[发明专利]转子叶片布置

说明书

本公开题为“转子叶片布置”。公开了用于气体涡轮引擎的转子的叶片，该转子叶片都是根据相同的设计制造的。然而，制造公差意味着实际上每个单独的叶片与其他叶片不同。提议将叶片围绕转子的圆周布置，以限制由于给定叶片与其两个相邻叶片之间的振动响应的差异而在叶片中引起的过大应力。

技术领域

本公开涉及围绕转子的转子叶片的周向布置。本公开的各方面涉及围绕气体涡轮引擎的转子的转子叶片的周向布置。

背景技术

气体涡轮引擎包括多个压缩机级和多个涡轮机级。通常，每一个级包括一排转子叶片(可简称为转子)和一排定子叶片。该排转子叶片和该排定子叶片可彼此轴向偏移。

在使用中，转子级围绕引擎轴线旋转。因此，该转子必须充分平衡，以便防止不希望的不平衡效应，诸如振动，这可能导致部件的磨损和/或过早失效。

该转子的转子叶片可以与转子毂部分开制造，该转子叶片固定到转子毂部中以形成转子。尽管每个转子叶片被设计并且预期具有相同的质量，但制造公差意味着叶片的质量通常存在小但可测量的差异。因此，为了确保转子整体上足够平衡，通常围绕转子毂部的圆周以特定图案来布置叶片。

就这一点而言，图1是气体涡轮引擎转子100的示意图，该转子具有附接到毂部110的多个转子叶片120。转子叶片120围绕毂部110周向地布置，在每对相邻叶片之间具有相等的周向间距。围绕毂部110的每个转子叶片120的周向位置标记为A至AJ，如图1所示。

图2是示出在传统布置中在围绕转子100圆周的每个位置A至AJ处的每个叶片的质量的示意图。根据具有叶片组中的中值质量的叶片的质量来将这些叶片的质量归一化。如图中所示，传统图案具有之字形图案，每个叶片的质量大于具有中值质量的叶片的质量，该中值质量的叶片的相邻叶片各自具有小于具有中值质量的叶片的质量。这种传统的布置使得沿径向相对的叶片具有相似的质量。因此，例如，如果位置A处的叶片(可以称为上止点)具有最大质量(如图2所示)，则位置S处的叶片具有第二大质量。

已经开发了上述和图2中所示的传统布置以便平衡转子100以及有可能平衡给定的一组叶片。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的转子，该转子包括转子毂部和多个转子叶片，每个转子叶片在转子叶片根部附接到转子毂部。该转子叶片围绕转子毂部周向布置，使得每个转子叶片具有两个相邻转子叶片。每个转子叶片的质量大于、小于或等于所有转子叶片的中值转子叶片质量。对于质量大于中值的大多数转子叶片，其两个相邻转子叶片中的至少一个转子叶片也具有大于中值的质量。对于质量小于中值的大多数转子叶片，其两个相邻转子叶片中的至少一个转子叶片也具有小于中值的质量。

根据一个方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的转子，该转子包括转子毂部和多个转子叶片，每个转子叶片在转子叶片根部附接到转子毂部，包括：

至少(例如确切地说)p个周向地相邻叶片组成的子集R，这些叶片的质量均大于中值转子叶片质量，其中p由下式给出：

p＝max{g∈Z|g≤(n-1)/x}

其中：

Z为一组整数；

n是转子中的转子叶片的总数；并且

x为小于(n-1)/2的偶数。

质量大于中值转子叶片质量的大多数叶片可包含在子集R中。

根据一个方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的转子，该转子包括转子毂部和多个转子叶片，每个转子叶片在转子叶片根部附接到转子毂部，包括：

至少(例如确切地说)q个周向地相邻叶片组成的子集S，这些叶片的质量均小于中值转子叶片质量，其中q由下式给出：

q＝max{j∈Z|j≤(n-1)/y}