专利名称：转子燕尾榫挂钩间配合的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用蒸汽轮机的鼓形转子中的挂钩间配合而用于定位和保持转子燕 尾榫的装置和方法。 简要地根据本发明的一个方面，提供了一种适于将涡轮叶片径向上加载在蒸汽轮 机的鼓形转子上的加载装置。该加载装置提供了鼓形转子，鼓形转子形成带有构造成在转 子叶轮的周边周围的燕尾槽的环形叶片保持槽，该燕尾槽包括径向外宽槽部分、径向内宽 槽部分，以及中间窄槽部分。还提供了带有榫舌的涡轮叶片的的根部部分，榫舌包括由窄颈 部隔开的、适于接合燕尾槽的径向内突出部和径向外突出部。窄槽部分的下表面适于与形 成在所述榫舌(16)上的内突出部的上表面相接合，适于将榫舌保持在燕尾槽内。接近地接 合径向外宽槽部分的上表面的榫舌的径向外突出部的下表面适于靠着挂钩径向上加载叶 片。 根据本发明的第二方面，提供了蒸汽轮机的鼓形转子和叶片组件。该组件包括形 成带有在其周边周围的叶片保持槽和多个叶片，各叶片具有包括径向内表面的容纳在叶片 保持槽内的安装部分。该组件还包括形成在叶片保持槽的窄部分的上端处的上挂钩和形成 在叶片保持槽的窄部分的下端处的下挂钩。在该组件中还包括了多个叶片中的每一个的安 装部分，该安装部分带有榫舌，该榫舌包括由窄颈部隔开的、适于接合所述叶片保持槽的径 向内突出部和径向外突出部，其中，根据指定的加载间隙，上挂钩接合径向外突出部并且下 挂钩接合径向内突出部。
当参看附图(在其中，在整个附图中，相似的字符代表相似的部件)来阅读下面的 详细描述时，本发明的这些以及其它特征、方面以及优点将变得更好理解，其中
图l示出了蒸汽轮机的一部分的图示，该蒸汽轮机包括鼓形转子，鼓形转子安装 有多个在鼓形转子的周边周围而周向隔开的叶片； 图2示出了用于维持叶片的根部上的径向加载的第一装置； 图3示出了用于维持叶片的根部上的径向加载的备选装置；以及 图4示出了一种用于将涡轮叶片加载在蒸汽轮机的鼓形转子上的创造性的保持
装置的实施例。
具体实施例方式
本发明的下文实施例具有许多优点，包括利用更紧密的受控关系将叶片提供到鼓 形转子接合部，提供降低成本和复杂性的益处。叶片将被切割以使得维持间隙以实现从叶 片到转子的运动的最低限度，而不是在鼓形转子和叶片燕尾榫之间使用加载销。替代然后 通过增加附加的构件来填补间隔而克服的松配合，叶片将制造成带有将产生同样的期望结 果的紧密的"挂钩间"配合。概念上而言，与传统的向外推动或楔入的方法相对，这种装置 将叶片径向向外拉动或抬起到承载表面上。 该方法允许去除加载销、显著的节约成本以及相对于组件的人机工程改进。该方法还处理带有现有领域器件的向后兼容，因为这种备选的设计可使用在任何的改型或新叶 片(rebucketing)上。此外，该方法支持不断努力减少组件中的变型并维持各排叶片的一 致的压紧状态。此外，转子叶轮的构造或叶片或着叶轮中的应力不存在变化。这种构造还 允许燕尾榫的轻微的偏差来支持适用性。 图4示出了一种用于在用于蒸汽轮机的鼓形转子中加载涡轮叶片的创造性的保 持装置的实施例。燕尾槽和榫舌的相应部件如图2-3中类似地编号。 涡轮叶片10包括翼型件部分12和构造成榫舌16的根部或底部部分14。榫舌16 包括由窄颈部22径向上隔开的外突出部或外挂钩18和内突出部或内挂钩20。鼓形转子 24形成带有环形的叶片保持槽，该保持槽构造成在叶轮的周边周围的燕尾槽26，该燕尾槽 26带有用于容纳外阳突出部18的径向外宽槽部分28、用于容纳内阳突出部20的径向内宽 槽部分30，以及用于容纳窄颈部22的中间窄槽部分32。窄槽部分32的下表面33形成所 谓的"挂钩"，其通过榫舌16上的内突出部20的顶表面而接合。 外阳突出部18的下侧25被切割以建立与外宽槽28的上表面29的紧间隙。这样 的切割可提供约0. 001到0. 003英寸的间隙，消除现有技术图1中所示的相应部件之间的 宽间隙。因此，利用通过窄槽32的上表面29(挂钩)接合外阳突出部18的下侧25和通过 窄槽32的下表面33(挂钩)接合内阳突出部20的上表面39形成的挂钩件配合来紧密地 保持叶片10。这种紧密的保持装置避免了需要销或弹簧以维持榫舌16垂直接合。
