专利名称：涡轮机叶片保持装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及用于将涡轮机叶片保持在涡轮机转子盘槽中的保持器元件。
背景技术：
气体涡轮机发动机是已知的，并且通常包括用于对空气进行压缩的压缩机。压缩空气被输送到燃烧室中，与燃料混合并燃烧。该燃烧的产物通向下游经过涡轮机转子，从而驱动转子旋转。涡轮机转子通常携载多个涡轮机叶片，其被精确地设计，并包括具有多个耳部的根部，该多个耳部与转子盘中的槽互相配合。在一些应用中，叶片简单地滑动到槽中。盘经受高温、高速旋转，并且重要的是将涡轮机叶片适当地保持定位在盘上。为此已经开放了各种保持器元件。然而，在这些保持器元件的每一个中均存在缺点。
发明内容
一种涡轮机叶片组件包括涡轮机叶片，其具有根部部分和翼板部分。所述根部部分具有径向延伸的沟槽或凸缘中的一个，并且保持器元件具有所述沟槽和所述凸缘中的另一个。所述沟槽接收所述凸缘以将所述保持器元件和所述叶片保持在一起。所述保持器元件具有轴向端部，所述轴向端部径向向内延伸以将涡轮机叶片组件固定在涡轮机转子盘中的盘槽中。还公开了一种方法。本发明的这些和其他特征可从以下说明和附图得到最佳的理解，其下面是简要说明。
图1是涡轮机盘和叶片的分解视图。图2示出了保持装置。图3A示出了在组装保持装置时的一步骤。图;3B示出了一后续步骤。图4A是端视图。图4B是第二剖视图。
具体实施例方式图1中示出的涡轮机转子19具有盘20，其居中设置在一轴线上，并且包括多个有耳槽(eared slot) 22。叶片M具有翼板(airfoil) 25，并且被示出从槽22移除。如已知的，叶片M的根部部分沈具有耳部28，耳部28配合到槽22中以将叶片M定位在盘20 上。如所示的，具有多个槽22，并且叶片M可通常被接收在各自槽22中。底部通道27形成在叶片M的径向最内端部处。此外，定位沟槽30形成在叶片M 的径向最内端部上的大致居中位置中。
保持器元件32定位成使得伸长主体部分33定位在通道27中。定位凸缘38被接收在沟槽30中。第一端部34被形成为相对于盘20径向向内延伸。第二端部36被初始地形成为随主体33直地延伸。尽管图1示出了沟槽30在根部部分沈中径向延伸而凸缘38 在保持器元件32上径向延伸，但应当理解的是，沟槽30可在保持器元件32中径向延伸而凸缘38可在根部部分沈上径向延伸。在一个实施例中，保持器元件32由高温、高强度镍基合金形成。保持器元件32可由例如电火花加工(EDM)或激光的非常规加工工艺来制造。然而，其他工艺和材料也可用于形成保持器元件32。保持器元件32与涡轮机转子19中的所有元件一起应当能够提高非常高温(例如1100 0F (600 0C))时的高强度。如图2所示，保持器元件32使其凸缘38位于大致中心位置。应当理解，凸缘38不必处于确切的中心点，而是应当仅仅定位成在某种程度上居中，使得其可被接收在根部26 的底部中的大致中心位置处，并被接收在沟槽30中。为了将叶片M组装到盘20，可首先将保持器元件32放置到沟槽30中，并且使主体部分33位于通道27中。经组装的叶片和保持器然后可滑动到槽22中。如图3A所示，在叶片M被初始地接收在槽22中之后，端部34邻接盘20的第一端部。此时，另一端部36向外延伸并且超过盘20的相对端部。如图:3B所示，端部36然后径向向内变形，如图3A中附图标记136处以虚线所示以及如图:3B所示。在那个位置，保持器32现在将叶片M保持在槽22中。凸缘38确保叶片M不相对于保持器运动，并且保持器自身由于端部136和34不能相对于盘20运动。如从图3A和图;3B所可意识到的，通道27在叶片M的轴向端部之间延伸。沟槽 30位于叶片M的根部部分沈的径向内端部的小的大致中心部分上。如图4A所示，端部34关于通道27径向向内延伸。通道27定位成仅处于根部沈的大致周向中心部分处，并且在通道27的每个周向侧处存在端部127。图4B示出了大致中心部分，并且示出了保持器元件32的主体部分33具有与通道 27的径向深度大致相同的厚度。尽管已经公开了本发明的一个实施例，但本领域普通技术人员可意识到在本发明的范围内可存在一定的修改。为此，应当研究所附权利要求以确定本发明的真实范围和内容。
权利要求
