[发明专利]涡轮机叶片保持装置

说明书

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。

附图说明

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24具有翼板（airfoil）25，并且被示出从槽22移除。如已知的，叶片24的根部部分26具有耳部28，耳部28配合到槽22中以将叶片24定位在盘20上。如所示的，具有多个槽22，并且叶片24可通常被接收在各自槽22中。

底部通道27形成在叶片24的径向最内端部处。此外，定位沟槽30形成在叶片24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26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26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 ℉（600 ℃））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24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24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24保持在槽22中。凸缘38确保叶片24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24的轴向端部之间延伸。沟槽30位于叶片24的根部部分26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26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。