作为叶片上的先前加载的制造物，半圆空腔31可保留在榫舌16中，即使其不再需 要。对于新的或改型的叶片而言，不必提供半圆腔，因为其不再提供加载功能。
尽管本文中描述了各种实施例，但从说明书中将理解的是，可将说明书中的元件、 变型或改进进行各种组合，并且这些组合在本发明的范围内。
权利要求
一种适于将用于蒸汽轮机(5)的叶片(10)径向上加载在鼓形转子(24)上的加载装置，包括蒸汽轮机(5)的鼓形转子(24)，所述鼓形转子(24)形成带有构造成在叶轮的周边周围的燕尾槽(26)的环形叶片保持槽，所述燕尾槽(26)包括径向外宽槽部分、径向内宽槽部分，以及中间窄槽部分；带有榫舌(16)的蒸汽轮机叶片(10)的根部部分(14)，所述榫舌(16)包括由窄颈部(22)隔开的、适于接合所述燕尾槽(26)的径向内突出部(30)和径向外突出部(1 8)；所述窄槽部分(32)的下表面(33)，所述下表面(33)适于与形成在所述榫舌(16)上的内突出部(20)的上表面(39)相接合，适于将所述榫舌(16)保持在所述燕尾槽(26)内；以及所述榫舌(16)的径向外突出部(18)的下表面(25)，所述下表面(25)接近地接合径向外宽槽部分(28)的上表面(29)，适于靠着挂钩(18)径向上加载所述叶片(10)。
2. 根据权利要求l所述的适于径向上加载蒸汽轮机叶片(10)的加载装置，其特征在 于，所述加载装置还包括榫舌(16)的径向外突出部(18)的下表面(25)和径向外宽槽部 分(28)的上表面(29)之间的约0. 001到约0. 003英寸的间隙。
3. 根据权利要求1所述的适于径向上加载蒸汽轮机叶片的加载装置，其特征在于榫 舌(16)的底部(40)包括名义上平的表面。
4. 根据权利要求l所述的适于径向上加载蒸汽轮机叶片(10)的加载装置，其特征在 于榫舌(16)的底部(40)包括在所述底部上居中的拱形切口 (35)。
5. —种蒸汽轮机转子和叶片组件，包括鼓形转子(24)，所述鼓形转子(24)形成带有在其周边周围的叶片保持槽(26); 多个叶片(IO)，各自具有包括径向内表面(40)的容纳在所述叶片保持槽(26)内的安 装部分(14);上挂钩(28)，所述上挂钩(28)形成在所述叶片保持槽(26)的窄部分(22)的上端处； 下挂钩(30)，所述下挂钩(30)形成在所述叶片保持槽(26)的窄部分(22)的下端处； 所述多个叶片(10)中的每一个的安装部分(14)，所述安装部分(14)带有榫舌(16)， 所述榫舌(16)包括由窄颈部(22)隔开的、适于接合所述叶片保持槽(26)的径向内突出部 (20)和径向外突出部(1 8)，其中，根据指定的加载间隙，所述上挂钩(28)接合所述径向外 突出部(18)并且所述下挂钩(30)接合所述径向内突出部(20)。
6. 根据权利要求5所述的蒸汽轮机的转子和叶片组件，其特征在于，所述组件还包括 所述上挂钩(28)和所述榫舌(16)的径向外突出部(18)之间的约0. 001到约0. 003英寸 的指定间隙。
7. 根据权利要求6所述的蒸汽轮机的转子和叶片组件，其特征在于，所述榫舌(16)的 底部(40)包括名义上平的表面。
8. 根据权利要求7所述的蒸汽轮机的转子和叶片组件，其特征在于，所述榫舌(16)的 底部(40)包括在所述底部上居中的拱形切口 (35)。
全文摘要
本发明涉及转子燕尾榫挂钩间配合，具体而言，通过与在鼓形转子叶轮(24)周边周围的保持槽(36)的紧密的挂钩(18)，(20)间配合提供用于安装在用于蒸汽轮机(5)的鼓形转子(24)上的叶片(10)的榫舌(16)。这种紧密的挂钩(18)，(20)间配合免除了加载销的使用，之前该加载销被推进到榫舌(16)的底部和保持槽(36)的下部之间，带有损坏叶片(10)和鼓形转子(24)的可能的手动密集操作。
文档编号F01D5/02GK101769172SQ20091026675
公开日2010年7月7日 申请日期2009年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者J.R.豪斯 申请人:通用电气公司