1.一种涡轮机叶片组件，包括涡轮机叶片，其具有根部部分和翼板；所述根部部分具有径向延伸的沟槽和凸缘中的一个；和保持器元件，其具有所述沟槽和所述凸缘中的另一个，所述沟槽定位在所述凸缘中以将所述保持器元件和所述叶片保持在一起，并且所述保持器元件具有轴向端部，所述轴向端部径向地延伸以将经组装的叶片和保持器元件固定在涡轮机转子盘中的盘槽中。
2.如权利要求1所述的组件，其中，所述沟槽延伸到所述叶片的所述根部部分中。
3.如权利要求2所述的组件，其中，所述沟槽在所述根部部分的径向最内端部处延伸到所述根部部分中。
4.如权利要求3所述的组件，其中，通道形成在所述根部部分的所述径向最内端部中， 并且所述通道接收所述保持器元件的主体部分。
5.如权利要求2所述的组件，其中，通道形成在所述根部部分的径向最内端部中，并且所述通道接收所述保持器元件的主体部分。
6.如权利要求5所述的组件，其中，所述根部部分在两个轴向端部之间延伸，并且所述通道在所述两个端部之间延伸。
7.如权利要求6所述的组件，其中，所述沟槽间隔地定位在所述两个端部之间。
8.如权利要求6所述的组件，其中，所述通道不在所述根部部分的周向侧之间延伸，而是存在限定在所述通道的两个周向侧的每一个处的所述根部部分的周向端部。
9.如权利要求8所述的组件，其中，所述主体部分具有与所述通道的径向深度相同的厚度。
10.如权利要求1所述的组件，其中，所述保持器元件具有第一端部和第二端部，所述第一端部形成为径向向内延伸，所述第二端部不形成为径向向内延伸，而是在所述组件定位在盘槽中之后径向向内变形。
11.一种涡轮机叶片组件，包括涡轮机叶片，其具有根部部分和翼板；所述根部部分具有径向延伸沟槽；保持器元件，其具有径向延伸凸缘，所述沟槽定位在所述凸缘中以将所述保持器元件和所述叶片保持在一起，并且所述保持器元件具有轴向端部，所述轴向端部径向地延伸以将经组装的叶片和保持器元件固定在涡轮机转子盘中的盘槽中；所述沟槽延伸到所述叶片的所述根部部分中；所述沟槽在所述根部部分的径向最内端部处延伸到所述根部部分中；通道形成在所述根部部分的所述径向最内端部中，并且所述通道接收所述保持器元件的主体部分；所述根部部分在两个轴向端部之间延伸，并且所述通道在所述两个轴向端部之间延伸；所述通道间隔地定位在所述两个轴向端部之间；以及所述保持器元件具有第一端部和第二端部，所述第一端部形成为径向向内延伸，所述第二端部不形成为径向向内延伸，而是在所述组件定位在盘槽中之后径向向内变形。
12.如权利要求11所述的组件，其中，所述通道不在所述根部部分的周向侧之间延伸，而是存在限定在所述通道的两个周向侧的每一个处的所述根部部分的周向端部，并且所述主体部分具有与所述通道的径向深度相同的厚度。
13.一种将涡轮机叶片组装在涡轮机盘中的方法，包括步骤(a)将具有沟槽和凸缘中的一个的涡轮机叶片以及具有沟槽和凸缘中的另一个的保持器元件定位成使得所述凸缘定位在所述沟槽中以将所述叶片和所述保持器元件保持在一起；(b)将所述叶片和所述保持器元件滑动到涡轮机盘中的槽中；以及(c)使所述保持器元件的至少一部分径向地变形以将所述保持器元件固定到所述涡轮机盘，并且将所述叶片固定在所述槽中。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述保持器元件被形成为具有两个端部，并且步骤(c)的变形包括使所述两个端部中的至少一个径向向内变形。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述两个端部中的至少一个在步骤(a)的定位发生时已经径向向内延伸，并且步骤(c)仅包括使所述两个端部中的另一个径向向内变形。
全文摘要
本发明涉及涡轮机叶片保持装置，具体地，一种涡轮机叶片组件包括涡轮机叶片，其具有根部部分和翼板部分。所述根部部分具有径向延伸的沟槽或凸缘中的一个，并且保持器元件具有所述沟槽和所述凸缘中的另一个。所述沟槽接收所述凸缘以将所述保持器元件和所述叶片保持在一起。所述保持器元件具有轴向端部，所述轴向端部径向向内延伸以将涡轮机叶片组件固定在涡轮机转子盘中的盘槽中。还公开了一种方法。
文档编号F01D5/32GK102235184SQ20111009913
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者简 S. 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司