轴向锁紧组件和包括该轴向锁紧组件的压气机的制作方法

1.本发明涉及一种燃气轮机，具体而言，涉及一种轴向锁紧组件。

背景技术：

2.燃气轮机压气机动叶片锁紧结构中，锁条安装在内的凹槽内，现有技术方案中锁紧装置结构复杂，解锁也较为复杂。如专利cn113623270a公开的锁紧结构，锁紧结构设置在叶根与上的承受应力较低的低应力区域，包括第一安装部、第二安装部、联锁装置。联锁装置包括第一滑动部、第二滑动部、弹性部。第一滑动部和第二滑动部设置在弹性部两端，联锁装置在闭锁位置和打开位置之间可操作，在闭锁位置，联锁装置与第一安装结构和第二安装结构配合，以限制叶片的轴向位移。该专利实现了叶根和的轴向锁紧，但锁紧结构零件较多，且安装、拆卸复杂。
3.针对以上问题，本发明给出了一种解决方案。

技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种一体化的锁紧结构，以解决现有技术中的问题。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种一种压气机叶片轴向锁紧组件，叶片的叶根安装在内，锁紧组件包括第一安装部、第二安装部、锁紧本体，第一安装部设置在叶根上，第二安装部设置在上，锁紧本体能至少部分容纳在第一安装部和第二安装部形成的容纳腔内，以限定叶根和轴向方向的相对位移，锁紧本体为一体式弹性结构。锁紧本体为一体式弹性结构，通过该一个零件，能实现叶片和的轴向锁紧，其拆装时，不需要破坏锁紧结构，锁紧结构可以复用。且该锁紧本体为弹性结构，对加工工艺要求较低。
6.进一步的，锁紧本体包括锁紧状态和解锁状态，在锁紧状态，锁紧本体通过弹性变形至少部分容纳在容纳腔内，压抵叶根或进行锁紧，在解锁状态，锁紧本体从容纳腔内至少部分脱出，解除叶根和轴向方向的相对位移限制。
7.进一步的，解锁状态可以通过两个方向的解锁操作实现。
8.进一步的，两个方向为操作锁紧本体向上提升解锁、操作锁紧本体向下按压解锁。
9.进一步的，锁紧本体呈弧线状，包括限位部、弹性锁紧部，弹性锁紧部设置在限位部的一端，在锁紧状态下，限位部容纳在第二安装部内，弹性锁紧部容纳在第二安装部内并延伸至第一安装部。
10.进一步的，锁紧本体还包括定位部，定位部在限位部的另一端，定位部包括端部斜面，端部斜面与叶根侧面抵接。
11.进一步的，锁紧本体呈长条状延伸，包括限位部、两个弹性锁紧部，两个弹性锁紧部设置在限位部的两端。
12.进一步的，弹性锁紧部为可弹性变形的结构。
13.进一步的，弹性锁紧部在叶根径向方向上相对的两侧开设多个切口槽，一侧的多
个切口槽和另一侧的多个切口槽彼此交错开，形成曲回状凹槽结构。使得弹性锁紧部可以弹性变形。
14.进一步的，在锁紧状态，弹性锁紧部在叶根的径向方向的位置高于限位部的位置，使得弹性锁紧部可向下弹性变形以脱离与第二安装部的配合，以实现叶根与的解锁状态。
15.进一步的，弹性锁紧部包括工艺孔，通过工艺孔向上提升弹性锁紧部，以脱离与第一安装部的配合，以实现叶根与的解锁状态。
16.进一步的，第一安装部为能容纳弹性锁紧部的第一凹槽，第二安装部为能容纳限位部的第二凹槽。
17.进一步的，限位部的横截面为梯型或t型，以防止锁紧本体从第二凹槽中脱开。
18.进一步的，第二凹槽横截面为梯型或t型。
19.进一步的，锁紧本体由钛合金制成。
20.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压气机，包括叶片、，叶片的叶根安装在内，其特征在于，还包括上述任一种的轴向锁紧组件。包括该轴向锁紧组件的压气机安装快捷、拆装方便，提高了压气机的安装、维修效率，不需要特殊工装和工艺要求。
21.应用本发明的技术方案，锁紧本体仅使用一种零件种类，即可实现整个动叶叶轮的锁紧，有效的减少了零件规格种类，且锁紧本体设计为弹性结构，实现了两个方向的解锁，不需要破坏零件，锁紧本体可以复用。
附图说明
22.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1示出了根据本发明的一体化锁紧本体结构轴侧图；以及
24.图2示出了图1的左视图；
25.图3示出了根据本发明的带有第二安装部的结构示意图；
26.图4示出了根据本发明的带有第一安装部的叶片结构示意图；
27.图5示出了根据本发明的弹性锁紧组件正常锁紧状态俯视图；
28.图6示出了根据本发明的弹性锁紧组件正常锁紧状态剖视图；
29.图7示出了根据本发明的弹性锁紧组件向下解锁状态结构示意图；
30.图8示出了根据本发明的弹性锁紧组件向上解锁状态结构示意图。
31.其中，上述附图包括以下附图标记：
32.1、锁紧本体；11、弹性锁紧部；12、工艺孔；13、限位部；
33.2、叶片；21、第一安装部；3、；31、第二安装部。
具体实施方式
34.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
