本發明涉及汽輪機葉片軸向定位結構,具體是涉及一種樅樹形葉根動葉末葉片定位結構及其拆裝方法。
背景技術:
1、樅樹型葉根由于承載能力大,被廣泛應用于高轉速汽輪機中,但由于樅樹型葉根都采用軸向插入式裝配方法,軸向定位主要靠軸向定位鍵來實現,而裝配方式又決定了末葉片不能裝入軸向定位鍵,并且高轉速汽輪機葉片較短,但離心力很大。如果不能很好的解決末葉片軸向定位問題,將會對汽輪機的運行帶來很大的安全隱患。
2、目前樅樹型葉根末葉片軸向定位的方式主要有兩種。
3、第一種是在首裝葉片、內弧葉片和末葉片中間體部分開一個定位銷孔,用半剖銷釘分別插入首裝葉片及內弧葉片的定位銷孔內后,再將剩余半剖銷釘分別插入末葉片內及內弧葉片的定位銷孔內,裝入葉輪后,將銷釘旋轉90度,在葉根面開孔位置沖鉚固定。
4、第二種是在末葉片和其相鄰的內弧葉片圍帶頂部分別開設兩組互相垂直的定位孔,先在環向孔中裝入軸向定位鍵之后將其撥動至橫跨兩只相鄰葉片的狀態,再在徑向孔中裝入定位銷釘對孔中的軸向定位鍵進行限位,最后在徑向定位孔頂部焊接填料使定位鍵封死在圍帶之中。
5、第一種裝配方式的葉根中間體部分需要開設定位銷孔,所以要求中間體的厚度達到一定值,這樣增大了把整級葉片中間體的厚度做小的難度,增加了葉片離心力。同時在旋轉半剖定位銷釘之后需要對三只葉片進行沖鉚,操作空間小、難度大。
6、第二種裝配方式的圍帶部分需要開設定位鍵孔,所以要求圍帶厚度達到一定值,這樣增大了把整級圍帶厚度做小的難度,增加了葉片離心力。且在裝卸過程中需采用焊接手段,為葉片裝配帶來了不便。
7、同時,以上兩種裝配方式在需要拆卸葉片時都不得不破壞末葉片在內的若干只動葉片,會造成一定的浪費。
技術實現思路
1、本發明的目的在于:針對現有技術的不足,提供一種樅樹形葉根動葉末葉片定位結構及其拆裝方法,采用該定位結構能夠在保持末葉片強度不變及可靠固定其不軸向移動的情況下盡可能減小其圍帶與中間體的厚度,以達到減小離心力作用。同時簡化裝配的過程,實現動葉片的無損安裝和拆卸。
2、本發明的技術目的通過下述技術方案實現:
3、一種樅樹形葉根動葉末葉片定位結構,所述末葉片軸向插入轉子體的葉輪槽內,與該末葉片的相鄰的內弧葉片、首裝葉片均固定于轉子體上,所述末葉片的葉根中間體左側面和葉根中間體右側面及與該末葉片相鄰的內弧葉片葉根中間體右側面、首裝葉片葉根中間體左側面上分別開設兩套軸向定位孔;所述軸向定位孔包括設置在葉根中間體左側面和葉根中間體右側面的兩個末葉片頂孔以及與末葉片頂孔相對設置的內弧葉片側底孔、首裝葉片側底孔;所述兩個末葉片頂孔、內弧葉片側底孔和首裝葉片側底孔均垂直于相應葉片葉根中間體側面且同軸,四個孔的孔徑相同;內弧葉片側底孔和首裝葉片側底孔的軸向尺寸相同,兩個末葉片頂孔的軸向尺寸相同;在所述軸向定位孔內各設置一套相同的軸向定位鍵限位結構;所述軸向定位鍵限位結構包括軸向定位鍵以及與軸向定位鍵一端可拆卸連接的彈性部件;
4、所述軸向定位鍵分別布置在末葉片頂孔一側,所述彈性部件布置在內弧葉片側底孔和首裝葉片側底孔一側;
5、所述末葉片的葉根中間體出汽側開設有兩個直徑遠小于末葉片頂孔直徑的拆卸孔,且拆卸孔分別與兩個末葉片頂孔之間相互連通。
6、優選的,所述軸向定位鍵限位結構包括軸向定位鍵和與之配合的壓簧;所述軸向定位鍵的一端凹槽,所述壓簧插入凹槽中且與凹槽之間可拆卸連接。
