一种叶片轮盘组件及燃气轮机的制作方法

1.本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体涉及一种叶片轮盘组件及燃气轮机。


背景技术：

2.高温透平(涡轮)二次空气系统设计可能存有的偏差将会影响叶片轮盘组件的工作效率，更为严重时将影响其工作的安全可靠性。因此，对进入叶片轮盘组件的冷却介质供给量进行有效调节十分必要。
3.目前，世界上多数透平(涡轮)叶片轮盘组件用冷却介质供给量节流孔板大多采用焊接方法直接焊于叶根底部，但对于试验机型或新设计机型而言，试验过程中叶片轮盘组件所需冷却介质量尤为不确定，因此，冷却介质供给量调节将十分频繁，如果将节流孔板直接焊接于叶根底部，一则节流孔板孔尺寸根据冷却介质供给量的需要再加工很困难，二则更换其它孔尺寸的节流孔板时需不断焊接拆除，本身工序较复杂之外，还会对叶片造成一定程度的损伤。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种叶片轮盘组件及燃气轮机，以解决现有的节流孔板焊于叶根底部带来的诸多问题。
5.为解决上述问题，本实用新型的第一目的在于提供一种叶片轮盘组件，包括节流孔板、叶片以及轮盘；所述节流孔板设有第一节流孔，且沿其长度方向上的相对两端均设有第一定位连接部；所述叶片包括相连接的片体和叶根，所述叶根相对两端均设有与所述第一定位连接部插接配合的第二定位连接部，所述第一定位连接部和所述第二定位连接部至少在所述节流孔板的长度方向限位所述节流孔板，所述叶根设有与所述第一节流孔连通的第二节流孔；所述轮盘外周缘沿圆周方向设有多个轮槽，所述轮槽底壁设有与所述第二节流孔连通的第三节流孔，所述叶根安装于所述轮槽内，并被所述轮槽在径向和周向上限位。
6.采用上述技术方案，区别于传统的焊接固定方式，而是采用插接来在长度方向上固定节流孔板，然后再利用轮盘的轮槽来对叶根和节流孔板在组件的径向和周向进行固定，结构巧妙，拆装方便，在更换节流孔板时不会对叶根造成损伤，可以有效调节冷却空心叶片冷却介质流量，而且具有适用性广等优点。
7.进一步的，所述第一定位连接部包括垂直于所述节流孔板的第一插板，所述第二定位连接部为开设于所述叶根底面的第一插槽。
8.采用上述技术方案，将第一定位连接部设计为插板，第二定位连接部设计为插槽，结构简单，易于加工和装配。
9.进一步的，所述第一定位连接部还包括垂直于所述第一插板且向内延伸的第二插板，所述第二定位连接部包括开设于所述第一插槽底壁的第二插槽。
10.采用上述技术方案，通过第二插板和第二插槽的配合能够进一步提高节流孔板与叶根的连接稳定性。
11.进一步的，所述第一插板和所述节流孔板的连接处平滑过渡，和/或，所述第二插板与所述第一插板的连接处平滑过渡。
12.采用上述技术方案，将插板与节流孔板间、插板与插板间设计为平滑过渡，便于插装，而且不会在装配过程中出现结构磨损。
13.进一步的，所述轮槽至少一个侧壁设有第一限位部，所述叶根的相对两侧至少一侧设有与所述第一限位部卡合的第二限位部。
14.采用上述技术方案，通过第一限位部和第二限位部的配合能够对叶根与轮槽间进行更好的连接固定，确保装配后的结构稳定性。
15.进一步的，所述第一限位部为凸肩和凹陷两者中的一者，所述第二限位部为凸肩和凹陷两者中的另一者。
16.采用上述技术方案，凸肩和凹陷的配合结构不仅装配效率高，而且固定效果好。
17.进一步的，所述第一限位部和所述第二限位部的数量均为多个，且多个所述第一限位部和多个所述第二限位部一一对应连接。
18.采用上述技术方案，通过增加第一限位部和第二限位部的数量能够提高叶根与轮槽间的连接强度，确保组件在运行过程中的结构稳定性。
19.进一步的，所述第一定位连接部与所述节流孔板一体连接。
20.采用上述技术方案，将第一定位连接部与节流孔板一体连接或者说是一体成型，提高加工效率和结构强度。
21.进一步的，所述叶根底部两端均设有挡板，所述节流孔板位于两个所述挡板之间，且所述节流孔板的底面与所述挡板的底面平齐。
22.采用上述技术方案，利用两个挡板能够对节流孔板进行更好的固定和保护，而且挡板和节流孔板能够使得叶根底部形成矩形块状结构，更加便于叶根与轮槽的装配。
