[发明专利]制造径向流转子的方法和被制造的转子

说明书

本发明涉及一种制造用于水电涡轮机和/或泵装置的径向流转子的方法，其中，转子包括冠部、带部和多个叶片，其中，所述方法包括第一步骤(V1)和第二步骤(V2)，其中，第一步骤(V1)包括提供第一主要构件的活动，所述第一主要构件包括冠部和每个叶片的部分，以及提供多个第二主要构件的活动，其特征在于，每个第二主要构件包括所述带部的部分和单独叶片的部分，其中，第二步骤(V2)包括将第二主要构件连接到第一主要构件以及将相邻的第二主要构件彼此连接以形成转子的活动。

本发明总体上涉及一种水电涡轮机和/或泵装置，其包括混流式的径向流转子。

由于典型的焊缝几何形状，生产这种径向流转子的传统方法需要大的焊缝体积和高的复杂性。这种转子由三个主要构件系列组成：多个叶片(所述叶片具有复杂的立体形廓，其带有入口边缘和出口边缘，并且一侧由冠部和另一侧由带部限定)；冠部，所述冠部设计用于将叶片产生的力和力矩传递到轴；以及附接在所有叶片上的带部，所述带部为结构增加刚度并为旋转水道提供边界或围带。传统的装配方法是利用全熔透焊接将预加工的叶片焊接到冠部和带部上。这种方法导致焊接接头在厚度上可变，并且沿着立体弯曲的路径使其难以焊接，并且需要在焊接接头处进行额外的堆焊和打磨，从而确保焊角足够大以避免不可接受的应力集中，并确保足够平滑以避免可能有损于汽轮机运行的流动干扰。这些焊接既耗时又昂贵。

文献JP 2014-141903 A描述了一种不同的方法，其中冠部和带部均包括整体叶片式桩体。随后，将叶片的部分焊接到桩体上。这种方法避免了在叶片与带部和冠部的连接处进行焊接，在连接处需要进行额外的焊接和打磨，以获得正确的修角几何形状。然而，立体焊接的数量仍然很高，并且很大一部分焊接发生在难以接近的区域。

文编SE 505 375 C2描述了另一种方法，其中通过装配多个转子区段来生产转子，其中每个转子区段包含一个与冠部和带部的相应部分集成的叶片。试图将冠部区段通过焊接、粘合、螺纹连接、铆接或嵌合连接在一起。试图将带部区段通过焊接、粘合、螺纹连接、铆接或嵌合固定在一起。这种方法的缺点与连接所述区段的复杂性有关。在一些实施方式中，区段通过除焊接以外的其他方式连接在一起，其中，接头处的应力可能成为设计的限制因素。冠部区段可能很厚，这使得它们焊接在一起的成本更高。

本发明所要解决的就技术问题在于，提供一种制造径向流转子的方法，该方法具有减少的复杂焊接量，从而节省成本。

该技术问题通过根据权利要求1所述的方法和根据装置的独立权利要求所述的转子来实现。从属权利要求中公开了本发明的其他有利的实施方式。

下文将结合附图描述本发明：

图1是根据本发明的转子的一部分的视图；

图2是根据本发明的转子的一部分的另一视图；

图3示出了根据本发明的转子的另一部分的三个不同视图；

图4是根据本发明的转子的视图；

图5示出了根据本发明的方法的步骤。

根据本发明，转子包括两组主要的部件，其中第一组部件如图1和图2所示，并且第二组部件如图3所示。

图1在第一视图中示出了根据本发明的径向流转子的第一主要构件。第一主要构件由1标注并且包括冠部(标注为2)和每个叶片的一部分(其中一部分标注为3)。

图2在第二视图中显示了根据本发明的径向流转子的第一主要构件。第一主要构件也由1标注并包括一个凸缘，凸缘被标注为4。第一主要构件也可能不包括凸缘。在这种情况下，凸缘可以在生产过程中或生产过程后的任何时间点添加到转子上。