专利名称：透平的叶片紧固的制作方法
透平的叶片紧固
本发明涉及一种用于流体机械(Stroemungsmaschine)的透平叶片
锁紧装置。
上述种类的叶片紧固装置通常用于在流体机械(例如蒸汽透平)的 转子处的转子叶片的紧固，所述流体机械在转子旋转(Rotation)时以较 高的速度转动(umlaufen)。通过转子的快速旋转，相关的转子叶片受到 很高的离心力。因此，叶片的叶片根部(schaufelfoss)暴露在很高的力 之下，并且在位于叶片保持架(Schaufelhalter)处的凹槽(Nut)中强烈地 沿径向向外地被挤压。除此之外，叶片暴露于强烈的振动载荷下，以 使得在凹槽处可能发生机械损坏，材料疲劳，腐蚀以及在凹槽内的叶 片才艮部的蠕变运动(Wanderbewegimg)。
已知有不同的方案，用于在凹槽内安置叶片根部，例如金属楔块， 弹簧圈或密封块。尽管金属楔块在凹槽内在轴向上和径向上构成了相 关叶片根部的止动装置，但是在大叶片的情况下，利用这种金属楔块 却很难在叶片旋转期间在径向方向上产生足够的保持力。碟簧仅仅产 生径向的保持力，并且需要用于相关凹槽的纵向方向上的止动的额外 花费。此外，对于碟簧，在装配期间成本高昂的测量是必须的。作为 密封块，总是必须设置有两个零件，其装配此外还部分地需要对零件 进行手工的加工。
本发明的目的在于，提供一种透平叶片锁紧装置，在该透平叶片 锁紧装置上，可在很长的运行时期内确保透平叶片在相关叶片保持架 内的精确的且振动较少的保持。
该目的通过这样的透平叶片锁紧装置来实现，其包括可在轴向方 向上运动的楔块，其中，牵引器件(Zugmittel)以如下方式与楔块共同作用，即，楔块可借助于牵引器件而在轴向方向上运动，其中，该楔 块设计为如下形式，即，楔块在轴向方向上的运动导致作用在待锁紧 的透平叶片上的、在径向方向上的力。
本发明源自于以下思想，即，待锁紧的透平叶片(其被保持在叶片 保持架中)必须通过作用在径向上的力而被锁紧。此处，牵引器件承担 了如下任务，即，使楔块在轴向方向上运动。通过楔块的该运动产生 了径向的力，该径向力在径向方向上作用到透平叶片上。通过透平叶 片在径向方向上的微小运动，叶片根部被压到叶片保持架中。由此， 该透平叶片被锁紧成如下形式，即，基本上避免了倾覆运动。
有利的改进方案将在从属权利要求中加以描述。因此，如果楔块 贴靠在在待锁紧的透平叶片中的相应透平叶片根部接触面
(Turbinenschaufelfussanlageflaeche)处，则是有利的。由此提供了如下 可能性，即，以简单且廉价的方式来制造楔块和/或透平叶片，以获得 尽可能良好的力的传递。
在一个更有利改进方案中，楔块贴靠在相应的转子表面接触面 处。这成为设计透平叶片锁紧装置的一种备选的可能性。不是紧贴在 位于透平叶片根部处的倾斜的楔面处，而是，作为其代替，在该有利 的改进方案中建议，使楔块贴靠在位于叶片保持架中的相应的倾斜楔 面处。这具有以下优点，即，不必对叶片根部进行加工。此外，这还 对根部中的力线产生有利的影响。
在一种有利的改进方案中，设置有铣制件，该铣制件具有转子表 面接触面。这具有以下优点，即，叶片保持架仅需实施成带有凹槽， 且铣制件可插入到凹槽中。铣制件可大批量地预制。由于仅需要凹槽， 因此叶片保持架可简单地进行制造。
在另一种有利的改进方案中，牵引器件具有螺紋，该螺紋嵌合入 楔块中的互补的配对螺紋(Gegengewinde)中。由此，以筒单的手革史对 牵引器件进行了如下改进，即，使得其可容易地进行制造。通过使牵 引器件旋转，从而使楔块运动。按照螺紋的螺距，可传递到透平叶片
5根部的力会有所不同。
