專利名稱：用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，特別是涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)軸流式壓縮機(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)。
在現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)中所使用的盤(pán)式轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子動(dòng)穩(wěn)定性要求在撓曲和扭轉(zhuǎn)慣量特性方面具有嚴(yán)格限制的結(jié)構(gòu)。
在工程技術(shù)中存在的一個(gè)困難在于將對(duì)于較高動(dòng)特性特別是在撓曲和扭轉(zhuǎn)慣量方面的要求與對(duì)于能夠耐受較高疲勞應(yīng)力循環(huán)的堅(jiān)固結(jié)構(gòu)的要求達(dá)到協(xié)調(diào)一致。
其原因在于轉(zhuǎn)子由沿軸向受到一系列系桿約束的一系列圓盤(pán)構(gòu)成，所述系桿被插入到遠(yuǎn)離最大應(yīng)力區(qū)域的一系列孔中，從而避免使其結(jié)構(gòu)受到應(yīng)力。
這些區(qū)域由外部成形的部分所表示，其中存在一系列用以容納相應(yīng)系列葉片的切槽，所述葉片有力地震動(dòng)每一圓盤(pán)的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，所述圓盤(pán)允許盤(pán)式轉(zhuǎn)子具有較高的動(dòng)特性，例如撓曲和扭轉(zhuǎn)慣量，并且同時(shí)堅(jiān)固且穩(wěn)定，以便能夠使盤(pán)式轉(zhuǎn)子自身獲得足夠長(zhǎng)的有效壽命。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，所述圓盤(pán)允許較高的安全等級(jí)，并且同時(shí)使盤(pán)式轉(zhuǎn)子自身獲得足夠長(zhǎng)的有效壽命。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，所述圓盤(pán)具有降低的應(yīng)力集中水平。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，所述圓盤(pán)堅(jiān)固且可靠。
根據(jù)本發(fā)明的這些目的通過(guò)提供一種如權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子而得以實(shí)現(xiàn)。
在從屬權(quán)利要求中列出了本發(fā)明的其它技術(shù)特征。
通過(guò)以下示例性和非限制性的描述并結(jié)合所附的示意圖，根據(jù)本發(fā)明的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)的特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更加明顯。在所述附圖中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一系列盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)中的一個(gè)圓盤(pán)的優(yōu)選實(shí)施例的上部右視圖；圖2是沿圖1中線II-II截取的剖視圖；圖3是圖2所示剖面的詳圖；圖4是圖2所示剖面的詳圖；圖5是從圖1所示圓盤(pán)上方進(jìn)行觀察的視圖；圖6是沿圖1中線VI-VI截取的剖視圖；圖7是沿圖5中線VII-VII截取的剖視圖；和圖8是沿圖7中線VIII-VIII截取的剖視圖。
參照所述附圖，這些圖中示出了一種用于燃?xì)廨啓C(jī)，特別是用于軸流式壓縮機(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)20，所述盤(pán)式轉(zhuǎn)子包括沿軸向受到一系列系桿約束的一系列圓盤(pán)和用于所述系列圓盤(pán)20中的每一個(gè)圓盤(pán)的一系列葉片。
所述圓盤(pán)20具有中心部分22、中間部分24和外部部分28。
所述外部部分28大體上呈截錐形狀并且裝備有底部表面31和成形的外側(cè)表面29。
所述圓盤(pán)20的外部部分28包括一系列優(yōu)選為圓形的軸向貫通孔27，用于相應(yīng)系列的系桿以形成單組圓盤(pán)20。
所述系列的孔27位于外部部分28的底部表面31上。
此外，所述系列孔27中的各孔沿與所述圓盤(pán)的軸線共軸的底部表面31上的圓周61彼此等間距進(jìn)行設(shè)置。
由于所述系列的孔27位于外部部分28上，因此得到具有較高動(dòng)特性的圓盤(pán)。
