[发明专利]用于将流体机械的叶片与转子轴相连接的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于将流体机械尤其蒸汽涡轮机或者燃气涡轮机或者压缩机的叶片与转子轴相连接的装置以及一种用于制造这样的装置的方法。

背景技术

这样的装置一般包括第一叉形根部、第二叉形根部以及至少一根连接栓，其中所述第一叉形根部与叶片固定地相连接并且该第一叉形根部具有一定数量的设有第一孔的第一根部接片，所述第二叉形根部与转子轴固定地相连接，其中该第二叉形根部具有一定数量的设有第二孔的第二根部接片，所述连接栓为了将所述第一叉形根部与第二叉形根部相连接而穿过嵌入彼此当中的根部接片的第一孔和第二孔。

这样的装置从DE 39 17 034 A1中得到公开。在此将螺旋桨叶片固定在铰链上。为此，铰链销不仅插入与转子固定地相连接的叉形根部的孔中而且插入与螺旋桨固定地相连接的叉形根部的孔中。在所述与螺旋桨相连接的叉形根部的孔中布置了少摩擦的轴套，所述铰链销容纳在所述轴套中。

DE 29 52 023 A1展示了一种用于将叶片闭锁在涡轮机械转子中的叶片保持装置。叶片在此借助于燕尾榫连接在其径向上处于里面的端部上保持在转子上。在容纳着所述燕尾榫的槽中，布置了弹簧间隔块，该弹簧间隔块将径向向外指向的力施加到所述燕尾榫上。

发明内容

本发明的任务是，改进流体机械的叶片与转子轴之间的连接。

该任务通过一种用于将流体机械尤其蒸汽涡轮机或者燃气涡轮机或者压缩机的叶片与转子轴相连接的装置得到解决。该装置包括第一叉形根部、第二叉形根部以及至少一根连接栓，其中所述第一叉形根部与所述叶片固定地相连接尤其与该叶片整体地构成，其中所述第一叉形根部具有一定数量的设有第一孔的第一根部接片，所述第二叉形根部与所述转子轴固定地相连接尤其与该转子轴整体地构成，其中所述第二叉形根部具有一定数量的设有第二孔的第二根部接片，所述连接栓为了将所述第一叉形根部与第二叉形根部相连接而穿过所述第一孔和第二孔。

按本发明，所述装置具有第一区域和第二区域，其中所述第一区域在至少一个根部接片中的孔的第一内直径与所述连接栓的第一外直径之间具有预先设定的第一直径差，并且所述第二区域在至少一个根部接片中的孔的第二内直径与所述连接栓的第二外直径之间具有预先设定的第二直径差，其中所述第一直径差和第二直径差尤其在数值方面彼此不同。

因此按本发明提出，在轴-毂-连接的不同的轴向区域中设置不同的配合，用于由此有针对性地调节压应力在接触区域中的轴向分布并且由此调节离心力的轴向分布。

至少一个、然而也可以是两个或者更多个根部接片称为一定数量的根部接片。但是对于稳定的连接来说有必要的是，两个叉形头中的至少一个具有至少两个根部接片，所述至少两个根部接片将另一个叉形根部的至少一个根部接片包围。

通常相对于连接栓和孔轴线同轴的区域称为本发明意义上的区域，在该区域中所述连接栓抵靠在孔中，从而可以在连接栓与孔的内表面之间进行力传递。这样的区域可以沿孔轴线或者说连接栓轴线具有相应于一个或者多个根部接片的轴向延伸的轴向延伸。

但是，一个区域的轴向延伸也可以小于一个根部接片的轴向延伸并且尤其也可以具有几乎线性的伸展。

直径差ΔD_i相应地从相应的区域上的孔的内直径d_i减去连接栓的外直径D_i获得：

                ΔD_i＝d_i-D_i。

因为在将连接栓插入孔中的接合过程中不仅在连接栓上而且在孔中都会产生弹性的和/或塑性的变化，因此优选在制造连接栓或者说孔之后以及在将连接栓插入孔中的接合过程之前的尺寸具有决定意义。

按本发明，通过不同的区域中的不同的直径差可以有针对性地预先设定在所述区域中传递的力的能流，并且由此有针对性地控制并且由此也减少所述装置的各个组件的负荷。因此在一个对于在整个轴-毂-连接的轴向延伸上基本保持相同的配合来说经受高负荷的区域上，所述直径差可以大于在另一区域中所选择的直径差，这导致在该区域中负荷的减少。在此，能够为孔中的栓实现比在另一区域中更大的运动自由度。此外在此可以获得所述连接栓和/或根部接片在相应区域中的有针对性的变细，使得所述连接栓和/或根部接片可以屈服于相应作用的负荷。这导致负荷再分配到其它区域上，从而因此随着直径差的提高给该区域卸载。如果具有不同的直径差的区域处于不同的连接栓上，那么可以将负荷有针对性地从所述连接栓之一转移到相应其它的连接栓上。