转子轮组件及涡轮发动机的制作方法【
技术领域：
】[0001]本发明总体上涉及一种涡轮发动机，具体来说，涉及一种轴向进入一体覆盖式(anaxialentryintegrallyshrouded)祸轮机轮叶封闭组件。【
背景技术：
】[0002]在至少一些已知的涡轮发动机中，例如在燃气涡轮机和蒸汽涡轮机中，轴向进入轮叶(axialentrybucket)，S卩，转子叶片，通过大体与转子轴线(rotoraxis)平行滑动轮叶并且与转子轮上形成的鸠尾榫接合来连接到转子轮。一些已知的轮叶包括径向向内凸出的鸠尾榫，所述鸠尾榫与转子轮上的鸠尾榫接合。所述转子轮鸠尾榫围绕转子轮的周边彼此周向隔开。[0003]但是一些已知的祸轮机沿轮叶尖端使用整体围带或护罩(integralcoversorshrouds)o通常，护罩具有重叠的突起，所述突起与相邻轮叶的护罩嵌套。从径向向内的方向来看，一些已知的护罩可以具有Z形构造。由于轮叶是使用轴向进入鸠尾榫系统围绕转子轮组装的，因此第一个和倒数第二个组装的轮叶的护罩可能导致无法组装最后一个轴向进入轮叶。护罩的阻断部分无法移动，因为护罩被设计成紧密贴合并且彼此接触，以维持轮叶尖端的连续周向连接。因此，与闭合轮叶位置相连的轮叶上的护罩之间的间隙不足以允许轴向插入封闭轮叶。[0004]为便于插入最终轴向进入轮叶，至少一些已知的涡轮机使用鸠尾榫封闭插入件，以固定所述封闭轮叶。但是，使用鸠尾榫封闭插入件会提高这些已知涡轮机的成本，同时还可能增大轮叶内对转子轮组件产生的工作应力。因此，通过轴向进入组装方法使用其护罩将最终或封闭轮叶固定到以其他方式完成的转子轮组件的已知方法可能存在困难并且耗时，同时还可能增大涡轮机上的工作应力。【
发明内容】[0005]一方面，本发明提供一种转子轮组件。所述转子轮组件包括转子轮，所述转子轮具有多个鸠尾槽，所述多个鸠尾槽围绕转子轮的外周周向隔开。所述转子轮组件还具有轮叶封闭组件。所述轮叶封闭组件包括连接到所述转子轮的前端辅助轮叶。所述前端辅助轮叶具有鸠尾榫，所述鸠尾榫被配置成附接到所述多个鸠尾槽中的对应一个鸠尾槽。此外，所述前端辅助轮叶具有整体围带，所述整体围带括第一后侧周边(backsidecircumferentialedge)，所述第一后侧周边相对于所述转子轮的旋转轴线以第一角度定向。此外，所述轮叶封闭组件包括连接到所述转子轮的封闭轮叶(closurebucket)。所述封闭轮叶具有鸠尾榫，所述鸠尾榫被配置成附接到所述多个鸠尾槽中的对应一个鸠尾槽；以及整体围带，所述整体围带具有第二后侧周边和第一前侧周边(frontsidecircumferentialedge)。所述第一前侧周边定向为与所述第一后侧周边大体平行，而所述第二后侧周边相对于所述旋转轴线以第二角度定向。所述第二角度沿与第一角度相同的方向倾斜。此外，所述轮叶封闭组件包括连接到所述转子轮的后端辅助轮叶。所述后端辅助轮叶具有鸠尾榫，所述鸠尾榫被配置成附接到所述多个鸠尾槽中的对应一个鸠尾槽。所述后端辅助轮叶还具有整体围带，所述整体围带包括第二前侧周边，所述第二前侧周边定向成与所述第二后侧周边大体平行。所述第一后侧周边以配合结合的方式(inmatingengagement)连接到第一前侧周边，而所述第二后侧周边以配合结合的方式连接到第二前侧周边。[0006]其中，每个所述整体围带的周向宽度被配置成产生与相邻所述整体围带的干涉条件，以在每个所述整体围带上产生扭力。[0007]其中，所述封闭轮叶进一步包括平台部分，所述平台部分包括限定在其中的键槽(keyway)，所述转子轮组件进一步包括安置在所述键槽内的固定键(retainingkey)。