们围绕隔板环的周边均布并且在台面41和隔板环之间产生压缩作用。除了使得相邻外部平台的对置边缘部分84(0)、86(0)之间的间隙密闭，径向压缩还在叶片的相邻内部平台上的初始接触边缘部分83(i)之间产生干涉装配，从而在翼部中产生所需程度的扭转。对叶片施加这种预应力可以有益地在隔板中影响它们的动力学特性。另夕卜，内部平台上的边缘部分83(i)之间的干涉装配产生了围绕完整隔板的内径的刚性带，从而有益地影响隔板动力学特性。
[0034]一种替代性的密闭相邻外部平台的对置边缘部分84(0)和86(0)之间的间隙的方式是加热组装好的隔板环33 (并且可选地还冷却叶片的圈)，将隔板环安置到叶片的圈上，然后随着隔板环冷却使隔板环收缩到外部平台上。实现相同目的的另一替代性方式是将半环33A、33B (图5)安置到叶片的圈的每侧，插入螺栓和垫块等36A - 36D，将半环逐渐牵拉到一起直至它们的对置端部表面101会合，它们之间适宜的干涉可通过将螺栓张紧到预定的扭矩值而实现。
[0035]综上所述，在组装隔板10的过程中在内部和外部平台之间扭转翼部可使得叶片产生预应力。这种扭转是如下实现的:
?加大(同图8A中的现有技术相比)内部平台31上的倾斜边缘部分83 (i)的尺寸，?初始组装一圈叶片，以使得相邻内部平台31的倾斜对置边缘部分83 (i)彼此接触，而相邻外部平台的32对置边缘80(0)之间具有间隙；并且
?利用隔板环33通过隔板环的内表面39与外部平台的外表面32A之间的接触而强制而将叶片环径向压缩至预定的最终直径，以使得相邻外部平台的32对置边缘部分84 (ο)和86(0)之间的间隙被密闭，相邻内部平台31的对置边缘部分83(i)之间的接触变为干涉配合，并且翼部30中建立弹性扭转应力。
[0036]还请注意，在组装状态下外部平台的双重接触设计中，对置边缘部分84 (ο)、86 (ο)之间的接触部位分别与圆周方向形成不同的角度90度和45度。这种双重接触可防止外部平台在组装过程中转动，并且确保全部扭转负载产生在叶片组件中，以使得隔板环33只经受径向向外的负载。
[0037]在前面参照图7Α和7Β描述的组装过程完成后，第二定位板42 (见图9)被安置在叶片平台的前缘上，第二定位板的直径足以覆盖外部平台的前缘L(O)的内径。第二定位板然后通过在内部平台的内径内以相等角间隔位置穿过两个定位板的多个螺栓螺母结构(未示出)被夹持到第一定位板40上。附设在第二定位板42上的较小夹持器将隔板环33保持在抵靠着带锥角部分的正确位置，以便进行进一步的加工。
[0038]在检查确定叶片处在正确位置后，两个定位板40、42被焊接在叶片的外部平台上，如示于图9，其中三角形的焊珠90被现实为将定位板结合至平台边缘。这可以在主焊接过程中为组件提供适宜的支承，如示于图9，主焊接过程为，通过将隔板环与外部平台之间的环形空间91中充填焊接部(焊料)92，隔板环33被焊接在外部平台32上。由于环形空间91在轴向上较深，因此焊接部92可能通过两个或更多焊道来产生，空间90通过每个焊道而被部分地填充。图9示出了四个焊道中的三个焊道的情况，其中两个焊道已经在组件的平台前缘侧完成，一个焊道已经在组件的平台后缘侧完成。
[0039]上述焊接过程将在中隔板组件产生应力，因此在这一阶段应进行热处理以释放应力。定位板然后被机加工而从组件去掉。
[0040]为了便于最终机加工内部和外部平台31、32以及隔板环33，从而获得图2和6所示的最终轮廓，需要将隔板分离为两部分。这对于组装和拆卸涡轮机而言也是必需的。如示于图10，将焊接好的隔板分离为两个半隔板可以这样实现，即在隔板环33和外部平台32之间预先制成的深焊接部92中机加工出凹陷100，以使得在隔板两侧的焊接部92的一段短的周向延伸长度上，焊接材料被完全去除。在径向对置的一对外部平台32的对置边缘80 (ο) I已经相对于隔板环的两个半体33Α和33Β的端部表面101 (图5)正确定位，并且机加工凹陷100的周向延展尺寸大于相邻外部平台的对置边缘80(ο) I的周向延展尺寸的情况下，通过将螺柱和垫块结构36拆除，隔板就被分离为两部分。