35.以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本
发明所要求保护的范围。术语“包括”在使用时表明存在特征，但不排除存在或增加一个或多个其它特征；术语“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；此外，术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
36.在描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
37.燃气轮机压气机动叶片2安装在3的榫槽后，轴向方向仍需定位。本发明提供一种一体化的压气机叶片2轴向锁紧结构，以实现叶片2和3的轴向快速锁紧。本发明的锁紧组件叶实现每个叶片2和3的单独轴向锁定。
38.如图1-图5所示，锁紧组件包括第一安装部21、第二安装部31、锁紧本体1，第一安装部21设置在叶根上，第二安装部31设置在3上。锁紧本体1能至少部分容纳在第一安装部21和第二安装部31形成的容纳腔内，通过限定第一安装部21和第二安装部31的轴向自由度以限定叶根和3轴向方向的相对位移。其中，锁紧本体1为一体式弹性结构，通过该一个零件，能实现叶片2和3的轴向锁紧，其拆装时，不需要破坏锁紧结构，锁紧结构可以复用。且该锁紧本体1为弹性结构，对加工工艺要求较低。
39.锁紧本体1的材料可采用钛合金，满足耐高温、高强度要求。如图5所示，锁紧本体1为安装在3上的一体式弹性结构，呈弧线状，包括限位部13、弹性锁紧部11。限位部13的横截面为梯型或t型，以防止锁紧本体1从第二安装部31中脱开，从而实现锁紧本体1在第二安装部31中的径向定位。在锁紧状态下，限位部13容纳在第二安装部31内。
40.弹性锁紧部11设置在限位部13的一端，为可弹性变形的结构，容纳在第二安装部31内并延伸至第一安装部21。弹性锁紧部11在叶根径向方向上相对的两侧开设多个切口槽，一侧的多个切口槽和另一侧的多个切口槽彼此交错开，形成曲回状凹槽结构，使得弹性锁紧部11可以弹性变形。
41.弹性锁紧部11的加工方式可采用电火花线切割开槽，开槽深度、宽度和节距影响锁条折弯效果。一般情况下，曲回状凹槽结构的开槽深度约为弹性锁紧部11厚度的0.75，槽宽度为0.2～0.3mm，节距为开槽深度值的0.8～1。选取上述参数时，需要经过强度校核。对应弹性锁紧部11，也可以采用其它形式的弹性结构，如采取一体化的片弹簧、板弹簧和波纹管等。
42.弹性锁紧部11还包括工艺孔12，通过工艺孔12向上提升弹性锁紧部11，以脱离与第一安装部21的配合，以实现叶根与3的解锁状态。工艺孔12可设置成螺纹孔等，通过旋入螺钉等工具可向上提升操作弹性锁紧部11。
43.锁紧本体1还包括定位部，定位部在限位部13的另一端，定位部包括端部斜面，端部斜面与叶根侧面抵接。
44.与锁紧本体1配合的第一安装部21为能容纳弹性锁紧部11的第一凹槽，第一凹槽
的结构可以是矩形，或者是其它开槽形状，如三角形等。第二安装部31为能容纳限位部13的第二凹槽，其横截面为梯型、t型或燕尾型。锁紧本体1与3的第二凹槽配合，有效约束了锁紧本体1在径向方向的移动。
45.安装时，将锁紧本体1插入3上的第二凹槽内，而弹性锁紧部11伸入第一凹槽或脱开第一凹槽以实现锁紧本体1的锁紧状态和解锁状态。
46.如图6所示，在锁紧状态，锁紧本体1通过弹性变形至少部分容纳在容纳腔内，压抵叶根或3进行锁紧，弹性锁紧部11在叶根的径向方向的位置高于限位部13的位置，为弹性锁紧部11向下弹性变形提供空间，使得弹性锁紧部11可向下弹性变形以脱离与第二凹槽的配合，以实现叶根与3的解锁状态。
47.在解锁状态，锁紧本体1从容纳腔内至少部分脱出，解除叶根和3轴向方向的相对位移限制。如图7-图8所示，锁紧组件的解锁较为容易，不需要特殊工装和工艺要求，可以从两个方向进行解锁。两个方向为操作锁紧本体1向上提升解锁、操作锁紧本体1向下按压解锁。
48.锁紧本体1的另一实施例为，锁紧本体1可以在两端都设计弹性锁紧部11，对应的叶片2的叶根上可以在一侧设置第一凹槽，或在两侧设置第一凹槽。此时，多组叶片2和3配合的情况下，在锁紧状态，叶片2的两侧都锁紧，可提高锁紧组件的可靠性。
49.本发明还提供了一种压气机，包括叶片2、3，叶片2的叶根安装在3内，及上述的轴向锁紧组件。包括该轴向锁紧组件的压气机安装快捷、拆装方便，提高了压气机的安装、维修效率，不需要特殊工装和工艺要求。
50.从以上的描述中，可以看出，本发明的锁紧组件中，锁紧本体1仅使用一种零件种类，即可实现整个动叶叶轮的锁紧，有效的减少了零件规格种类，且锁紧本体设计为弹性结构，实现了两个方向的解锁，不需要破坏零件，锁紧本体可以复用。
