透平的叶片紧固.pdf

本发明涉及透平叶片锁紧装置(1)，其包括可在轴向方向(5)上运动的楔块(7)，其中，该楔块(7)可借助于牵引器件(8)而在轴向方向(5)上运动，由此产生了在轴向方向(5)上的力。在轴向方向(5)上的该力使得透平叶片(2)被压靠在叶片保持架(4)上。由此形成有效的透平叶片锁紧装置(1)。

1.  一种透平叶片锁紧装置(1)，
其包括可在轴向方向(5)上运动的楔块(7)，
其中，牵引器件(8)以如下方式与所述楔块(7)共同作用，
即，所述楔块(7)可借助于所述牵引器件(8)而在轴向方向(5)上运动，
其中，所述楔块(7)以如下方式形成，
即，所述楔块(7)在轴向方向上的运动引起作用在待锁紧的透平叶片(2)上的、在径向方向(6)上的力。

2.  根据权利要求1所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述楔块(7)贴靠在所述待锁紧的透平叶片(2)中的相应的接触面(21)处。

3.  根据权利要求1所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述楔块(7)贴靠在相应的转子表面接触面(21)处。

4.  根据权利要求3所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，设置有铣制件(20)，所述铣制件(20)具有所述转子表面接触面(21)。

5.  根据权利要求4所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述铣制件(20)布置在叶片保持架(4)的相应的凹槽(19)中。

6.  根据前述权利要求中任一项所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述牵引器件(8)具有螺纹(10)，所述螺纹(10)接合入所述楔块(7)中的互补的配对螺纹(12)中。

7.  根据前述权利要求中任一项所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，设置有锁紧段(15)，所述锁紧段(15)设计成如下形式，即，使得所述牵引器件(8)与所述楔块(7)的无意间的松脱被防止。

8.  根据权利要求7所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述锁紧段(15)实施成板件，并且所述牵引器件(8)的锁紧通过所述板件在所述牵引器件(8)处的弯曲或折边而实现。

9.  根据前述权利要求中任一项所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，设置有用于在径向方向(6)上施加弹簧力的锁紧器件(16)。

10.  根据权利要求3所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述锁紧器件(16)设计为碟簧。