所述圓盤(pán)包括一系列切槽50，所述切槽沿外部部分28的外側(cè)表面29等間距進(jìn)行設(shè)置，用以容納(housing)相應(yīng)系列的葉片。
中心部分22具有中心軸向貫通孔23，并且在中心部分22的第一端處具有第一底部凸緣24，且在中心部分22的第二端處具有第二底部凸緣40。
第一底部凸緣30和第二底部凸緣40分別裝備有凸形接頭和凹形接頭，從而以較高的精確度對(duì)正所述系列圓盤(pán)20的中心。
所述凸形接頭和凹形接頭允許至少兩個(gè)圓盤(pán)20通過(guò)過(guò)盈配合而受到約束并且同時(shí)允許它們準(zhǔn)確地進(jìn)行對(duì)中調(diào)節(jié)。
所述第一底部凸緣30大體上為具有底部表面32、具有更大直徑的外側(cè)部表面34和具有與孔23相同直徑的內(nèi)側(cè)部表面的圓柱體。
中間部分24包括第一底部表面25和通過(guò)接頭與所述第三外部部分28相連的第二底部表面26。
底部表面32優(yōu)選通過(guò)斜面38與外側(cè)部表面34相連，并且外側(cè)部表面34還通過(guò)凹部(relief)36與中間部分24的第一底部表面25相連。
第二凸緣40大體上為圓柱形的環(huán)，與中心部分22的第二端部相一致，所述環(huán)相對(duì)于起到用于另一圓盤(pán)20的相應(yīng)凸形接頭的凹形接頭作用的中心孔23而言具有擴(kuò)大的圓柱形截面。
第二凸緣40包括第一內(nèi)部底部表面42、內(nèi)部側(cè)部表面44、外部底部表面45和外部側(cè)部表面47。
第一內(nèi)部底部表面42優(yōu)選通過(guò)凹部46與內(nèi)部側(cè)部表面44相連，并且內(nèi)部側(cè)部表面44還通過(guò)斜面與第二外部底部表面45相連。
第一內(nèi)部底部表面42與內(nèi)部側(cè)部表面44、凹部46和斜面48一起限定出第二凸緣40的擴(kuò)大的圓柱形截面。
內(nèi)部側(cè)部表面44可通過(guò)過(guò)盈配合與另一圓盤(pán)20的所述部分30的相應(yīng)的外側(cè)部表面34相聯(lián)接，以便通過(guò)將圓盤(pán)彼此插在一起而還使第一凸緣30的底部表面32與第二凸緣40的第一內(nèi)部底部表面42相聯(lián)接。
以這種方式，有可能聯(lián)接所述系列圓盤(pán)20中的所有圓盤(pán)，從而相對(duì)于不存在這種類型的凸形/凹形接頭的情況而言并且還由于存在斜面34和44以及凹部36和46，以較高的精確度沿軸向?qū)φ鱿盗袌A盤(pán)20的中心，保持由此產(chǎn)生更佳慣量特性的極值中心(extremelycenter)。
外部側(cè)部表面47通過(guò)接頭與中間部分24的第二底部表面26相連，并且還與第二外部底部表面45相連。由于外部部分28受到較大的應(yīng)力，因此重要的是定位所述系列的孔27，從而不在渦輪機(jī)運(yùn)行過(guò)程中增強(qiáng)由葉片所導(dǎo)致產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。
圓盤(pán)20優(yōu)選所具有的所述系列孔27的孔的總個(gè)數(shù)等于用于所述系列葉片的所述切槽50中的切槽的總個(gè)數(shù)。
已進(jìn)行的揭示了所述葉片與所述孔的相對(duì)位置的多種試驗(yàn)和分析是極其重要的。
所述孔為軸向貫通孔，即平行于所述圓盤(pán)20的軸線，而所述切槽相對(duì)于所述圓盤(pán)自身的軸線沿兩個(gè)方向，即沿軸向和垂直方向進(jìn)行傾斜。
點(diǎn)80被確定用于參照用于對(duì)正圓盤(pán)20上所述系列葉片中的相對(duì)葉片的中心的每個(gè)切槽。
點(diǎn)80是如圖8所示圓盤(pán)20的中部側(cè)部截面的切槽軸線與側(cè)部表面29的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)。
參照?qǐng)D1，有可能注意到表示孔27的中心與相鄰切槽中的點(diǎn)80的位置之間的角度參照關(guān)系的角度83。
角度83的大小在2-10，優(yōu)選在4-8六十進(jìn)制度(sexagesimaldegree)的范圍內(nèi)。
參見(jiàn)圖7，可以注意到，通過(guò)由此相對(duì)于所述孔定位所述切槽，得到有足夠大抵抗力的截面，所述截面允許對(duì)循環(huán)應(yīng)力具有較好的阻力并且因此使部件獲得足夠長(zhǎng)的有效壽命。
同時(shí)，在已將所述系列的孔27中的各孔定位在圓盤(pán)20的外部部分上之后，優(yōu)選使得圓周61的直徑接近于圓盤(pán)20的直徑，從而轉(zhuǎn)子20獲得較高的撓曲和扭轉(zhuǎn)慣量特性。
