[其他]涡轮机悬臂叶片的阻尼元件

说明书

本发明涉及一种涡轮机悬臂叶片的阻尼元件，在这种涡轮机中，固定在转子上的工作叶片最好在沿径向的外部区彼此之间相互连接起来。

无论是轴向流动式涡轮，还是径向流动式压缩机或涡轮，它们的悬臂叶片都有产生振动的危险。这种涡轮机在运行时各叶片进行固有振动，这些固有振动取决于振动类型，如切向弯曲振动、轴向弯曲振动或扭转振动。

现有的进行振动阻尼的方案，有借助于在叶尖处的箍带或固定在叶身沿径向的外部区上的连接元件将许多叶片完全连接成一个整体，还有沿切向或锯齿状地穿入阻尼钢丝或焊上连接钢丝等方法。

如果人们打算在目前以非常高的切线速度工作的所谓废气涡轮增压器的整体式涡轮中采取减振措施的话，那么这些解决办法中的大多数是根本不能采用的。迄今为止，这些整体式的工作轮只能设置浇铸的连接元件。后者制造非常困难，因而价格昂贵。

本发明的目的是对于各种类型的悬臂叶片，提供一种适当的易于装配的阻尼系统。

按本发明做到这一点的办法是，在两个叶片之间的连接装置由一块向转子中心弯曲的可弹性变形的小板构成，这块小板插入一个叶片的吸力侧和另一个与之相邻叶片的压力侧的相应的固定装置中。

这种新措施的优点除了非常简单以外，特别是这些弯曲小板可以做得比较薄，从而可以减少对气流的干扰，这是因为有侧面的支承力而减小了它们的弯曲应力。和穿过孔的具有相当大横截面的阻尼钢丝的方案相比，这种将小板嵌入叶片叶身上的槽中的方法对叶片横截面减薄的程度很小。

小板预先做成双弯曲状是有好处的。首先可以简化在叶片中的固定装置的形状，还可以使小板通过其靠在固定装置中的下端面和几乎无间隙的上端面，得到一个完善的导引装置。甚至在只有两点支承的情况下，也不会使它从固定装置中掉出来。

把小板设计成椭圆形，并在其狭窄端设两个圆形支承是比较好的。这种固定方式允许进行轴向装配，这时，只须在小板插入叶片上相应的固定槽中以前使之稍有弹性变形就可以了。此外，这种装配方式还可以使叶身中的槽做得比较深一些。

如果小板基本上设计成三角形，并因而配备了三个支承，那么由于只有三个压力点而成为一个稳定的状态。这三个支承最好一个支承在叶片的吸力侧上，另外两个则支承在叶片的压力侧上。此外，沿轴向看，若把叶片吸力侧上的支承设在位于叶片压力侧上的两个支承之间，那么小板便可以防止带扭向的叶片在运行过程中扭向减小。

附图示意表示了本发明多种实施例。其中：

图1工作轮一个扇形段沿气流流动方向的视图，

图2紧挨着第一种结构形式阻尼元件上面切过的部分叶栅剖视图，

图3至图5阻尼元件的各种固定方案，

图6紧挨着第二种结构形式阻尼元件上面切过的部分叶栅剖视图。

在图中只表示了为理解本发明所必须的元件，其中相同的元件均采用同一个标号。在图1中所部分表示的叶片组可以是废气涡轮增压器的整体式涡轮工作轮的一部分。

工作轮主要由涡轮盘1、和涡轮盘1成一体的扭转工作叶片2以及固定在叶片之间的阻尼元件小板3组成。小板因受到相当大的离心力和相当高的温度，所以用镍基合金制成，例如由熟知的牌号为Nymonic    90的材料所制成。按图2所示，小板是椭圆形的，也可以看作是类似椭圆形的或其窄端做成圆形的长方形。小板以其两端半圆形的支承4，一端装在第一个叶片的吸力侧2′和另一端装在第二个相邻叶片的压力侧2″上与其形状相应的槽5、6中。槽可以在叶片上加工出来，或如在图中这种整体叶轮的情况下直接与工作轮一起浇铸而成。

事先加工成形的双弯曲小板在装配时应使其凸面朝着涡轮盘1的中心（见图1和图3）。

小板的装配过程如下：在两个相邻叶片的叶型入口处沿轴向将小板推入，以其支承插入吸力侧2′的槽5中，然后转入压力侧2″的槽6中。槽5和6被完全充满，所以在作为流动边界的壁面上不存在空穴。

在运行过程中必须有的固持力，一方面来自装配时的预紧力，另一方面由于小板和叶片（扭转）的弹性变形，这也就是说，叶片因此受有扭转负荷。

图4和图5表示了在采用只作简单弯曲的小板时固定装置的情况。按图4所示的固定装置是加工在叶身上的一个不太深的槽7，而按图5则将小板3′支承在铸在叶身上的一个凸耳8的下面。这两种方案适用于沿径向进行装配。装配时将小板3′压入叶片之间而产生弹性变形，然后装入有关的固定装置中。由于小板具有向转子中心的弯曲的曲面，因而能在运行中起抵制离心力的作用，所以小板不会从固定装置中掉出来。