7、優選的,所述軸向定位鍵的軸向尺寸約為末葉片頂孔深度的三倍,所述內弧葉片側底孔和首裝葉片側底孔的深度略大于軸向定位鍵的軸向尺寸;
8、當所述軸向定位鍵限位結構處于展開狀態時,兩只軸向定位鍵分別橫跨在所述末葉片與內弧葉片、首裝葉片之間;
9、當所述軸向定位鍵限位結構處于壓縮狀態時,其整體長度小于等于所述內弧葉片側底孔和首裝葉片側底孔的深度。
10、優選的,所述末葉片頂孔、內弧葉片側底孔以及首裝葉片側底孔的截面形狀均呈圓形;對應地,所述軸向定位鍵的截面形狀也為圓形。
11、本技術還提供一種樅樹形葉根動葉末葉片定位結構的安裝方法,包括如下步驟:
12、先按順序裝入首裝葉片、內弧葉片,并通過各種可行的軸向定位方法將這些葉片固定在轉子體的輪槽上;
13、然后在首裝葉片側底孔和內弧葉片側底孔中分別先放入壓簧再放入軸向定位鍵,并使軸向定位鍵的凹槽一側對準壓簧;
14、之后將兩只軸向定位鍵分別按入相應的葉片底孔之內,在葉輪槽中軸向滑入末葉片,使末葉片的葉根中間體左側面和葉根中間體右側面分別壓住軸向定位鍵的頂部;
15、繼續滑動末葉片直至聽到兩聲短促的碰撞聲,表示兩只軸向定位鍵已滑入末葉片頂孔之中,此時所有葉片均穩固的安裝于轉子體之上,裝配完成。
16、本技術還提供一種樅樹形葉根動葉末葉片定位結構的拆卸方法,包括如下步驟:
17、先將拆卸工裝插入拆卸孔將一側的軸向定位鍵頂出末葉頂孔之后,并將該軸向定位鍵頂回到與末葉頂孔相對應的底孔中;
18、將特制墊片插入末葉片與內弧葉片或末葉片與首裝葉片的葉根中間體之間的間隙以隔開拆卸工裝與軸向定位鍵并阻止軸向定位鍵回彈;
19、再在另一側重復同樣的操作后,末葉片即解除了軸向位移限制,可以在葉輪槽內自由的活動;
20、將末葉片拆除之后,按順序拔出軸向定位鍵、壓簧;
21、再按順序拆除其它葉片。
22、優選的,所述拆卸工裝包括直徑小于拆卸孔直徑的桿部以及與桿部一端固定連接的操作部。
23、與現有技術相比,本發明的有益效果是:
24、1.?本發明在動葉的末葉片及相鄰的內弧葉片、首裝葉片的葉根中間體上分別開設兩套垂直于各自葉根中間體側面的同軸的軸向定位孔,并在其內設置橫跨于相鄰葉片之間的軸向定位鍵結構,將末葉片可靠的固定在相鄰葉片上以避免末葉片發生軸向移動。同時,本發明避免了現有軸向定位技術方案產生的需額外增厚中間體或圍帶的問題,也避免了安裝拆卸葉片過程中可能出現的破壞性操作和焊接操作。即本發明能夠在保持末葉片可靠固定不產生軸向移動的情況下減小該末葉片葉根中間體和圍帶的厚度,降低葉片離心力,也實現了對于動葉片的常溫無損裝配與拆卸。為設計高轉速樅樹型葉根葉片或短而小的樅樹型葉根葉片并簡化葉片的裝配拆卸流程提供了全新的解決方法。
25、2.?本發明的軸向定位鍵的軸向尺寸約為末葉片頂孔深度的三倍,以保證軸向定位鍵在由內弧葉片側底孔或首裝葉片側底孔向末葉片頂孔滑動的過程中有足夠深度埋置于底孔內,以便軸向定位鍵在底孔的導向約束下被壓簧的回彈力順利頂入末葉片頂孔,最終穩固的橫跨在兩只相鄰葉片之間,保證定位穩固。
26、3.?本發明的內弧葉片側底孔和首裝葉片側底孔的深度略大于軸向定位鍵的軸向尺寸則可以保證在自由狀態下,兩只軸向定位鍵可完全埋藏于內弧葉片側底孔、首裝葉片側底孔之內,保證末葉片可以在葉輪槽內順利滑動。