[0008]其中，所述封闭轮叶进一步包括开口，所述开口被限定为穿过其中并且延伸穿过所述键槽。[0009]所述的转子轮组件进一步包括固定销，所述固定销被配置成滑动连接到所述开口，所述固定销进一步被配置成将所述固定键固定在所述键槽内。[0010]其中，所述多个鸠尾槽相对于所述旋转轴线以第三角度定向。[0011]其中，所述第一角度、所述第二角度和所述第三角度是相对于所述旋转轴线以相同方向倾斜的锐角。[0012]其中，所述第一角度大于所述第二角度。[0013]其中，所述第二角度大于所述第三角度。[0014]其中，所述多个鸠尾槽包括多个轴向进入鸠尾槽，以使所述第三角度为0°。[0015]其中，所述第二角度的值大于0°并且小于或等于10°。[0016]另一方面，本发明提供一种涡轮发动机。所述涡轮发动机包括具有旋转轴线的可旋转轴(rotatableshaft)。所述祸轮发动机还包括外壳，所述外壳围绕所述可旋转轴周向延伸。所述外壳限定至少一通道，所述至少一通道被配置成沿可旋转轴的长度输送工作流体。所述涡轮发动机还包括转子轮组件，所述转子轮组件附接到所述可旋转轴的一部分以与其一起旋转。所述转子轮组件被配置成膨胀所述工作流体。所述转子轮组件包括转子轮，所述转子轮具有多个鸠尾槽，所述多个鸠尾槽围绕转子轮的外周周向隔开。此外，所述转子轮组件包括围绕所述旋转轴线布置在周向阵列中的多个轮叶。每个所述轮叶包括:鸠尾榫，所述鸠尾榫被配置成附接到所述多个鸠尾槽中的对应一个鸠尾槽；平台部分；翼型(airfoil)部分；以及与所述轮叶一体成形的整体围带。所述转子轮组件包括轮叶封闭组件，所述轮叶封闭组件被配置成封闭和固定周向阵列的轮叶。所述轮叶封闭组件具有后端辅助轮叶，所述后端辅助轮叶包括:鸠尾榫，所述鸠尾榫被配置成附接到所述多个鸠尾槽中的对应一个鸠尾槽；平台部分；翼型部分；以及与所述后端辅助轮叶一体成形的整体围带。所述整体围带包括第一周向宽度(circumferentialwidth)，所述第一周向宽度被配置成产生与相邻整体围带的干涉条件。所述整体围带具有第一前侧周边和第一后侧周边，其中所述第一后侧周边相对于所述旋转轴线以第一角度定向，而所述第一前侧周边相对于所述旋转轴线以第二角度定向。此外，所述封闭轮叶组件包括封闭轮叶，所述封闭轮叶具有鸠尾榫，所述鸠尾榫被配置成附接到所述多个鸠尾槽中的对应一个鸠尾槽；平台部分，所述平台部分包括键槽；翼型部分；以及与所述封闭轮叶一体成形的整体围带。所述整体围带包括第二周向宽度，所述第二周向宽度被配置成产生与相邻整体围带的干涉条件。所述整体围带还具有第二前侧周边和第二后侧周边，其中所述第二前侧周边定向为与所述第一后侧周边大体平行，而所述第二后侧周边定向为与所述第一前侧周边大体平行。[0017]其中，所述轮叶封闭组件进一步包括前端辅助轮叶，所述前端辅助轮叶包括:鸠尾榫，所述鸠尾榫被配置成连接到所述多个鸠尾槽中的对应一个鸠尾槽；以及整体围带，所述整体围带包括第三后侧周边，所述第三后侧周边定向为与所述第二前侧周边大体平行，所述整体围带包括第三周向宽度，所述第三周向宽度被配置成产生与所述封闭轮叶的所述整体围带的干涉条件。[0018]其中，所述第一前侧周边和所述第二后侧周边被配置成彼此之间产生摩擦接触力，以将所述封闭轮叶固定到所述周向阵列上。[0019]其中，所述多个鸠尾槽相对于所述旋转轴线以第三角度定向。[0020]其中，所述第一角度、所述第二角度和所述第三角度是相对于所述旋转轴线以相同方向倾斜的锐角，其中所述第一角度大于所述第二角度，并且其中所述第二角度大于所述第三角度。[0021]其中，所述多个鸠尾槽包括轴向进入鸠尾槽，以使所述第三角度为0°。[0022]所述的涡轮发动机进一步包括固定键，所当前第1页1 2 3 4