在另 一个有利的改进方案中，设置有锁紧段(Sicherungssegment)， 该锁紧段设计成如下形式，即，防止牵引器件意外地从楔块上松脱。 由此，可将楔块保险地且牢固地进行定位，在此应通过锁紧段而使*> 脱变得不可能。
有利的是，锁紧段实施成板件(Blech)，且牵引器件的锁紧通过在 牵引器件处的板件的弯曲(Umbiegen)或折边(Umboerdeln)来进行。由 此，可很容易用该锁紧段而将该牵引器件(其不言而喻地具有螺栓头或 相似物)锁紧。板件的简单的弯曲已足以将牵引器件锁紧。
在另一有利的改进方案中设置有用于在径向方向上施加弹簧力 的锁紧器件(Sicherungsmittel)。该锁紧器件针对'j 、转速区域对凹槽扩张 进行补偿。
有利的是，该锁紧器件设计为碟簧(Tellerfeder)。
在下文中，根据附加的示意图对根据本发明的叶片紧固装置进行 进一步阐述。其中
图1示出了在安装好的状态下的透平叶片锁紧装置的透视图，
图2示出了穿过透平叶片锁紧装置的截面视图，图3示出了出自图2的部分剖面的放大视图，
图4示出了不带透平叶片的叶片保持架的透视图，
图5示出了不带有安装好的透平叶片的透平叶片锁紧装置的备选 实施形式的透^L图，
图6示出了透平叶片锁紧装置的备选实施形式的横截面视图，
图7示出了出自图6的剖面的力文大^L图，
图8示出了不带楔块且不带透平叶片的透平叶片锁紧装置的透视图。
在图1中可看到透平叶片锁紧装置1的透视图。透平叶片2包括叶片根部3。该叶片根部3以已知的方式，实施成杉形根 (Tannenbaumfiiss)的形式。叶片根部3布置在叶片保持架4中。叶片 保持架相应地具有与叶片根部3互补地设计的杉树形状。透平叶片2 不^5l必须在轴向方向5上^皮锁紧而且必须在径向方向6上^L锁紧。叶 片保持架4可例如为转子。
在图2中可在截面示图中看到透平叶片锁紧装置1。透平叶片锁 紧装置1包括可在轴向方向5上运动的楔块7，其中，牵引器件8以 如下方式与楔块7相互作用，即，楔块7可借助于牵引器件8而在轴 向方向5上运动。楔块7贴靠在透平叶片根部接触面9处。通过楔块 7对着透平叶片根部接触面9的运动产生了在径向方向6上的力。
牵引器件8具有螺紋10。该楔块7相应地具有带有配对螺紋12 的孔ll。牵引器件8的旋转引起了楔块7在轴向方向5上的运动。在 此，牵引器件8具有通常的螺栓头13。螺栓头13可设计为六角形14, 且可通过商业上通用的开口扳手4吏其运动。此处可调整预定的扭矩。
透平叶片锁紧装置1设计成带有锁紧段15。锁紧段15防止牵引 器件8意外地从楔块7松脱。为此，将锁紧段15实施成板件。牵引 器件8的锁紧通过板件的绕牵引器件8的弯曲或折边来实现。不言而 喻地，板件可在螺栓头13处被弯曲，以便由此避免牵引器件8的转 动。
除此之外，透平叶片锁紧装置1还具有锁紧器件16，所述锁紧器 件16设计成用于在径向方向6上施加弹簧力。为此，将锁紧器件16 设计成碟簧，且布置在锁紧凹槽17中。
在图4中可看到叶片保持架的透视图，其中，透平叶片2未示出。 楔块7设计成伸长的(laenglich)，并且布置在合适的凹槽18中。
在图5中示出了透平叶片锁紧装置1的备选实施形式。但是在图 5中略去了透平叶片2，以使得仅能看到叶片保持架4。此处，叶片保 持架4设计成带有相应的凹槽19。在凹槽19中布置有铣制件20。该 铣制件20具有转子表面接触面21。转子表面接触面21基本上具有与透平叶片根部接触面9相同的功能，也就是，在径向方向6上传递楔 块7的力。
此处，锁紧器件16布置在楔块7和透平叶片2之间。锁紧器件 16在此处承担了如针对图2和图3所描述的相同的任务。
