一种燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构的制作方法

1.本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体涉及一种燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构。


背景技术：

2.流体旋转机械的动叶片通过其叶根装在轮盘的轮槽内，由于叶片的叶根多为枞树形、燕尾型等叶根，轮盘的轮槽是一个与之相适配轴向通槽，为保证轮盘上所有叶片的轴向位置一致，并防止叶片从轮槽中滑落，通常采用锁键或螺钉锁定定位。
3.目前，大、中型流体旋转机械轴向安装叶片定位方式通常是在轮缘部位开定位槽或定位孔，通过锁键或螺钉实现动叶片的定位，此种方式削弱轮缘的强度，影响转子安全性；此外，对于中、小型流体旋转机械而言，流体旋转机械轮缘肉厚相比较少，如果采用上述的定位方式，不仅轮缘无法满足强度要求，而且锁键和锁键槽的加工难度和安装难度较大，影响装配效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，以解决现有的叶片装配结构存在的轮缘强度低、加工难度和安装难度较大的问题。
5.为解决上述问题，本实用新型首先提供了一种燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，包括叶片、轮盘、定位件以及锁紧件；所述叶片包括相连接的叶片部和叶根部，所述叶根部的底面开设有定位连接部；所述轮盘沿周向设有多个叶片安装部，所述叶片安装部的外缘设有与所述叶根部相适配且限制所述叶根部轴向位移的插槽，所述叶片安装部的一个端面开设有定位孔和锁紧孔，所述定位孔的开孔方向沿所述轮盘径向设置，所述锁紧孔的开孔方向沿所述轮盘的轴向设置，所述定位孔和所述锁紧孔相贯通；所述定位件部分穿装于所述定位孔，且一端插设所述定位连接部内；所述锁紧件连接于所述锁紧孔，且一端压紧所述定位件。
6.采用上述技术方案，通过插槽与叶根部的配合实现叶片与轮盘的轴向限位，通过定位件分别与定位连接部和定位孔的配合实现叶片与轮盘的轴向和径向的定位，然后利用锁紧件进行锁紧固定，结构简单且装配后强度稳定，大大提升装配效率，并且具有普适性，可以适用于燃气轮机、航空发动机、汽轮机及轴流压缩机等动叶片的定位装配。
7.进一步的，所述定位连接部为孔和槽两者中的一者。
8.采用上述技术方案，通过开孔或开槽结构来实现与定位件的配合，结构简单，易于加工。
9.进一步的，所述叶片安装部端面上开设有凹槽，所述凹槽具有靠近所述插槽的第一侧壁和背离所述插槽的第二侧壁，第一侧壁开设有所述定位孔，所述锁紧孔开设于所述插槽和所述凹槽之间。
10.采用上述技术方案，在凹槽的侧壁成型定位孔，在插槽和凹槽之间成型锁紧孔，结
构简单。
11.进一步的，所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述凹槽的底壁平行设置。
12.采用上述技术方案，将第一侧壁、第二侧壁和凹槽底壁设计为平行，便于定位件插入至定位孔内，提高装配效率。
13.进一步的，所述叶片安装部端面设置有凸台，所述锁紧孔和所述定位孔均开设于所述凸台。
14.采用上述技术方案，通过凸台加工成型定位孔和定位孔，便于开孔操作，提高加工效率。
15.进一步的，所述定位件沿其长度方向依次包括头部和杆部，所述头部至少部分插设于所述定位连接部内，所述杆部设有压紧配合平面，所述锁紧件一端压紧所述压紧配合平面。
16.采用上述技术方案，通过压紧配合平面与锁紧件的配合更利于锁紧件压紧定位件，对定位件起到更好的稳固作用。
17.进一步的，所述锁紧件为紧固螺栓，所述锁紧孔为与所述紧固螺栓相适配的螺孔。
18.采用上述技术方案，紧固螺栓装配时操作简单，提高定位装配效率。
19.进一步的，还包括锁紧垫片，所述紧固螺栓包括螺帽和螺杆，所述锁紧垫片套装于所述螺杆，并被所述螺杆压紧于所述叶片安装部。
20.采用上述技术方案，通过锁紧垫片能够将紧固螺栓更好的固定于螺孔内，使得螺杆对定位件的压力能够稳定保持，提高装配后的结构稳定性。
21.进一步的，所述叶根部相对两侧中至少一侧设有向外伸出的限位凸缘，所述插槽侧壁开设有与所述限位凸缘相适配的内凹部。
22.采用上述技术方案，通过内凹部与限位凸缘的配合实现对叶根部轴向位移的限制，结构简单，且在装配时能够具有导向作用，一体多用。
23.进一步的，所述限位凸缘和所述内凹部的两侧边缘均为圆弧过渡结构。
24.采用上述技术方案，将限位凸缘和内凹部边缘设计为圆弧过渡，便于二者配合，降低装配过程中的摩擦阻力。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例提供的叶片的结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例提供的轮盘的叶片安装部的结构示意图(一)；
28.图3为本实用新型实施例提供的轮盘的叶片安装部的结构示意图(二)；
29.图4为本实用新型实施例提供的定位件的结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例提供的锁紧件的结构示意图；
31.图6为本实用新型实施例提供的叶片与轮盘的装配后的结构示意图；
32.图7为本实用新型实施例提供的叶片与轮盘的装配关系图。
33.附图标记说明：
34.100-叶片；110-叶片部；120-叶根部；121-定位连接部；122-限位凸缘；
