[发明专利]锁紧装置及包括该锁紧装置的压气机、燃气轮机

说明书

本发明公开了一种压气机双级转子叶片锁紧装置和具有该锁紧装置的压气机和燃气轮机，转子包括用于锁紧装置的安装结构，包括：限制第一级叶片径向位移的第一锁紧部；限制第二级叶片径向位移的第二锁紧部；联锁装置，联锁装置包括第一联锁部、第二联锁部、闭锁部，第一联锁部可作用于第一锁紧部以限定第一锁紧部的径向位移，第二联锁部可作用于第二锁紧部以限定第二锁紧部的径向位移，闭锁部在闭锁位置和打开位置之间可操作，闭锁部包括闭锁本体和止动组件，在闭锁位置，止动组件限定闭锁本体与安装结构的相对径向运动。本发明的技术方案，可通过单个锁紧装置实现同时将相邻两级叶片锁紧在转子上。锁紧装置的设置位置合理，结构简单。

技术领域

本发明涉及重型燃气轮机，具体而言，涉及一种锁紧装置及包括该锁紧装置的压气机、燃气轮机。

背景技术

压气机中通常包括旋转的轮盘，轮盘上设置沿其外缘的圆周排布的叶片，转子带动叶片旋转以对空气做功。设置在压气机上的叶片通常包括多级，尤其对于重型燃气机而言需要较大的能量，故在轮盘上的不同外缘圆周上设置多级叶片。轮盘上设置的多级叶片往往需要通过锁紧装置进行锁紧。现有技术中包括在同级叶片中的末叶片位置通过螺钉等结构进行锁紧，以限定同级叶片的径向位移。此种技术方案将导致需要单独设计末叶片，并使末叶片的固有频率与其他叶片不同，为设计带来困难。对于重型燃气轮机而言，为了保证较大的叶片稳定地锁定在转子上，需要在末叶片上设置较大的螺纹孔，可能影响末叶片的强度。

叶片主要通过叶片根部插接入轮盘上设置的叶片槽内以实现安装，同一级叶片插接在同一环形的叶片槽内。现有技术中锁紧叶片的方案还包括在叶片槽中相邻两个叶片之间设置销、锁紧块等锁紧装置对叶片进行锁止和解锁。如现有专利CN112797925A中利用叶片槽内叶片与叶片之间周向间隔空间插入锁紧装置对叶片进行锁定。锁紧装置包括多块相互拼接的锁紧块、保持多块锁紧块锁止的锁紧销。现有专利US10465699B2中通过在叶片槽内相邻两叶片之间内嵌锁紧装置，锁紧装置包括限定相邻两叶片位移的多个支撑件，多个支撑件通过上板锁紧。

由于同一安装槽内相邻的叶片根部之间的周向间距有限，导致销、螺栓等锁紧装置的安装受限。尤其当压气机进行缩尺实验时，叶片、轮盘的尺寸缩小将使相邻的叶片根部之间的周向间距进一步缩小；如果螺栓、销等连接件尺寸同步缩小，将导致螺栓、销等连接件的尺寸过小，存在工艺或安全风险；如果螺栓、销等连接件不缩小，将造成安装的困难。

并且目前现有的压气机中锁紧叶片的技术方案，无论是在同级叶片的末叶片处设置锁紧装置，或者在叶片槽内设置两相邻叶片之间设置锁紧装置，单个锁紧装置只能锁定同级叶片而无法实现对多级叶片的锁紧。

鉴于上述技术问题，特提出本发明。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种压气机双级转子叶片锁紧装置，以解决现有技术中单个锁紧装置无法对双极或多级叶片同时进行锁紧的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压气机双级转子叶片锁紧装置，转子包括用于锁紧装置的安装结构，包括：限制第一级叶片径向位移的第一锁紧部；限制第二级叶片径向位移的第二锁紧部；联锁装置，联锁装置包括第一联锁部、第二联锁部、闭锁部，第一联锁部可作用于第一锁紧部以限定第一锁紧部的径向位移，第二联锁部可作用于第二锁紧部以限定第二锁紧部的径向位移，闭锁部在闭锁位置和打开位置之间可操作，闭锁部包括闭锁本体和止动组件，在闭锁位置，止动组件限定闭锁本体与安装结构的相对径向运动。本发明提供的压气机双级转子叶片锁紧装置，可实现单个锁紧装置同时将相邻两级叶片锁紧在转子。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了闭锁部的具体结构：闭锁部包括可移动的止动组件，在从打开位置到闭锁位置的过程中，止动组件移动至与闭锁本体接合的位置。

进一步的，止动组件在一侧与安装结构接合并且另一侧与闭锁本体接合。即通过止动组件与安装结构或闭锁本体的接合，实现闭锁部在闭锁位置和打开位置的转换。