渦輪機(jī)葉片鎖定系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001 ]本申請為20 1 2年6月8日提交的專利申請"渦輪機(jī)葉片鎖定系統(tǒng)"（【申請?zhí)枴?201210189630.9,申請人:通用電氣公司）的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及渦輪機(jī)，更確切地說，涉及一種葉片鎖定系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003] 通常，渦輪機(jī)在流體與旋轉(zhuǎn)葉片之間傳輸能量。例如，壓縮機(jī)經(jīng)驅(qū)動以使葉片旋 轉(zhuǎn)，從而壓縮氣體，例如，空氣。又例如，渦輪包括葉片，所述葉片經(jīng)流體流，例如，水、蒸汽或 燃燒氣體驅(qū)動以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。典型渦輪機(jī)包括連接到轉(zhuǎn)子的大量葉片。但是，轉(zhuǎn)子在葉片連接 過程中可能發(fā)生形變。例如，葉片可能直接立粧接合或焊接到轉(zhuǎn)子，從而導(dǎo)致葉片附近的轉(zhuǎn) 子發(fā)生形變。在渦輪機(jī)使用壽命中的特定時(shí)間，可能移除所述葉片并替換為新的葉片。這 樣，轉(zhuǎn)子在葉片逐個替換過程中可能重復(fù)形變，從而最終導(dǎo)致將新的葉片連接到轉(zhuǎn)子時(shí)出 現(xiàn)問題。因此，需要在不使轉(zhuǎn)子重復(fù)形變的條件下，將渦輪機(jī)葉片固定到轉(zhuǎn)子。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 下文概述了本發(fā)明的最初范圍內(nèi)的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例的目的并不在于限制 本發(fā)明的范圍，而僅在于概述本發(fā)明的可能形式。實(shí)際上，本發(fā)明可能包括與下述實(shí)施例的 形式類似或不同的各種形式。
[0005] 根據(jù)第一實(shí)施例，一種渦輪機(jī)葉片鎖定系統(tǒng)包括渦輪機(jī)葉片，所述渦輪機(jī)葉片具 有從基底部分延伸的葉片部分。所述基底部分包括軸向軌道，其經(jīng)設(shè)置以延伸進(jìn)入設(shè)置在 渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子中的軸向凹槽。所述軸向軌道包括第一鎖定凹處，其經(jīng)設(shè)置以沿著所述軸向 凹槽與第二鎖定凹處對齊。所述渦輪機(jī)葉片鎖定系統(tǒng)還包括葉片鎖定組件，其具有第一鎖 定插入物和第二鎖定插入物。所述第一鎖定插入物經(jīng)設(shè)置以插入所述第一鎖定凹處和所述 第二鎖定凹處。所述第二鎖定插入物經(jīng)設(shè)置以鄰近所述第一鎖定插入物插入所述第一鎖定 凹處或所述第二鎖定凹處。
[0006] 其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立粧接合。
[0007] 其中所述軸向軌道經(jīng)配置以延伸進(jìn)入所述軸向凹槽以阻止所述渦輪機(jī)葉片相對 于所述轉(zhuǎn)子沿相對于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的徑向和周向移動。
[0008] 其中所述葉片鎖定組件經(jīng)配置以阻止所述渦輪機(jī)葉片相對于所述轉(zhuǎn)子沿相對于 所述轉(zhuǎn)子的所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向移動。
[0009] 其中所述軸向軌道包括鳩尾形軌道，其經(jīng)配置以安裝在具有相應(yīng)鳩尾形狀的所述 軸向凹槽中。
[0010] 其中所述第一鎖定凹處沿相對于所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的徑向延伸進(jìn)入所述軸向軌 道。
[0011] 其中所述軸向軌道包括第一側(cè)開口，其沿軸向延伸進(jìn)入所述第一鎖定凹處，所述 軸向軌道阻止所述第一鎖定插入物沿所述軸向移動穿過所述第一側(cè)開口，且所述軸向軌道 使所述第二鎖定插入物沿所述軸向移動穿過所述第一側(cè)開口。
[0012] 其中所述第一鎖定插入物具有相對于所述轉(zhuǎn)子的所述旋轉(zhuǎn)軸的第一徑向尺寸和 第一周向尺寸，所述第二鎖定插入物具有相對于所述轉(zhuǎn)子的所述旋轉(zhuǎn)軸的第二徑向尺寸和 第二周向尺寸，所述第一徑向尺寸大于所述第二徑向尺寸，且所述第一周向尺寸大于所述 第二周向尺寸。
[0013] 其中所述第一鎖定插入物包括圓柱形插入物，且所述第二鎖定插入物包括矩形插 入物。
[0014] 其中所述第一鎖定插入物包括楔形、T形、L形或球形插入物。
[0015] 其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物包括合金鋼、鎳合金、耐熱材料 或耐腐蝕材料。