在图5中，示出了在安装好的状态下的楔块7和锁紧器件16。 在图6中，可看到穿过透平叶片锁紧装置1的截面视图。显然， 如果根据本发明的、包括牵引器件和楔块的组件布置在端部21， 22 处，则是有利的。
在图7中，可看到出自图6的透平叶片锁紧装置1的》文大—见图。 在图8中可看到叶片保持架4的透视图，其中，牵引器件8和楔 块7以及锁紧器件16并未示出。图8令人印象深刻地示出了 ，铣制 件20可简单地被制造且可容易地被装配在叶片保持架4中。
铣制件20可在其端部设计为圆形的。这具有以下优点，即，由 此降低切口应力。
权利要求
1. 一种透平叶片锁紧装置(1)，其包括可在轴向方向(5)上运动的楔块(7)，其中，牵引器件(8)以如下方式与所述楔块(7)共同作用，即，所述楔块(7)可借助于所述牵引器件(8)而在轴向方向(5)上运动，其中，所述楔块(7)以如下方式形成，即，所述楔块(7)在轴向方向上的运动引起作用在待锁紧的透平叶片(2)上的、在径向方向(6)上的力。
2. 根据权利要求1所述的透平叶片锁紧装置(l),其特征在于，所述楔块(7)贴靠在所述待锁紧的透平叶片(2)中的相应的接触面(21)处。
3. 根据权利要求l所述的透平叶片锁紧装置(l),其特征在于，所述楔块(7)贴靠在相应的转子表面接触面(21)处。
4. 根据权利要求3所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，设置有铣制件(20)，所述铣制件(20)具有所述转子表面接触面(21)。
5. 根据权利要求4所述的透平叶片锁紧装置(1),其特征在于，所述铣制件(20)布置在叶片保持架(4)的相应的凹槽(19)中。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的透平叶片锁紧装置(l)，其特征在于，所述牵引器件(8)具有螺紋(10)，所述螺紋(10)接合入所述楔块C7)中的互补的配对螺紋(1"中。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的透平叶片锁紧装置(l)，其特征在于，设置有锁紧段(15),所述锁紧段(15)设计成如下形式，即，使得所述牵引器件(8)与所述楔块(7)的无意间的松脱被防止。
8. 根据权利要求7所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述锁紧段(15)实施成板件，并且所述牵引器件(8)的锁紧通过所述板件在所述牵引器件(8)处的弯曲或折边而实现。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的透平叶片锁紧装置(l),其特征在于，设置有用于在径向方向(6)上施加弹簧力的锁紧器件(16)。
10. 根据权利要求3所述的透平叶片锁紧装置(1),其特征在于，所述锁紧器件(16)设计为碟簧。
11. 根据权利要求9或10所述的透平叶片锁紧装置(l),其特征在于，所述锁紧器件(16)布置在锁紧凹槽(19)中。
全文摘要
本发明涉及透平叶片锁紧装置(1)，其包括可在轴向方向(5)上运动的楔块(7)，其中，该楔块(7)可借助于牵引器件(8)而在轴向方向(5)上运动，由此产生了在轴向方向(5)上的力。在轴向方向(5)上的该力使得透平叶片(2)被压靠在叶片保持架(4)上。由此形成有效的透平叶片锁紧装置(1)。
文档编号F01D5/30GK101506475SQ200780031683
公开日2009年8月12日 申请日期2007年8月2日 优先权日2006年8月25日
发明者C·里克特, M·克莱因豪斯, T·赫尔米斯 申请人:西门子公司