51.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种压气机叶片轴向锁紧组件，所述叶片(2)的叶根安装在(3)内，其特征在于，所述锁紧组件包括第一安装部(21)、第二安装部(31)、锁紧本体(1)，所述第一安装部(21)设置在所述叶根上，所述第二安装部(31)设置在所述上，所述锁紧本体能至少部分容纳在所述第一安装部(21)和所述第二安装部(31)形成的容纳腔内，以限定所述叶根和所述(3)轴向方向的相对位移，所述锁紧本体(1)为一体式弹性结构。2.根据权利要求1所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述锁紧本体(1)包括锁紧状态和解锁状态，在所述锁紧状态，所述锁紧本体通过弹性变形至少部分容纳在所述容纳腔内，压抵所述叶根或所述(3)进行锁紧，在所述解锁状态，所述锁紧本体从所述容纳腔内至少部分脱出，解除所述叶根和所述(3)轴向方向的相对位移限制。3.根据权利要求2所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述解锁状态可以通过两个方向的解锁操作实现。4.根据权利要求3所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述两个方向为操作所述锁紧本体(1)向上提升解锁、操作所述锁紧本体(1)向下按压解锁。5.根据权利要求1所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述锁紧本体(1)呈弧线状，包括限位部(13)、弹性锁紧部(11)，所述弹性锁紧部(11)设置在所述限位部(13)的一端，在锁紧状态下，所述限位部(13)容纳在所述第二安装部(31)内，所述弹性锁紧部(11)容纳在所述第二安装部(31)内并延伸至所述第一安装部(21)。6.根据权利要求5所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述锁紧本体(1)还包括定位部，所述定位部在所述限位部(13)的另一端，所述定位部包括端部斜面，所述端部斜面与所述叶根侧面抵接。7.根据权利要求1所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述锁紧本体(1)呈长条状延伸，包括限位部(13)、两个弹性锁紧部(11)，所述两个弹性锁紧部(11)设置在所述限位部(13)的两端。8.根据权利要求5-7中任一项所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述弹性锁紧部(11)为可弹性变形的结构。9.根据权利要求8所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述弹性锁紧部(11)在所述叶根径向方向上相对的两侧开设多个切口槽，一侧的多个切口槽和另一侧的多个切口槽彼此交错开，形成曲回状凹槽结构。10.根据权利要求9所述的轴向锁紧组件，其特征在于，在所述锁紧状态，所述弹性锁紧部(11)在所述叶根的径向方向的位置高于所述限位部(13)的位置，使得所述弹性锁紧部(11)可向下弹性变形以脱离与所述第二安装部(31)的配合，以实现所述叶根与所述(3)的解锁状态。11.根据权利要求9所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述弹性锁紧部(11)包括工艺孔(12)，通过所述工艺孔(12)向上提升所述弹性锁紧部(11)，以脱离与所述第一安装部(21)的配合，以实现所述叶根与所述(3)的解锁状态。12.根据权利要求10所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述第一安装部(21)为能容纳所述弹性锁紧部(11)的第一凹槽，所述第二安装部(31)为能容纳所述限位部(13)的第二凹槽。13.根据权利要求12所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述限位部(13)的横截面为梯
型或t型，以防止所述锁紧本体(1)从所述第二凹槽中脱开。14.根据权利要求12所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述第二凹槽横截面为梯型或t型。15.根据权利要求8所述的轴向锁紧组件，其特征在于，所述锁紧本体(1)由钛合金制成。16.一种压气机，包括叶片(2)、(3)，所述叶片(2)的叶根安装在所述(3)内，其特征在于，还包括权利要求1-7任一项所述的轴向锁紧组件。

技术总结

本发明提供了一种压气机叶片轴向锁紧组件，叶片(2)的叶根安装在(3)内，锁紧组件包括第一安装部(21)、第二安装部(31)、锁紧本体(1)，第一安装部(21)设置在叶根上，第二安装部(31)设置在上，锁紧本体能至少部分容纳在第一安装部(21)和第二安装部(31)形成的容纳腔内，以限定叶根和(3)轴向方向的相对位移，锁紧本体(1)为一体式弹性结构。锁紧本体(1)仅使用一种零件种类，即可实现整个动叶叶轮的锁紧，且解锁较为容易，不需要特殊工装和工艺要求。工艺要求。工艺要求。