[0016] 根據(jù)第二實(shí)施例，一種渦輪機(jī)系統(tǒng)包括具有轉(zhuǎn)子的渦輪機(jī)，所述轉(zhuǎn)子具有第一軸 向凹槽。所述渦輪機(jī)還包括:第一葉片，其具有設(shè)置在所述第一軸向凹槽中的第一軸向軌 道；以及鎖定空間，其延伸進(jìn)入所述第一軸向凹槽和所述第一軸向軌道。所述渦輪機(jī)包括設(shè) 置在所述鎖定空間中的至少一個鎖定插入物。至少一個鎖定插入物阻止所述第一軸向軌道 相對于所述第一軸向凹槽沿軸向移動。
[0017] 其中所述至少一個鎖定插入物包括第一鎖定插入物和第二鎖定插入物。
[0018] 其中所述第一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立粧接合。
[0019] 其中所述第二鎖定插入物將所述第一鎖定插入物固定在所述鎖定空間內(nèi)，且所述 第一鎖定插入物在固定在所述鎖定空間中時(shí)阻止所述第一軸向軌道相對于所述第一軸向 凹槽沿所述軸向移動。
[0020] 其中所述鎖定空間包括徑向延伸進(jìn)入所述第一軸向軌道的第一鎖定凹處和徑向 延伸進(jìn)入所述第一軸向凹槽的第二鎖定凹處，且所述第一鎖定凹處和所述第二鎖定凹處具 有彼此不同的徑向深度。
[0021] 該渦輪機(jī)系統(tǒng)包括沿所述軸向延伸進(jìn)入所述鎖定空間的側(cè)開口，其中所述鎖定空 間的大小大于與所述軸向交叉的方向上的所述側(cè)開口。
[0022] 根據(jù)第三實(shí)施例，一種渦輪機(jī)系統(tǒng)包括具有第一葉片的壓縮機(jī)，所述第一葉片具 有第一軸向安裝件。所述壓縮機(jī)還包括具有第二軸向安裝件的轉(zhuǎn)子。所述第一軸向安裝件 和所述第二軸向安裝件沿軸向連接在一起，從而阻止所述第一軸向安裝件相對于所述第二 軸向安裝件沿軸向和周向移動。所述壓縮機(jī)包括延伸進(jìn)入所述第一軸向安裝件和所述第二 軸向安裝件的鎖定空間。所述壓縮機(jī)還包括設(shè)置在所述鎖定空間中的至少一個鎖定插入 物。所述至少一個鎖定插入物阻止所述第一軸向安裝件相對于所述第二軸向安裝件沿軸向 移動。
[0023]其中所述至少一個鎖定插入物包括第一鎖定插入物和第二鎖定插入物，且所述第 一鎖定插入物和所述第二鎖定插入物相對于彼此立粧接合。
[0024]該渦輪機(jī)系統(tǒng)包括沿所述軸向延伸進(jìn)入所述鎖定空間的側(cè)開口，其中所述鎖定空 間包括徑向延伸進(jìn)入所述第一軸向安裝件的第一鎖定凹處和徑向延伸進(jìn)入所述第二軸向 安裝件的第二鎖定凹處。
【附圖說明】
[0025] 參閱附圖閱讀以下詳細(xì)說明后，，將更好地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和 優(yōu)點(diǎn)，在附圖中，類似的標(biāo)號代表所有附圖中類似的部分，其中： 圖1是渦輪機(jī)系統(tǒng)的一個實(shí)施例的方框示意圖，圖示了具有壓縮機(jī)和渦輪的燃?xì)鉁u輪 發(fā)動機(jī)； 圖2是沿線2-2截得的圖1所示壓縮機(jī)的一個實(shí)施例的局部截面圖，圖示了葉片鎖定系 統(tǒng)的一個實(shí)施例； 圖3是沿線3-3截得的圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部截面圖； 圖4是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部截面圖； 圖5是沿線5-5截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部截面圖； 圖6是圖2所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部分解透視圖，圖示了從轉(zhuǎn)子的凹槽中 分解出的葉片、第一鎖定插入物和第二鎖定插入物； 圖7是圖6所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部剖面透視圖，圖示了設(shè)置在轉(zhuǎn)子的凹 槽中的葉片和第一鎖定插入物，其中第一鎖定插入物處于第一位置； 圖8是圖6到7所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部剖面透視圖，圖示了設(shè)置在轉(zhuǎn)子 的凹槽中的葉片和第一鎖定插入物，其中第一鎖定插入物處于第二位置； 圖9是圖6到8所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部剖面透視圖，圖示了設(shè)置在轉(zhuǎn)子 的凹槽中的葉片、第一鎖定插入物和第二鎖定插入物，其中處于第二位置的第一鎖定插入 物由第二鎖定插入物進(jìn)行固定； 圖10是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部截面圖，圖示了圖2 所示葉片鎖定系統(tǒng)的T形鎖定接口； 圖11是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部截面圖，圖示了圖2 所示葉片鎖定系統(tǒng)的楔形鎖定接口； 圖12是沿線4-4截得的圖3所示葉片鎖定系統(tǒng)的一個實(shí)施例的局部截面圖，圖示了圖2 所示葉片鎖定系統(tǒng)的球形鎖定接口；以及 圖13是沿線4