[发明专利]液流机械中转动叶片的固定件

说明书

本发明涉及一种借助锤头形叶根或倒T形叶根使转动叶片固定在透平转子的周向槽中的固定件。通过旋转叶根而使叶片安装就位。在此过程中，最后一个叶片被安装在沿着槽的周向的一剩余间隙内。本发明特别涉及插入在安装好的转动叶片的根部之间并用来填充剩余间隙和进而固定叶根的部件。

通过将叶根固定在周向槽中而将转动叶片固定在透平转子上是众所周知的。这种固定方式特别适合于小叶片的情形。通常，该叶根在垂直于叶片纵向轴的水平横截面内基本上为斜方形，而在其纵向轴内，则基本上为呈齿状嵌入在槽中的倒T形或锤头形。在这种情况下，斜方形的短边或轴向引导面支撑在该槽的侧壁上。

在将叶片安装到转子的周向槽中的过程中，每次安装整列叶片中的最后一个叶片时都会产生问题。一种已知的方法是保证一个安装间隙，该间隙的尺寸以如下方式确定，以使得最后叶片的叶根刚好能被插入该周向槽中。如果叶根基本上为斜方形，则该安装间隙必须至少等于该斜方形的长对角线(如图1a所示，并将在下面更详细地描述)。在将最后一个叶片插入并旋转到所需的方位之后，在第一个叶片和最后的叶片(第n个)之间留下一剩余间隙。为了将叶片固定在周向槽中并避免叶片在运行过程中滑脱，利用中间插片或定距插块来填充该剩余间隙，这些中间插片或定距插块如图1b和1c所示布置在叶根之间，并将在下面做更详细的描述。图2a和2b示出了单个的中间插片，这些中间插片中的一些是整体中间插片，而其它一些则是两半组合的中间插片。在两半组合中间插片的情况下，位于中心线上并彼此抵靠的侧边是竖立且平直的。中间插片或定距插块的作用不仅是将叶根固定在周向槽中，而且还保持叶根之间彼此等距离，以实现剩余间隙在整个周向槽中的均匀分布。

在每一种情形下，中间插片的形状都与固定它们的叶根的形状相同。而且在每一种情形下，每一叶片列的叶根的尺寸都要根据该叶片列的叶片的尺寸来确定。在这种情况下，一个叶片列的叶根在其宽度、长度和T形或锤头形中齿及台阶(step)的数量上都与另一叶片列不同。

在安装最后一个中间插片时，将再次出现与安装最后一个叶片相同的问题。为了解决这一问题，又要保证留有一个足以用来安装一个两半组合中间插片的间隙。最后，用两半组合中间插片来填充这一较小的间隙，如图2b所示(在这些两半组合中间插片插入之后仍剩余的间隙最后由一个三件组合封闭片来填充，进而保证叶片可以牢固地安装在周向槽中，以利于透平的安全运行)。

这里所述的整体中间插片的基本形状或横截面为矩形，即，中间插片的短边或轴向引导面与周向槽的侧壁之间呈一角度。因此，中间插片仅以其拐角处与周向槽的侧壁接触。然而，周向槽和中间插片并未因此而承受很大的载荷，因为作用在整体中间插片上的横向的轴向力是很小的。

在安装区域内，两半组合中间插片具有斜方形的横截面，菱形的短边与长边之间的角度不同于90°。该角度这样确定，以使得短边或轴向引导边平展地抵靠在周向槽的侧壁上。因为作用在两半组合中间插片上的横向的轴向力要远远大于整体中间插片，所以选择平展地抵靠是很必要的。如果短边不是平展地抵靠在周向槽的侧壁上，则两半组合中间插片就会在侧壁上切出凹口，并进而将侧壁损坏。

作用在两半组合中间插片上的轴向力和作用在整体中间插片上的轴向力的不同与整体中间插片只有一个重心而两半组合中间插片有两个重心的事实有关，而离心力是作用在该重心上的。

两半组合中间插片的短边的角度结构避免了对中间插片和周向槽的损害。但是，该角度结构的制造是很昂贵的。

本发明的目的是提供一种与现有技术相比制造成本低廉的两半组合中间插片，以将开始部分所述的转动叶片固定在周向槽中。

本发明的目的通过提供一种权利要求1的前序部分所述的转动叶片的固定件来达到，其中，从平行于基本形状的长边的垂直横截面来看，两半组合中间插片中面对着周向槽的中心以及与其相邻的两半组合中间插片的那些边被设计成勾形。在这种情况下，一个两半组合中间插片的勾形和与其相邻的两半组合中间插片的勾形形成几何形状互补，以便通过它们的勾形，使两个两半组合中间插片的边彼此嵌入并以可靠锁定的方式相互连结在一起。因此，两个中间插片可以彼此被看作为对方的几何配对件。根据本发明，相互连结的两半组合中间插片的基本形状或水平横截面为直角设计。