所述第一軸向安裝件和所述第二軸向安裝件沿軸向連接在一起，從而阻止所述第一軸向安裝件相對于所述第二軸向安裝件沿軸向和周向移動。所述壓縮機包括延伸進入所述第一軸向安裝件和所述第二軸向安裝件的鎖定空間。所述壓縮機還包括設置在所述鎖定空間中的至少一個鎖定插入物。所述至少一個鎖定插入物阻止所述第一軸向安裝件相對于所述第二軸向安裝件沿軸向移動。其中所述至少一個鎖定插入物包括第一鎖定插入物和第二鎖定插入物，且所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立樁接合。該渦輪機系統(tǒng)包括沿所述軸向延伸進入所述鎖定空間的側開口，其中所述鎖定空間包括徑向延伸進入所述第一軸向安裝件的第一鎖定凹處和徑向延伸進入所述第二軸向安裝件的第二鎖定凹處。


參閱附圖閱讀以下詳細說明后，，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點，在附圖中，類似的標號代表所有附圖中類似的部分，其中
圖I是渦輪機系統(tǒng)的一個實施例的方框示意圖，圖示了具有壓縮機和渦輪的燃氣渦輪發(fā)動機；圖2是沿線2-2截得的圖I所示壓縮機的一個實施例的局部截面圖，圖示了葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例；圖3是沿線3-3截得的圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部截面圖；圖4是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部截面圖；圖5是沿線5-5截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部截面圖；圖6是圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部分解透視圖，圖示了從轉子的凹槽中分解出的葉片、第一鎖定插入物和第二鎖定插入物；圖7是圖6所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部剖面透視圖，圖示了設置在轉子的凹槽中的葉片和第一鎖定插入物，其中第一鎖定插入物處于第一位置；圖8是圖6到7所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部剖面透視圖，圖示了設置在轉子的凹槽中的葉片和第一鎖定插入物，其中第一鎖定插入物處于第二位置；圖9是圖6到8所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部剖面透視圖，圖示了設置在轉子的凹槽中的葉片、第一鎖定插入物和第二鎖定插入物，其中處于第二位置的第一鎖定插入物由第二鎖定插入物進行固定；圖10是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部截面圖，圖示了圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的T形鎖定接口 ；圖11是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部截面圖，圖示了圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的楔形鎖定接口；圖12是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部截面圖，圖示了圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的球形鎖定接口 ；以及圖13是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實施例的局部截面圖，圖示了圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的L形鎖定接口。兀件標號列表
權利要求
1.一種渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，包括 渦輪機葉片(50)，其包括從基底部分(54)延伸的葉片部分(60)，其中所述基底部分(54)包括軸向軌道，其經設置以延伸進入設置在渦輪機(10)的轉子(52)中的軸向凹槽，且所述軸向軌道包括第一鎖定凹處(71)，其經設置沿著所述軸向凹槽與第二鎖定凹處(73)對齊；以及 葉片鎖定組件(58)，其包括第一鎖定插入物(74)和第二鎖定插入物(78)，其中所述第一鎖定插入物(74)經設置以插入所述第一鎖定凹處(71)和所述第二鎖定凹處(73)，且所述第二鎖定插入物(78)經設置以靠近所述第一鎖定插入物(74)插入所述第一鎖定凹處(71)或所述第二鎖定凹處(73)。
2.根據權利要求I所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述第一鎖定插入物(74)和所述第二鎖定插入物(78)相對于彼此立樁接合(82)。
3.根據權利要求I所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述軸向軌道經設置以延伸進入所述軸向凹槽，以阻止所述渦輪機葉片(50)相對于所述轉子(52)沿相對于所述轉子(52)的旋轉軸的徑向(32)和周向(30)移動。
4.根據權利要求3所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述葉片鎖定組件(58)經設置以阻止所述渦輪機葉片(50)相對于所述轉子(52)沿相對于所述轉子(52)的所述旋轉軸的軸向(34)移動。
5.根據權利要求3所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述軸向軌道包括鳩尾形軌道，其經設置以安裝在具有相應鳩尾形狀￠8)的所述軸向凹槽中。
6.根據權利要求I所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述第一鎖定凹處(71)沿相對于所述轉子(52)的旋轉軸的徑向(32)延伸進入所述軸向軌道。
7.根據權利要求6所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述軸向軌道包括第一側開ロ(112)，其沿軸向(34)延伸進入所述第ー鎖定凹處(71)，所述軸向軌道阻止所述第一鎖定插入物(74)沿所述軸向(34)移動穿過所述第一側開ロ(112)，且所述軸向軌道可使所述第ニ鎖定插入物(78)沿所述軸向(34)移動穿過所述第一側開ロ(112)。
8.根據權利要求7所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述第一鎖定插入物(74)具有相對于所述轉子(52)的所述旋轉軸的第一徑向尺寸(76)和第一周向尺寸(120)，所述第二鎖定插入物(78)具有相對于所述轉子(52)的所述旋轉軸的第二徑向尺寸(80)和第二周向尺寸(118)，所述第一徑向尺寸(76)大于所述第二徑向尺寸(80)，且所述第一周向尺寸(120)大于所述第二周向尺寸(118)。
9.根據權利要求I所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述第一鎖定插入物(74)包括圓柱形插入物(74)，且所述第二鎖定插入物(78)包括矩形插入物(78)。
10.根據權利要求I所述的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)，其中所述第一鎖定插入物(74)包括楔形(150)、T形(140)、L形(170)或球形(160)插入物。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于延長渦輪機部件使用壽命的渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)。該渦輪機葉片鎖定系統(tǒng)包括渦輪機葉片，其具有從基底部分延伸的葉片部分。所述基底部分包括軸向軌道，其經設置以延伸進入設置在渦輪機的轉子中的軸向凹槽。所述軸向軌道包括第一鎖定凹處，其經設置以沿著所述軸向凹槽對齊第二鎖定凹處。所述系統(tǒng)還包括具有第一鎖定插入物和第二鎖定插入物的葉片鎖定組件。所述第一鎖定插入物經設置以插入所述第一鎖定凹處和所述第二鎖定凹處。所述第二鎖定插入物經設置以靠近所述第一鎖定插入物插入所述第一鎖定凹處或所述第二鎖定凹處。
文檔編號F01D5/32GK102817640SQ201210189630
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2011年6月9日
發(fā)明者S.阿加拉姆, N.Kv勞 申請人:通用電氣公司