23.本实用新型的第二目的在于提供一种燃气轮机，其具有如上述技术方案所述的叶片轮盘组件。
附图说明
24.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。
25.图1为本实用新型实施例提供的叶片轮盘组件的结构示意图。
26.图2为本实用新型实施例提供的叶片轮盘组件的节流孔板的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的叶片轮盘组件的叶片的结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例提供的叶片轮盘组件的叶根的结构示意图；
29.图5为本实用新型实施例提供的叶片轮盘组件的轮槽的结构示意图；
30.图6为本实用新型实施例提供的叶片轮盘组件的节流孔板装配至叶根时的示意图；
31.图7为本实用新型实施例提供的叶片轮盘组件的节流孔板装配至叶根后的结构示意图。
32.附图标记说明：
33.100-节流孔板；110-第一节流孔；120-第一定位连接部；121-第一插板；122-第二插板；
34.200-叶片；210-片体；220-叶根；221-第二定位连接部；2211-第一插槽；2212-第二插槽；222-第二节流孔；223-挡板；224-第二限位部；
35.300-轮盘；310-轮槽；311-第三节流孔。
具体实施方式
36.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。
37.为了避免传统节流孔板与叶片焊接方式存在的加工装配复杂、损伤叶片等弊端，本实施例提供了一种叶片轮盘组件，旨在通过对节流孔板装配方式的改进来解决上述问题。
38.结合附图1所示，本实施例的叶片轮盘组件为燃气轮机上的动力组件，其主要包括节流孔板100、叶片200以及轮盘300，节流孔板100安装在叶片200的叶根220上，叶片200通过其叶根220装配至轮盘300上。
39.结合附图2所示，本实施例的节流孔板100设有第一节流孔110，第一节流孔110可以是图示中的腰型孔或者其他孔型结构，区别于现有的节流孔板100结构，本实施例沿其长度方向上的相对两端均设有第一定位连接部120，第一定位连接部120的具体结构形式在下述中给出。
40.结合附图3所示，本实施例的叶片200包括相连接的片体210和叶根220，由于本实施例的叶片200改进之处仅在于叶根220部分，因此本实施例不对叶片200的结构做出描述。
41.结合附图4所示，为了适配本实施例的节流孔板100，本实施例在叶根220相对两端均设有与第一定位连接部120插接配合的第二定位连接部221，第一定位连接部120和第二定位连接部221至少在节流孔板100的长度方向限位节流孔板100，两者的具体限位方式在下述中给出，利用第一定位连接部120和第二定位连接部221的连接配合来实现限位节流孔板100的初步固定，再通过下述的轮槽310来实现节流孔板100的完全固定，进而替代现有的焊接方式，为了实现节流功能，本实施例的叶根220设有与第一节流孔110连通的第二节流孔222。
42.除此之外，本实施例的叶根220底部两端均设有挡板223，挡板223垂直于叶根220的底壁设置，在节流孔板100安装至叶根220后，节流孔板100位于两个挡板223之间，并且与两个挡板223之间贴近或者间隙配合，且节流孔板100的底面与挡板223的底面平齐，如此一来，可以利用两个挡板223能够对节流孔板100进行更好的固定和保护，而且挡板223和节流孔板100能够使得叶根220底部形成矩形块状结构，更加便于叶根220与轮槽310的装配。
43.结合附图5所示，本实施例的轮盘300外周缘沿圆周方向设有多个轮槽310，相应的，为了实现节流功能，本实施例的轮槽310底壁设有与第二节流孔222连通的第三节流孔311，第三节流孔311和上述的第一节流孔110、第二节流孔222的形状相近，本实施例的叶根220嵌装于轮槽310内，并被轮槽310在径向和周向上限位。