因此可以看到根據(jù)本發(fā)明的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)實(shí)現(xiàn)了以上所詳細(xì)說(shuō)明的目標(biāo)。
由此可以設(shè)想出能夠?qū)Ω鶕?jù)本發(fā)明的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)作出多種改變和變型，這些都被包含在本發(fā)明的理念中。
此外，在實(shí)踐中，所使用的材料、及其設(shè)計(jì)和部件均可根據(jù)技術(shù)需要進(jìn)行改變。
權(quán)利要求
1.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，包括中心部分(22)、中間部分(24)、外部部分(28)、用于一系列系桿和容納相應(yīng)系列葉片的一系列切槽(50)的一系列軸向貫通孔(27)，所述中心部分(22)包括中心軸向貫通孔(23)、位于中心部分(22)的第一端處的第一凸緣(30)和位于中心部分(22)的第二端處的第二凸緣(40)，其特征在于，所述系列的孔(27)被設(shè)置在所述圓盤(pán)的外部部分(28)中，以便使轉(zhuǎn)子獲得較高的動(dòng)特性并且同時(shí)使轉(zhuǎn)子獲得足夠長(zhǎng)的有效壽命。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，其特征在于，所述系列的孔(27)被設(shè)置在所述外部部分(28)的底部表面(31)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，其特征在于，所述系列的孔(27)中的各孔沿位于底部表面(31)上的圓周(61)彼此等間距進(jìn)行設(shè)置，所述圓周(61)與所述圓盤(pán)的軸線共軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，其特征在于，所述第一凸緣(30)包括斜面(38)和凹部(36)并且所述第二凸緣(40)包括斜面(48)和凹部(46)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，其特征在于，所述圓盤(pán)(20)所具有的所述系列孔的孔(27)的總個(gè)數(shù)等于用于所述系列葉片的所述切槽(50)中的切槽(50)的總個(gè)數(shù)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，點(diǎn)(80)已被確定用于每個(gè)切槽，點(diǎn)(80)是圓盤(pán)(20)的中部側(cè)部截面的切槽軸線(82)與側(cè)部表面(29)的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，并且角度(83)已被確定表示孔(27)的中心與相鄰切槽中的點(diǎn)(80)的位置之間的角度參照關(guān)系，所述圓盤(pán)的特征在于，所述角度(83)的大小在2-10六十進(jìn)制度的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，其特征在于，所述角度(83)的大小在4-8六十進(jìn)制度的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，其特征在于，所述圓周(61)的直徑接近于圓盤(pán)(20)的直徑。
9.一種用于壓縮機(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子，包括根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的一系列圓盤(pán)(20)且還包括一系列系桿和一系列葉片。
10.一種如前文中所述和如圖所示且用于以上所述特定目的用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)。
全文摘要
一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的盤(pán)式轉(zhuǎn)子圓盤(pán)，包括中心部分(22)、中間部分(24)、外部部分(28)、用于一系列系桿和容納相應(yīng)系列葉片的一系列切槽(50)的一系列軸向貫通孔(27)，所述中心部分(22)包括中心軸向貫通孔(23)、位于中心部分(22)的第一端處的第一凸緣(30)和位于中心部分(22)的第二端處的第二凸緣(40)。所述系列的孔(27)被設(shè)置在所述圓盤(pán)的外部部分(28)中，以便使轉(zhuǎn)子獲得較高的動(dòng)特性并且同時(shí)使轉(zhuǎn)子獲得足夠長(zhǎng)的有效壽命。
文檔編號(hào)F01D5/06GK1902378SQ200480039385
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者C·巴喬蒂尼 申請(qǐng)人:諾沃皮尼奧內(nèi)控股有限公司