35.200-轮盘；210-叶片安装部；211-插槽；2111-内凹部；212-开孔部；2121-定位孔；2122-锁紧孔；2123-凹槽；21231-第一侧壁；21232-第二侧壁；2124-开孔凸台；
36.300-定位件；310-头部；320-杆部；321-压紧配合平面；
37.400-锁紧件；410-螺帽；420-螺杆。
具体实施方式
38.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
39.为了解决现有的叶片与叶轮装配时存在的结构复杂、效率低下且影响轮缘强度的问题，本实施例首先提供了一种燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，旨在通过对定位装配结构的改进来解决上述技术问题。
40.结合附图1所示，本实施例的定位装配结构首先对叶片100结构做出改进，叶片100包括相连接的叶片部110和叶根部120，叶根部120和叶片部110的连接方式可以是一体成型或者说是一体连接，当然也可以采用其他连接形式进行对接，在本实施例的叶根部120的底面开设有定位连接部121，定位连接部121可以是孔或者是槽结构，当然也可以是其他能够容置定位件300端部的结构，对此，本实施例不进行一一描述。
41.结合附图2和附图3所示，本实施例的附图仅示出轮盘200部分结构，轮盘200沿自身的周向设有多个叶片安装部210，为了便于叶片部110的安装定位，本实施例在叶片安装部210的外缘设有与叶根部120相适配且限制叶根部120轴向位移的插槽211，叶片安装部210的一个垂直于其轴向的端面设有开孔部212，本实施例的开孔部212设有定位孔2121和锁紧孔2122，定位孔2121和锁紧孔2122被配置为相互垂直，定位孔2121的开孔方向沿轮盘200径向设置，锁紧孔2122的开孔方向沿轮盘200的轴向设置。
42.结合附图4和附图5所示，本实施例的定位结构还包括定位件300和锁紧件400，本实施例的定位件300部分穿装于定位孔2121，且一端插设定位连接部121内，本实施例的锁紧件400连接于锁紧孔2122，且一端压紧定位件300。
43.结合附图6和附图7所示，在叶片100装配时，先将叶根部120装入插槽211并将叶根部120两端对齐插槽211的两端，此时，为孔或槽的定位连接部121正好对齐开孔部212的定位孔2121，然后通过定位孔2121装入定位件300，使得定位件300上端插入到定位连接部121，定位件300的其余部分位于定位孔2121内，最后将锁紧件400由锁紧孔2122装入，压紧定位件300，完成叶片100与轮盘200的定位装配。
44.基于上述说明可知，本实施例的装配结构通过插槽211与叶根部120的配合实现叶片100与轮盘200的轴向限位，通过定位件300分别与定位连接部121和定位孔2121的配合实现叶片100与轮盘200的轴向和径向的定位，然后利用锁紧件400进行锁紧固定，结构简单且装配后强度稳定，大大提升装配效率，并且具有普适性，可以适用于燃气轮机、航空发动机、汽轮机及轴流压缩机等动叶片100的定位装配。
45.再结合附图2和附图3所示，本实施例的开孔部212的结构形式有至少两种，一种是
图中所示，开孔部212包括开设于叶片安装部210端面上的凹槽2123，凹槽2123具有靠近插槽211的第一侧壁21231和背离插槽211的第二侧壁21232，第一侧壁21231开设有上述的定位孔2121，凹槽2123开设后，叶片安装部210在凹槽2123与插槽211之间形成了一个开孔凸台2124，本实施例的锁紧孔2122开设于插槽211和凹槽2123之间的开孔凸台2124上，如此一来，在凹槽2123的侧壁成型定位孔2121，在插槽211和凹槽2123之间成型锁紧孔2122，结构简单。
46.再结合附图2所示，可选的，本实施例的第一侧壁21231、第二侧壁21232和凹槽2123的底壁均为平行设置，便于定位件300插入至定位孔2121内，能够进一步的提高装配效率。
47.除了上述凹槽2123的方式外，本实施例的开孔部212还可以是在叶片安装部210端面设置有凸台(图中未示出此种结构)，本实施例的锁紧孔2122和定位孔2121均开设于凸台，此种结构通过凸台加工成型定位孔2121和定位孔2121，便于开孔操作，也能够进一步的提高加工效率。
48.结合附图4所示，本实施例的定位件300为销钉结构，整体近似于圆柱形状，本实施例的定位件300沿其长度方向依次包括头部310和杆部320，头部310为规则的圆柱状，并且头部310至少部分插设于定位连接部121内，本实施例的杆部320通过切削等工序形成有压紧配合平面321，锁紧件400一端压紧压紧配合平面321，通过压紧配合平面321与锁紧件400的配合更利于锁紧件400压紧定位件300，对定位件300起到更好的稳固作用。
49.结合附图5所示，本实施例的锁紧件400为紧固螺栓，紧固螺栓包括螺帽410和螺杆420，相应的，本实施例的锁紧孔2122为与紧固螺栓相适配的螺孔，装配时，只需要将紧固螺栓旋拧至螺孔内即可，操作简单，进一步降低装配定位难度，提高定位装配效率。
50.可选的，本实施例的定位结构还可以包括锁紧垫片(图中未示出)，本实施例的锁紧垫片套装于螺杆420上，并在装配后被螺杆420压紧于叶片安装部210，采用此种结构设计，通过锁紧垫片能够将紧固螺栓更好的固定于螺孔内，使得螺杆420对定位件300的压力能够稳定保持，提高装配后的结构稳定性。
