[发明专利]用于涡轮叶片的周向间隔的设备

说明书

本公开的实施例能够提供一种用于沿周向分离涡轮叶片的设备。根据本公开的设备可包括：长度可调的细长部件，其具有相对的第一端部和第二端部；第一卡扣，其联接于长度可调的细长部件的第一端部，第一卡扣确定形状成相对于涡轮机的中心线轴线至少部分地接合邻近于燕尾槽沿周向定位的第一涡轮叶片的翼型轮廓；以及第二卡扣，其联接于长度可调的细长部件的第二端部，第二卡扣确定形状成至少部分地接合邻近于燕尾槽沿周向定位的第二涡轮叶片的翼型轮廓，第一涡轮叶片和第二涡轮叶片在其相对的周向端部处沿周向邻近于燕尾槽。

技术领域

本公开大体上涉及涡轮机，并且更具体而言，涉及增大沿周向邻近于定位在其间的燕尾槽的两个叶片之间的周向间隔，其可包括在其中的目标涡轮叶片。

背景技术

用于涡轮机(如涡轮)的转子通常由大型锻件加工而成。从锻件切割的转子轮典型地开槽，以接受涡轮叶片的根部来用于安装。随着对更大涡轮输出和更高效的涡轮性能的需求不断增加，更大且更多的铰接式涡轮叶片安装在涡轮机中。后级涡轮叶片为涡轮中的一个实例，其中叶片暴露于宽范围的流、负载以及强的动态力。因此，优化这些后级涡轮叶片的性能以便降低空气动力学损失并且提高涡轮的热力学性能，可为技术挑战。

影响这些后级涡轮叶片的设计的动态性质包括在涡轮机组件中使用的各种叶片的外形和外表面轮廓，其可影响系统中的流体速度曲线和/或其它操作流体的特性。除了叶片的外形之外，如叶片的有效长度、叶片的节距直径以及超音速流动区域和亚音速流动区域两者中的叶片的高操作速度的其它性质可显著地影响系统的性能。阻尼和叶片疲劳为在叶片及其轮廓的机械设计中起作用的其它性质。叶片的这些机械和动态响应性质以及其它性质(如空气-热力学性质或材料选择)都影响涡轮叶片的性能和表面轮廓之间的关系。因此，后级涡轮叶片的轮廓通常包括复杂的叶片几何形状，以用于在宽范围的操作条件下最小化损失的同时提高性能。

将复杂的叶片几何形状应用于涡轮叶片(特别是后级涡轮叶片)在转子轮上组装这些叶片方面存在某些挑战。例如，转子轮上的相邻的涡轮叶片典型地由围绕叶片的外周边定位的覆盖带或护罩带连接在一起，以将工作流体限制在定义明确的路径内并且增加叶片的刚度。这些互锁护罩可阻碍定位在转子轮上的叶片的直接组装和拆卸。此外，这些叶片的内平台可包括捆绑式(tied-in)边缘，这也可阻碍它们在转子轮上的组装。

发明内容

本公开的第一方面提供一种用于沿周向分离涡轮叶片的设备，设备包括：长度可调的细长部件，其具有相对的第一端部和第二端部；第一卡扣，其联接于长度可调的细长部件的第一端部，第一卡扣确定形状成相对于涡轮机的中心线轴线至少部分地接合邻近于燕尾槽沿周向定位的第一涡轮叶片的翼型轮廓；以及第二卡扣，其联接于长度可调的细长部件的第二端部，第二卡扣确定形状成至少部分地接合邻近于燕尾槽沿周向定位的第二涡轮叶片的翼型轮廓，第一涡轮叶片和第二涡轮叶片在其相对的周向端部处沿周向邻近于燕尾槽。

本公开的第二方面提供一种用于扩大各自定位在涡轮机的转子轮内的第一涡轮叶片和第二涡轮叶片之间的周向间隔的设备，设备包括：长度可调的细长部件，其具有相对的第一端部和第二端部，并且构造成对第一涡轮叶片和第二涡轮叶片从转子轮的目标涡轮叶片沿周向向外施加分离力，由此增大目标涡轮叶片与第一涡轮叶片和第二涡轮叶片的护罩部分之间的周向间隔；第一卡扣，其联接于长度可调的细长部件的第一端部，第一卡扣确定形状成至少部分地接合接近第一涡轮叶片的护罩部分的第一涡轮叶片的翼型轮廓；以及第二卡扣，其联接于长度可调的细长部件的第二端部，第二卡扣确定形状成至少部分地接合接近第二涡轮叶片的护罩部分的第二涡轮叶片的翼型轮廓，第一涡轮叶片和第二涡轮叶片由沿周向定位在其间的目标涡轮叶片分离。