[其他]整体式带冠叶片的成排装配工艺

说明书

一般地说，本发明涉及涡轮叶片，具体地说，涉及到涡轮的动叶片。

在涡轮中，特别在蒸汽涡轮中，在涡轮转子圆周上安装有许多排跟随涡轮盘旋转的叶片。蒸汽或燃气对叶片的作用可使涡轮转子及其上的多排叶片转动。作用在这些动叶片上的力，包括由旋转产生的离心力，将使叶片沿径向向外运动，由此将对叶片的连接结构产生比较大的作用力。对多种涡轮而言，叶片的连接结构采用枞树形的叶根结构，它是插入到涡轮盘中与之相配的榫槽中的。如果叶片装配正确的话，则从根部结构两侧外伸的榫齿，对叶片固定在涡轮盘上起相等的作用，然而，如果某一叶片偏离开通过了涡轮盘榫槽中心线的涡轮盘径向线的话，则根部结构一侧的榫齿将较另一侧的榫齿承受更大的力，从而产生了潜在的过载条件。因而，希望确保各叶片各自的中心线与涡轮盘的径向线重合。

各排的动叶片在叶尖用一叶冠环连接起来，此叶冠环通常与叶片上的凸榫（它与叶片成一整体）铆接起来。此凸榫使叶片断面的形状产生突变，因而在叶冠环所产生的弯矩作用下，此凸榫将承受较大的应力，缝隙中还将集聚腐蚀产物。然而叶冠环对叶尖处的蒸汽起密封作用，还将使叶片的振动大大减少。在1985年8月6日颁发给艾伯特丁·帕廷顿等人（转让给本发明的申请人）的美国专利No.4，533，298中披露了消除涡轮叶片凸榫中的应力和腐蚀的先有技术，在此处提出供参考。

帕廷顿等人提出，将许多动叶片按圆形排列方式进行安装，各叶片有一可将叶片固定在涡轮盘上的根部，有前缘和后缘的具有翼形剖面的叶身和与叶身成一整体的叶冠，在径向方向上，叶冠位于叶片的外顶端。叶冠有一前平面和后平面，平面之一通常须安装成基本上平行于一通过叶根中心线的轴向径向平面，而另一平面如果与通过根部中心线的轴向径向平面构成一角度，其值则通常等于360度除以构成圆形叶片排的叶片数。这种涡轮叶片是由美国专利No.4，602，412披露的，此专利于1986年7月29日颁发给已转让本发明申请人的帕廷顿等人，在此处提出供参考。

为避免在涡轮叶片根部两侧作用的载荷不相等，因而对径向安装位置的要求是严格的，另外为减小全速运转时产生的振动以及在旋转传动过程中减少叶根的磨损，因而要求各叶冠紧密接触，这些都需要改变具有整体式叶冠的涡轮叶片排的装配工艺。

本发明的主要目的是提出一种整体式带冠叶片的成排装配工艺，根据这种工艺，叶片是以整排进行安装的，这样便可使所有叶片中心线与榫槽中心线重合，叶冠配合面可全面接触并在切线方向上彼此紧压。

简而言之，本发明的全部目的是实施整体式带冠叶片的成排装配工艺，此工艺包括以下步骤，即以一固定叶片作为叶片排的排首，随时检测该固定叶片的偏差以确定它偏离预定径向位置的情况，在靠近该固定叶片的位置插入一封闭叶片，但不将此封闭叶片锁止在榫槽中，按顺序将其余叶片插入到相应的榫槽中并锁止，使各叶片在指向该固定叶片的方向上产生预应力，将各叶片相对于其所在榫槽的径向方向上进行定位，以施加预应力的方法减小作用于固定叶片上的力，移开固定叶片以完成整个圆周的装配工作，移开封闭叶片以测定其两侧安装的叶片叶冠之间的间隙尺寸，修整封闭叶片叶冠以使间隙为压配合性质。之后将修整好的叶片插入到叶槽中并锁定。从下面优选的实施例及附图的详细说明，可对本发明有更好的了解。

图1所示为安装在涡轮盘上的圆环形动叶片排的部分区段视图;图2所示为整体式带冠叶片的轴向视图;图3所示为图2所示整体式带冠叶片的径向视图;图4所示为整体式带冠叶片的切向视图;图5所示为本发明所使用的径向定位仪;图6所示为一与涡轮叶片处于操作位置时的另一种类型径向定位仪的切向视图;图7为图6所示仪表的径向视图;图8为示意地表明径向定位仪校准方法的正视图;图9所示为安装在涡轮盘上的圆形动叶片排的部分区段视图，用于说明本发明提出方法的细节。

从附图可以看出，各视图中的同一个零件，将以同一个数字表示。图1所示为安装在部分涡轮盘4中的典型涡轮叶片2环形叶片排的一部分。

正如图1、2和4所示，每个涡轮叶片2包括有一枞树形根部6，它与涡轮盘4的榫槽8的形状相对应，以使叶片2固定到涡轮盘4上。使用锁紧装置以防止叶片2的轴向移动。根部6系从叶片平台16开始。自叶片平台16径向向外伸展的为一具有翼形剖面的叶片18，它有前缘20和后缘22。根据上面提及的美国专利No.4，533，298，在径向向外处的是与叶身18连成整体的叶冠24。叶冠24有一前平面26和一后平面28。