[发明专利]用于平衡转子的方法和装置

说明书

本文涉及一种用于平衡转子的方法和装置，涡轮机械转子装置包含：能够旋转的盘(12)，其具有围绕其周缘间隔开的成组的槽(20)；安装在槽(20)中的成组的叶片(22)，其中，叶片(22)具用可变的重量；以及安装在盘(12)中的多个连接部件(36,38,40)，每个连接部件(36,38,40)形成在叶片(22)中的一个与其相应的槽之间的机械联结的一部分，其中，连接部件(36,38,40)具有可变的重量。

技术领域

本发明大体涉及旋转机械元件诸如转子盘，并且更具体地涉及在涡轮机械中转子的平衡。

背景技术

燃气涡轮发动机包含涡轮机械核心，其具有成串联流动关系的高压压缩机、燃烧器和高压涡轮。该核心能够以已知的方式操作以产生推进气体的初级流。典型的涡轮风扇发动机增加了由核心排放气体驱动的低压涡轮(而其又通过轴驱动风扇转子以产生推进气体的旁通流)。在高旁通发动机的情形中，这提供了总发动机推力的大部分。

风扇转子包含从风扇盘径向向外延伸的成组的风扇叶片。在发动机的运行期间，重要的是转子被静态地和动态地平衡。在风扇转子内任何实质的旋转不平衡可引起在风扇转子以及所连接的部件(诸如轴承、轴承支座和风扇支撑框架)中的不希望的机械负载。该过度负载可导致缩短的寿命和/或部件失效。

转子可通过在转子中组装叶片使得叶片的重量关于周缘尽可能均匀地分布来平衡。转子可通过在所选择的位置中安装一个或更多个调整重量来进一步平衡。例如，假如个别叶片较重，那么一个或更多个调整重量将在转子中被安装在与较重的叶片相反的位置处。

期望增加风扇旁通比。当旁通比增加时，风扇直径增加并且/或者轮毂流动路径直径减小。与这样的风扇转子构造相关的一个问题是，现有的风扇平衡重构造可能不能够移除由较重的叶片引起的所有不平衡。

发明内容

该问题由本发明来解决，其提供了一种转子，在该转子中平衡重被包括到叶片至转子的机械连接中。

根据本文中所说明的技术的一个方面，涡轮机械转子装置包括：可旋转的盘，其具有围绕其周缘间隔开的成组的槽；安装在槽中的成组的叶片，其中，叶片具有可变的重量；和安装在盘中的多个连接部件，每个连接部件形成在叶片中的一个与其相应的槽之间的机械联结的一部分，其中，连接部件具有可变的重量。

根据本文中所说明的技术的另一方面，风扇转子装置包括：可旋转的风扇盘，其具有前端和后端，和围绕其周缘间隔开的成组的燕尾槽；由风扇盘所携带的成组的风扇叶片，在此每个风扇叶片包括翼型件和燕尾，其中，燕尾被容纳在燕尾槽中的一个中，并且其中，叶片具有可变的重量；和安装在燕尾槽中的多个燕尾键，每个燕尾键填充在相应的叶片与槽之间的径向间隙，其中，燕尾键具有可变的重量。

根据本文中所说明的技术的另一方面，平衡涡轮机械转子的方法包含：将成组的叶片插入在可旋转的盘中形成的成组的槽中，其中，叶片具有可变的重量；确定所组装的叶片和盘的不平衡；并且将间隔物插入槽的每个中，使得每个间隔物形成在叶片中的一个与其相应的槽之间的机械联结的一部分，其中，间隔物每个具有单独的重量，并且其中，间隔物的单独的重量被选择成校正不平衡的至少一部分。

技术方案1：一种涡轮机械转子装置，其包括：

能够旋转的盘(12)，其具有围绕其周缘间隔开的成组的槽(20)；

安装在槽(20)中的成组的叶片(22)，其中，叶片(22)具用可变的重量；以及

安装在盘(12)中的多个连接部件(36,38,40)，每个连接部件(36,38,40)形成在叶片(22)中的一个与其相应的槽之间的机械联结的一部分，其中，连接部件(36,38,40)具有可变的重量。

技术方案2：根据技术方案1所述的装置，其中，盘(12)和连接部件构造成使得连接部件(36,38,40)中的一个能够在不移除任何叶片(22)的情况下被安装或被从盘(12)移除。