[0041]上面仅以示例的方式描述了本发明，在本发明的范围内还可以作出各种修改。本发明还包括这里描述和指出或是附图中描述和指出的任何特征、这些特征之间的任何组合、这些特征及其组合的任何衍生物，并且扩展到它们的等同替换。因此，本发明的精神和范围不应局限于前述代表性实施方式。除非专门另加说明，否则包括附图在内说明书公开的每个特征可以被替换为用于相同、等价或类似目的的替代性特征。
[0042]对于本申请的说明书中讨论的任何现有技术，并不意味着承认这些现有技术是常用技术手段或者构成本领域公知常识的一部分。
[0043]除非专门清楚地提出，否则在整个本说明书中使用的术语“包括”等被认为是列举性的，而非排他性或封闭限定的；换言之，是指“包含，但不局限于”的意思。
【主权项】
1.一种制造涡轮机隔板(10)的方法，所述涡轮机隔板包括外部隔板环(33)和一圈叶片，所述叶片具有与翼部(30)形成一体的径向内部和外部平台(31，32)，相邻内部和外部平台具有相互对置边缘(80 (i)，80 (ο))，从俯视图中看所述相互对置边缘形成互锁曲柄形状，所述方法包括以下步骤: (a)初始组装所述一圈叶片，以使得相邻内部平台(31)的选定对置边缘部分(83(i))彼此接触，而相邻外部平台的所有对置边缘部分之间存在间隙；以及 (b)利用外部隔板环(33)将所述一圈叶片径向压缩至预定的最终直径，即通过外部隔板环的内表面(39)与外部平台(32)的外表面(32A)之间强制接触，以使得相邻外部平台的选定对置边缘部分(85(0)，86(0))之间的间隙被缩减掉，相邻内部平台的选定对置边缘部分(83(i))之间的接触变为干涉配合，并且翼部中建立弹性扭转应力，其中所述选定对置边缘(83(i))横跨所述内部平台(31)的整个径向高度延伸。
2.根据权利要求1所述的制造涡轮机隔板的方法，其特征在于，进一步包括将外部隔板环(33)焊接至外部平台(32) ο
3.根据权利要求2所述的制造涡轮机隔板的方法，其特征在于，进一步包括将焊接形成的组件沿着直径分离为两部分，以便于对隔板最终机加工和组装到涡轮机中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造涡轮机隔板的方法，其特征在于，进一步包括预先成形相邻外部平台的选定对置边缘部分(85 (O)，86 (ο))，以使得所述对置边缘部分包括轴向定向边缘部分(85(0))和相对于圆周方向倾斜的边缘部分(86(0))，从而隔板组件中的全部扭转负载被限定在叶片圈上，并且只有来自叶片圈的径向向外负载被外部隔板环(33)承受。
【专利摘要】本发明涉及制造涡轮机隔板的方法。一种涡轮机隔板(10)包括一圈静叶片和围绕所述一圈静叶片并且焊接在外部平台(32)上的外部隔板环(33)。每个静叶片包括内部平台(31)、翼部(30)和外部平台(32)。内部平台(31)用作内部隔板环，以降低材料和制造成本。此外，内部平台(31)的对置边缘(83(i))彼此干涉配合，并且翼部(30)在内部和外部平台之间处在承受扭转应力状态。后面这两个特征可提高隔板的动力学特性。
【IPC分类】F01D9-04
【公开号】CN104763479
【申请号】CN201510077475
【发明人】B.R.帕尔默, D.利特尔伍德, D.P.布拉奇福德, P.F.克里奇利, A.洛德
【申请人】阿尔斯通技术有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2008年1月8日
【公告号】CN101578429A, CN101578429B, WO2008084038A1