44.再结合附图2所示，可选的，本实施例的第一定位连接部120包括垂直于或近似垂直于节流孔板100的第一插板121，相应的，本实施例的第二定位连接部221为开设于叶根220底面的第一插槽2211，采用此种结构设计，将第一定位连接部120设计为插板，第二定位连接部221设计为插槽，安装时直接从侧向将节流孔板100插入到叶根220的第一插槽2211即可，结构简单，易于加工和装配。
45.另外，为了提高装配的稳定性，本实施例的第一定位连接部120还包括垂直或近似垂直于第一插板121且向内延伸的第二插板122，相应的，本实施例的第二定位连接部221包括开设于第一插槽2211底壁的第二插槽2212，如此一来，能够通过第二插板122和第二插槽2212的配合能够进一步提高节流孔板100与叶根220的连接稳定性。
46.可选的，本实施例的第一插板121和节流孔板100的内侧和外侧连接处均为平滑过渡，同理，本实施例的第二插板122与第一插板121的内侧和外侧连接处平滑过渡，避免直角边影响装配，从而便于将本实施例的节流孔板100插装至本实施例的叶根220，而且不会在装配过程中出现结构磨损。另外，本实施例的第一定位连接部120与节流孔板100为一体连接或者说是一体成型，以提高加工效率和结构强度
47.当然，本实施例的第一定位连接部120和第二定位连接部221的插接形式不限于此，例如还可以将第一定位连接部120设计为插槽，将第二定位连接部221设计为插板，或者是采用其他插扣结构，对此本实施例不进行赘述。
48.再结合附图5所示，为了实现将叶根220稳定安装于轮槽310，本实施例的轮槽310至少一个侧壁设有第一限位部，优选为两侧侧壁均设有第一限位部，相应的，本实施例的叶根220的相对两侧至少一侧设有与第一限位部卡合的第二限位部224，如此一来，通过第一限位部和第二限位部224的配合能够对叶根220与轮槽310间进行更好的连接固定，确保装配后的结构稳定性。
49.具体的，本实施例的第一限位部为凸肩和凹陷两者中的一者，第二限位部224为凸肩和凹陷两者中的另一者，例如图中所示，本实施例的第一限位部为凸肩，第二限位部224为凹陷，凸肩和凹陷的配合结构不仅装配效率高，而且固定效果好。
50.可选的，本实施例的第一限位部和第二限位部224的数量均为多个，且多个第一限位部和多个第二限位部224一一对应连接，进而通过增加第一限位部和第二限位部224的数量能够提高叶根220与轮槽310间的连接强度，确保组件在运行过程中的结构稳定性。
51.下面就本实施例的叶片轮盘组件的装配过程进行描述：
52.如图6所示，首先将节流孔板100沿着叶片200的侧向装入叶根220底部，此时第一插板121和第二插板122分别位于第一插槽2211和第二插槽2212中；
53.如图7所示，然后将装配有节流孔板100的叶片200的叶根220装入轮盘300的轮槽310内并归位，此时节流孔板100完成装配，当根据机组试验或运行需要对高温透平冷却介质流量进行调节时，只需要沿着上述装配路线的逆过程将节流孔板100取下更换新的节流孔板100即可。
54.结合上述结构说明可知，本实施例提供的叶片轮盘组件区别于传统的焊接节流孔板100的固定方式，而是采用插接来在长度方向上固定节流孔板100，然后再利用轮盘300的轮槽310来对叶根220和节流孔板100在组件的径向和周向进行固定，结构巧妙，拆装方便，在更换节流孔板100时不会对叶根220造成损伤，可以有效调节冷却空心叶片200冷却介质
流量，而且具有适用性广等优点。
55.基于上述结构，本实施例还提供了一种燃气轮机，其具有如上述技术方案的叶片轮盘组件，由于本实施例的燃气轮机的改进之处仅在于上述组件，因此，本实施例不对燃气轮机的其它结构进行附图说明。
56.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。
57.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。
58.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。
59.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：
