[发明专利]用于转子组件中载荷传递的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及涡轮机转子组件，且更特别地涉及释放与涡轮机转子组件一起使用的旋转翼面顶罩处的应力的方法和装置。

背景技术

至少一些公知的涡轮机转子组件包括多个从根部延伸到顶罩的转子叶片或者动叶(buckets)(在下文中，用语“动叶”应当用来一般指示涡轮动叶或者航空发动机叶片)。通常，顶罩有助于改进涡轮机转子组件的性能。在运行期间，顶罩经受高的热载荷和机械载荷，这些载荷导致了引向顶罩内的应力，这些应力必须被解决以保持叶片的有效寿命。

为了有助于降低引向顶罩的应力，至少一部分公知的动叶顶罩是扇形的，使得顶罩的选定部分被去除。例如，公知的，在加工成扇形的过程中去除沿着顶罩的前缘和/或后缘的顶罩部分。虽然扇形区域有助于降低机械载荷，且由此降低引向顶罩的应力，但是将顶罩做成扇形会对发动机的性能产生不利的影响。

发明内容

在一个方面，提供装配转子组件的方法。该方法包括将第一涡轮动叶组装到转子盘上，其中第一涡轮动叶包括具有第一表面的第一顶罩，提供第二涡轮动叶，该第二涡轮动叶包括具有第二表面的第二顶罩，然后将第二涡轮动叶组装到转子盘上，以至于第二涡轮动叶周向地邻近第一涡轮动叶，且以至于在转子组件运行期间，第一顶罩沿着第一和第二表面接触第二顶罩，从而实现引向第一顶罩的径向载荷的一部分传递给第二顶罩，和引向第二顶罩的径向载荷的一部分传递给第一顶罩这两者中的至少其中之一。

在进一步的方面中，提供转子组件。转子组件包括第一涡轮动叶，该第一涡轮动叶包括从第一涡轮动叶的径向外端延伸的第一顶罩。第一顶罩包括第一表面。转子组件还包括第二涡轮动叶，该第二涡轮动叶包括从第二涡轮动叶的径向外端延伸的第二顶罩。第二顶罩周向邻近第一顶罩设置。第二顶罩包括第二表面，该第二表面构造成传递引向第二顶罩的径向载荷的一部分给第一顶罩，和传递引向第一顶罩的径向载荷的一部分给第二顶罩这两者中的至少其中之一。

在进一步的方面中，提供涡轮动叶组件。涡轮动叶组件包括涡轮动叶和从涡轮动叶的径向外端延伸的顶罩。顶罩包括前缘和相对的后缘，以至于第一周向侧和相对的第二周向侧每个都在前缘和后缘之间延伸。顶罩进一步地包括至少一个在第一周向侧和第二周向侧之间延伸的顶部横梁。涡轮动叶组件还包括第一表面和第二表面，它们每个沿着第一周向侧，至少一个顶部横梁，前缘和后缘中的至少一个的一部分延伸。第一和第二表面构造成能够实现从第一顶罩到邻近的第二顶罩的径向载荷传递。

附图说明

图1是可用于轴流涡轮机的示例性动叶的透视图；

图2是图1所示的且在涡轮机转子组件内的适当位置结合的一对动叶的部分透视图；

图3是图2所示的示例性动叶顶罩的顶部透视图；和

图4是图3所示的动叶顶罩的底部透视图。

具体实施方式

如这里所采用的，以单数的方式叙述且采用  “一(a)”，“一个(an)”或者“一个(one)”(且特别是，“至少一个(at least one)”)这些词开头的部件或者步骤应当理解为不排除多个所述的部件或者步骤，除非这种排除明确地进行了说明。而且，提到的本发明的“一个实施例”(或者“其它实施例”)并不意欲解释成排除任何也结合了所述特征的其它实施例的存在，或者排除结合本发明进行描述的其它特征的存在。因而，除非明确地与此相反地进行说明，“包含(comprising)”或者“具有(having)”一个或者多个具有特殊特性的部件的实施例，可以包括另外的没有这种特性的这种部件。

图1是可用于轴流涡轮机的涡轮动叶100的透视图。在一个示例性实施例中，每个动叶100包括翼面42和用于安装翼面42到转子盘(未示出)上的整体形成的燕尾榫43。

翼面42包括第一侧壁44和第二侧壁46。第一侧壁44是凹面的且限定了翼面42的压力侧，而第二侧壁46是凸面的且限定了翼面42的负压侧。侧壁44和46在翼面42的前缘48和轴向间隔的后缘50处连接，该后缘位于前缘48的下游。

第一和第二侧壁44和46，分别地纵向或者径向向外延伸以从靠近燕尾榫43设置的叶根50处伸展。在示例性实施例中，翼面42和叶根52制造成整体组件。在可选实施例中，翼面42和叶根52没有制造成整体部件。在示例性实施例中，动叶100包括顶罩212。动叶100连接到转子轴且从转子轴径向向外延伸。在替换的实施例中，动叶100可以通过其它构造成将动叶连接到转子轴上的装置而连接到转子轴上，例如，叶盘(blisk)。