51.再结合附图1和附图2所示，为了实现插槽211对叶根部120轴向位移的限制，本实施例的叶根部120相对两侧中至少一侧设有向外伸出的限位凸缘122，相应的，本实施例的插槽211侧壁开设有与限位凸缘122相适配的内凹部2111，如此一来，可以通过内凹部2111与限位凸缘122的配合实现对叶根部120轴向位移的限制，结构简单，且在装配时能够具有导向作用，一体多用。
52.另外，本实施例的限位凸缘122和内凹部2111的两侧边缘均为圆弧过渡结构，以便于二者配合，降低装配过程中的摩擦阻力。
53.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
54.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那
些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
56.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，包括：叶片(100)，其包括相连接的叶片部(110)和叶根部(120)，所述叶根部(120)的底面开设有定位连接部(121)；轮盘(200)，其沿周向设有多个叶片安装部(210)，所述叶片安装部(210)的外缘设有与所述叶根部(120)相适配且限制所述叶根部(120)轴向位移的插槽(211)，所述叶片安装部(210)的一个端面开设有定位孔(2121)和锁紧孔(2122)，所述定位孔(2121)的开孔方向沿所述轮盘(200)径向设置，所述锁紧孔(2122)的开孔方向沿所述轮盘(200)的轴向设置，所述定位孔(2121)和所述锁紧孔(2122)相贯通；定位件(300)，其部分穿装于所述定位孔(2121)，且一端插设所述定位连接部(121)内；以及锁紧件(400)，其连接于所述锁紧孔(2122)，且一端压紧所述定位件(300)。2.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述定位连接部(121)为孔和槽两者中的一者。3.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述叶片安装部(210)端面上开设有凹槽(2123)，所述凹槽(2123)具有靠近所述插槽(211)的第一侧壁(21231)和背离所述插槽(211)的第二侧壁(21232)，第一侧壁(21231)开设有所述定位孔(2121)，所述锁紧孔(2122)开设于所述插槽(211)和所述凹槽(2123)之间。4.根据权利要求3所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述第一侧壁(21231)、所述第二侧壁(21232)与所述凹槽(2123)的底壁平行设置。5.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述叶片安装部(210)端面上开设有凸台，所述定位孔(2121)和所述锁紧孔(2122)均开设于所述凸台。6.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述定位件(300)沿其长度方向依次包括头部(310)和杆部(320)，所述头部(310)至少部分插设于所述定位连接部(121)内，所述杆部(320)设有压紧配合平面(321)，所述锁紧件(400)一端压紧所述压紧配合平面(321)。7.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述锁紧件(400)为紧固螺栓，所述锁紧孔(2122)为与所述紧固螺栓相适配的螺孔。8.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述定位装配结构还包括锁紧垫片，所述锁紧件(400)为包括螺帽(410)和螺杆(420)的紧固螺栓，所述锁紧垫片套装于所述螺杆(420)，并被所述螺杆(420)压紧于所述叶片安装部(210)。9.根据权利要求1所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述叶根部(120)相对两侧中至少一侧设有向外伸出的限位凸缘(122)，所述插槽(211)侧壁开设有与所述限位凸缘(122)相适配的内凹部(2111)。10.根据权利要求9所述的燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，其特征在于，所述限位凸缘(122)和所述内凹部(2111)的两侧边缘均为圆弧过渡结构。

技术总结
本实用新型提供了一种燃气轮机叶片与轮盘的定位装配结构，涉及燃气轮机技术领域。其包括叶片、轮盘、定位件以及锁紧件；叶片的叶根部的底面开设有定位连接部；轮盘的叶片安装部设有插槽和开孔部，开孔部设有定位孔和锁紧孔，定位孔的开孔方向沿轮盘径向设置，锁紧孔的开孔方向沿轮盘的轴向设置；定位件穿装于定位孔和定位连接部；锁紧件连接于锁紧孔，且压紧定位件。本实用新型通过插槽与叶根部的配合实现叶片与轮盘的轴向限位，通过定位件分别与定位连接部和定位孔的配合实现叶片与轮盘的轴向和径向的定位，然后利用锁紧件进行锁紧固定，结构简单且装配后强度稳定，大大提升装配效率，并且具有良好的普适性。并且具有良好的普适性。并且具有良好的普适性。


技术研发人员：刘维兵 刘海旭 朱灏楠 莫仪然
受保护的技术使用者：清启动力（北京）科技有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/5/18