[发明专利]用于减少叶片/盘应力的叶片/盘燕尾背切

权利要求书

1.一种减少涡轮叶片或转子盘中的至少一个上的应力的方法，其中多个 涡轮叶片可连接到该盘，且其中每个所述涡轮叶片都包括可接合到所述盘内 具有相应形状的燕尾槽内的叶片燕尾，该叶片燕尾包括宽凸起、中等凸起和 窄凸起三种凸起，该方法包括步骤：

(a)确定燕尾背切相对于基准线的起始点，该起始点限定燕尾背切沿 燕尾轴线的长度；

(b)确定该燕尾背切的切除角；和

(c)根据该起始点和切除角，从叶片燕尾或盘燕尾槽中的至少一个去 除材料，以形成燕尾背切，

其中起始点和切除角根据叶片和盘几何而被优化，以最大化盘上的应力 减少、叶片上的应力减少、涡轮叶片的有用寿命、保持或改善涡轮叶片的空 气动力学性能之间的平衡，

其中基准线被定位为沿燕尾轴线的中心线与叶片燕尾的前面相距1.936 英寸，且执行步骤(a)以使得对于宽凸起而言燕尾背切的起始点为从基准 线沿向后方向至少0.923英寸，对于中等凸起而言为从基准线沿向后方向至 少1.654英寸。

2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)被执行以使得所述切除角 最大为5°。

3.如权利要求2所述的方法，其中通过在所述叶片和盘几何上执行有限 元分析来优化所述起始点和切除角。

4.如权利要求1所述的方法，其中通过确定多个切除角来执行步骤(b)， 以限定具有非平面表面的燕尾背切。

5.如权利要求1所述的方法，其中通过从所述叶片燕尾去除材料来执行 步骤(c)。

6.如权利要求1所述的方法，其中通过从所述盘燕尾槽去除材料来执行 步骤(c)。

7.如权利要求1所述的方法，其中通过从所述叶片燕尾和从所述盘燕尾 槽去除材料来执行步骤(c)。

8.如权利要求7所述的方法，其中还执行步骤(c)以使得基于从所述 叶片燕尾和盘燕尾槽去除材料得到的角度不超过所述切除角。

9.一种涡轮叶片，包括翼面和叶片燕尾，所述叶片燕尾的形状对应于涡 轮盘内的燕尾槽，该叶片燕尾包括宽凸起、中等凸起和窄凸起三种凸起，

该叶片燕尾包括燕尾背切，该燕尾背切根据叶片几何而被确定尺寸和定 位，以最大化转子盘上的应力减少、叶片上的应力减少、涡轮叶片的有用寿 命、保持或改善涡轮叶片的空气动力学性能之间的平衡，

其中该燕尾背切的起始点，其限定该燕尾背切沿燕尾轴线的长度，被相 对于一基准线而确定，，该基准线被定位为沿燕尾轴线的中心线与叶片燕尾 的前面相距1.936英寸，

其中对于宽凸起而言燕尾背切的起始点为从基准线沿向后方向至少 0.923英寸，对于中等凸起而言为从基准线沿向后方向至少1.654英寸。

10.如权利要求9所述的涡轮叶片，其中所述燕尾背切的切除角最大为 5°。

11.如权利要求9所述的涡轮叶片，其中所述燕尾背切具有非平面表面。

12.一种涡轮转子，包括多个与转子盘结合的涡轮叶片，每个叶片包括 翼面和叶片燕尾，且转子盘包括多个形状与叶片燕尾相对应的燕尾槽，该叶 片燕尾包括宽凸起、中等凸起和窄凸起三种凸起，

其中所述叶片燕尾和燕尾槽中的至少一个根据叶片和盘几何而被确定 尺寸和定位，以最大化转子盘上的应力减少、叶片上的应力减少、涡轮叶片 的有用寿命、保持或改善涡轮叶片的空气动力学性能之间的平衡，

其中该燕尾背切的起始点，其限定该燕尾背切沿燕尾轴线的长度，被相 对于一基准线而确定，该基准线被定位为沿燕尾轴线的中心线与叶片燕尾的 前面相距1.936英寸，和

其中对于宽凸起而言燕尾背切的起始点为从基准线沿向后方向至少 0.923英寸，对于中等凸起而言为从基准线沿向后方向至少1.654英寸。