1.一种叶片轮盘组件，其特征在于，包括：节流孔板(100)，其设有第一节流孔(110)，且沿其长度方向上的相对两端均设有第一定位连接部(120)；叶片(200)，其包括相连接的片体(210)和叶根(220)，所述叶根(220)相对两端均设有与所述第一定位连接部(120)插接配合的第二定位连接部(221)，所述第一定位连接部(120)和所述第二定位连接部(221)至少在所述节流孔板(100)的长度方向限位所述节流孔板(100)，所述叶根(220)设有与所述第一节流孔(110)连通的第二节流孔(222)；轮盘(300)，其外周缘沿圆周方向设有多个轮槽(310)，所述轮槽(310)底壁设有与所述第二节流孔(222)连通的第三节流孔(311)，所述叶根(220)安装于所述轮槽(310)内，并被所述轮槽(310)在径向和周向上限位。2.根据权利要求1所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述第一定位连接部(120)包括垂直于所述节流孔板(100)的第一插板(121)，所述第二定位连接部(221)为开设于所述叶根(220)底面的第一插槽(2211)。3.根据权利要求2所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述第一定位连接部(120)还包括垂直于所述第一插板(121)且向内延伸的第二插板(122)，所述第二定位连接部(221)包括开设于所述第一插槽(2211)底壁的第二插槽(2212)。4.根据权利要求3所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述第一插板(121)和所述节流孔板(100)的连接处平滑过渡，和/或，所述第二插板(122)与所述第一插板(121)的连接处平滑过渡。5.根据权利要求1所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述轮槽(310)至少一个侧壁设有第一限位部(312)，所述叶根(220)的相对两侧至少一侧设有与所述第一限位部(312)卡合的第二限位部(224)。6.根据权利要求5所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述第一限位部(312)为凸肩和凹陷两者中的一者，所述第二限位部(224)为凸肩和凹陷两者中的另一者。7.根据权利要求5所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述第一限位部(312)和所述第二限位部(224)的数量均为多个，且多个所述第一限位部(312)和多个所述第二限位部(224)一一对应连接。8.根据权利要求1-6任意一项所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述第一定位连接部(120)与所述节流孔板(100)一体连接。9.根据权利要求1-6任意一项所述的一种叶片轮盘组件，其特征在于，所述叶根(220)底部两端均设有挡板(223)，所述节流孔板(100)位于两个所述挡板(223)之间，且所述节流孔板(100)的底面与所述挡板(223)的底面平齐。10.一种燃气轮机，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的一种叶片轮盘组件。

技术总结
本实用新型提供了一种叶片轮盘组件及燃气轮机，涉及燃气轮机技术领域。其包括节流孔板、叶片以及轮盘；节流孔板设有第一节流孔，且两端均设有第一定位连接部；叶根相对两端均设有第二定位连接部，第一定位连接部和第二定位连接部至少在节流孔板的长度方向限位节流孔板，叶根设有第二节流孔；轮盘外周缘设有多个轮槽，轮槽底壁设有第三节流孔，叶根安装于轮槽内。本实用新型采用插接来在长度方向上固定节流孔板，然后再利用轮盘的轮槽来对叶根和节流孔板在组件的径向和周向进行固定，结构巧妙，拆装方便，在更换节流孔板时不会对叶根造成损伤，可以有效调节冷却空心叶片冷却介质流量，而且具有适用性广等优点。而且具有适用性广等优点。而且具有适用性广等优点。


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：2023/5/16