11.  根据权利要求9或10所述的透平叶片锁紧装置(1)，其特征在于，所述锁紧器件(16)布置在锁紧凹槽(19)中。

透平的叶片紧固
本发明涉及一种用于流体机械(Stroemungsmaschine)的透平叶片锁紧装置。
上述种类的叶片紧固装置通常用于在流体机械(例如蒸汽透平)的转子处的转子叶片的紧固，所述流体机械在转子旋转(Rotation)时以较高的速度转动(umlaufen)。通过转子的快速旋转，相关的转子叶片受到很高的离心力。因此，叶片的叶片根部(schaufelfuss)暴露在很高的力之下，并且在位于叶片保持架(Schaufelhalter)处的凹槽(Nut)中强烈地沿径向向外地被挤压。除此之外，叶片暴露于强烈的振动载荷下，以使得在凹槽处可能发生机械损坏，材料疲劳，腐蚀以及在凹槽内的叶片根部的蠕变运动(Wanderbewegung)。
已知有不同的方案，用于在凹槽内安置叶片根部，例如金属楔块，弹簧圈或密封块。尽管金属楔块在凹槽内在轴向上和径向上构成了相关叶片根部的止动装置，但是在大叶片的情况下，利用这种金属楔块却很难在叶片旋转期间在径向方向上产生足够的保持力。碟簧仅仅产生径向的保持力，并且需要用于相关凹槽的纵向方向上的止动的额外花费。此外，对于碟簧，在装配期间成本高昂的测量是必须的。作为密封块，总是必须设置有两个零件，其装配此外还部分地需要对零件进行手工的加工。
本发明的目的在于，提供一种透平叶片锁紧装置，在该透平叶片锁紧装置上，可在很长的运行时期内确保透平叶片在相关叶片保持架内的精确的且振动较少的保持。
该目的通过这样的透平叶片锁紧装置来实现，其包括可在轴向方向上运动的楔块，其中，牵引器件(Zugmittel)以如下方式与楔块共同作用，即，楔块可借助于牵引器件而在轴向方向上运动，其中，该楔块设计为如下形式，即，楔块在轴向方向上的运动导致作用在待锁紧的透平叶片上的、在径向方向上的力。
本发明源自于以下思想，即，待锁紧的透平叶片(其被保持在叶片保持架中)必须通过作用在径向上的力而被锁紧。此处，牵引器件承担了如下任务，即，使楔块在轴向方向上运动。通过楔块的该运动产生了径向的力，该径向力在径向方向上作用到透平叶片上。通过透平叶片在径向方向上的微小运动，叶片根部被压到叶片保持架中。由此，该透平叶片被锁紧成如下形式，即，基本上避免了倾覆运动。
有利的改进方案将在从属权利要求中加以描述。因此，如果楔块贴靠在在待锁紧的透平叶片中的相应透平叶片根部接触面(Turbinenschaufelfussanlageflaeche)处，则是有利的。由此提供了如下可能性，即，以简单且廉价的方式来制造楔块和/或透平叶片，以获得尽可能良好的力的传递。
在一个更有利改进方案中，楔块贴靠在相应的转子表面接触面处。这成为设计透平叶片锁紧装置的一种备选的可能性。不是紧贴在位于透平叶片根部处的倾斜的楔面处，而是，作为其代替，在该有利的改进方案中建议，使楔块贴靠在位于叶片保持架中的相应的倾斜楔面处。这具有以下优点，即，不必对叶片根部进行加工。此外，这还对根部中的力线产生有利的影响。
在一种有利的改进方案中，设置有铣制件，该铣制件具有转子表面接触面。这具有以下优点，即，叶片保持架仅需实施成带有凹槽，且铣制件可插入到凹槽中。铣制件可大批量地预制。由于仅需要凹槽，因此叶片保持架可简单地进行制造。
在另一种有利的改进方案中，牵引器件具有螺纹，该螺纹嵌合入楔块中的互补的配对螺纹(Gegengewinde)中。由此，以简单的手段对牵引器件进行了如下改进，即，使得其可容易地进行制造。通过使牵引器件旋转，从而使楔块运动。按照螺纹的螺距，可传递到透平叶片根部的力会有所不同。
在另一个有利的改进方案中，设置有锁紧段(Sicherungssegment)，该锁紧段设计成如下形式，即，防止牵引器件意外地从楔块上松脱。由此，可将楔块保险地且牢固地进行定位，在此应通过锁紧段而使松脱变得不可能。
有利的是，锁紧段实施成板件(Blech)，且牵引器件的锁紧通过在牵引器件处的板件的弯曲(Umbiegen)或折边(Umboerdeln)来进行。由此，可很容易用该锁紧段而将该牵引器件(其不言而喻地具有螺栓头或相似物)锁紧。板件的简单的弯曲已足以将牵引器件锁紧。
在另一有利的改进方案中设置有用于在径向方向上施加弹簧力的锁紧器件(Sicherungsmittel)。该锁紧器件针对小转速区域对凹槽扩张进行补偿。
有利的是，该锁紧器件设计为碟簧(Tellerfeder)。
在下文中，根据附加的示意图对根据本发明的叶片紧固装置进行进一步阐述。其中
图1示出了在安装好的状态下的透平叶片锁紧装置的透视图，
图2示出了穿过透平叶片锁紧装置的截面视图，
图3示出了出自图2的部分剖面的放大视图，
图4示出了不带透平叶片的叶片保持架的透视图，
图5示出了不带有安装好的透平叶片的透平叶片锁紧装置的备选实施形式的透视图，
图6示出了透平叶片锁紧装置的备选实施形式的横截面视图，
图7示出了出自图6的剖面的放大视图，
图8示出了不带楔块且不带透平叶片的透平叶片锁紧装置的透视图。
在图1中可看到透平叶片锁紧装置1的透视图。透平叶片2包括叶片根部3。该叶片根部3以已知的方式，实施成杉形根(Tannenbaumfuss)的形式。叶片根部3布置在叶片保持架4中。叶片保持架相应地具有与叶片根部3互补地设计的杉树形状。透平叶片2不仅必须在轴向方向5上被锁紧而且必须在径向方向6上被锁紧。叶片保持架4可例如为转子。
在图2中可在截面示图中看到透平叶片锁紧装置1。透平叶片锁紧装置1包括可在轴向方向5上运动的楔块7，其中，牵引器件8以如下方式与楔块7相互作用，即，楔块7可借助于牵引器件8而在轴向方向5上运动。楔块7贴靠在透平叶片根部接触面9处。通过楔块7对着透平叶片根部接触面9的运动产生了在径向方向6上的力。
牵引器件8具有螺纹10。该楔块7相应地具有带有配对螺纹12的孔11。牵引器件8的旋转引起了楔块7在轴向方向5上的运动。在此，牵引器件8具有通常的螺栓头13。螺栓头13可设计为六角形14，且可通过商业上通用的开口扳手使其运动。此处可调整预定的扭矩。
透平叶片锁紧装置1设计成带有锁紧段15。锁紧段15防止牵引器件8意外地从楔块7松脱。为此，将锁紧段15实施成板件。牵引器件8的锁紧通过板件的绕牵引器件8的弯曲或折边来实现。不言而喻地，板件可在螺栓头13处被弯曲，以便由此避免牵引器件8的转动。
除此之外，透平叶片锁紧装置1还具有锁紧器件16，所述锁紧器件16设计成用于在径向方向6上施加弹簧力。为此，将锁紧器件16设计成碟簧，且布置在锁紧凹槽17中。
在图4中可看到叶片保持架的透视图，其中，透平叶片2未示出。楔块7设计成伸长的(laenglich)，并且布置在合适的凹槽18中。
在图5中示出了透平叶片锁紧装置1的备选实施形式。但是在图5中略去了透平叶片2，以使得仅能看到叶片保持架4。此处，叶片保持架4设计成带有相应的凹槽19。在凹槽19中布置有铣制件20。该铣制件20具有转子表面接触面21。转子表面接触面21基本上具有与透平叶片根部接触面9相同的功能，也就是，在径向方向6上传递楔块7的力。
此处，锁紧器件16布置在楔块7和透平叶片2之间。锁紧器件16在此处承担了如针对图2和图3所描述的相同的任务。
在图5中，示出了在安装好的状态下的楔块7和锁紧器件16。
在图6中，可看到穿过透平叶片锁紧装置1的截面视图。显然，如果根据本发明的、包括牵引器件和楔块的组件布置在端部21，22处，则是有利的。
在图7中，可看到出自图6的透平叶片锁紧装置1的放大视图。
在图8中可看到叶片保持架4的透视图，其中，牵引器件8和楔块7以及锁紧器件16并未示出。图8令人印象深刻地示出了，铣制件20可简单地被制造且可容易地被装配在叶片保持架4中。
铣制件20可在其端部设计为圆形的。这具有以下优点，即，由此降低切口应力。