Рабочее колесо турбины и способ закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины
Рабочее колесо турбины, которое удерживает фиксирующую проволоку для предотвращения перемещения лопаток ротора турбины вдоль сопрягаемых канавок, включает в себя: множество лапок, которые образуют части для размещения, в которых размещается часть фиксирующей проволоки; и удерживающий палец для проволоки, чтобы удерживать фиксирующую проволоку в частях для размещения. Лапка имеет паз для пальца, продолжающийся от радиально внутреннего конца в направлении радиально наружной стороны. Удерживающий палец для проволоки имеет первую часть пальца, имеющую ширину меньше, чем паз для пальца, и вторую часть пальца, имеющую ширину больше, чем паз для пальца. Первая часть пальца имеет множество разделенных частей. Удерживающий палец для проволоки расположен таким образом, что первая часть пальца расположена в пазу для пальца, а вторая часть пальца расположена в части для размещения, и закреплен на лапке с помощью разделенных частей, которые загнуты наружу. Достигается возможность подавления возникновения остаточных растягивающих напряжений на наружном периферийном участке рабочего колеса турбины при закреплении удерживающих пальцев для проволоки для удерживания фиксирующей проволоки. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к рабочему колесу турбины газотурбинной установки и способу закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Газотурбинная установка обычно включает в себя: компрессор, который сжимает воздух, генерируя сжатый воздух; сжигающее устройство, которое смешивает сжатый воздух из компрессора с топливом и сжигает смесь, генерируя газообразный продукт горения; и турбину, которая получает мощность на валу за счет газообразного продукта горения от сжигающего устройства. Турбина включает в себя ротор турбины, который преобразует кинетическую энергию газообразного продукта горения в крутящий момент. Ротор турбины образован путем расположения друг за другом в осевом направлении дискообразных рабочих колес турбины, имеющих множество лопаток ротора турбины, которые размещены по всей окружности наружных периферийных участков рабочих колес турбины.
В одной из соединительных конструкций между рабочим колесом турбины и лопатками ротора турбины установочные части лопаток ротора турбины вставляют в осевом направлении ротора в сопрягаемые канавки (сопрягаемые пазы), которые обеспечены на наружном периферийном участке рабочего колеса лопатки, для соединения с ними. Сопрягаемые канавки рабочего колеса турбины продолжаются в направлении, приблизительно параллельном осевому направлению ротора. Установочные части лопатки лопаток ротора турбины образованы в форме, комплементарной форме сопрягаемых канавок рабочего колеса турбины. В этой соединительной конструкции лопатки ротора турбины прикрепляют к рабочему колесу турбины путем зацепления установочных частей лопаток ротора турбины с сопрягаемыми канавками рабочего колеса турбины за счет направленной радиально наружу центробежной силы, действующей на лопатки ротора турбины при вращении ротора турбины.
Эта соединительная конструкция позволяет установочным частям лопаток ротора турбины перемещаться в осевом направлении ротора вдоль сопрягаемых канавок рабочего колеса турбины. Соответственно, был предложен метод, который предотвращает перемещение лопаток ротора турбины в осевом направлении ротора путем использования фиксирующей проволоки (см., например, JP-2011-21605-A). JP-2011-21605-A раскрывает, что множество первых удерживающих пазов, образованных на наружном периферийном участке рабочего колеса турбины, выравнивают с множеством вторых удерживающих пазов, образованных на установочной части лопатки множества лопаток ротора турбины, и тем самым образуется кольцевой удерживающий паз, который продолжается по всей окружности наружного периферийного участка рабочего колеса турбины и открыт радиально внутрь. Путем размещения кольцевой фиксирующей проволоки в кольцевом удерживающему пазу предотвращается перемещение лопаток ротора турбины вдоль сопрягаемых канавок. Для удерживания фиксирующей проволоки в кольцевом удерживающем пазу в рабочем колесе турбины устанавливают удерживающие пальцы, радиально внутри от фиксирующей проволоки.
При этом, так как газотурбинная установка получает мощность на валу для ротора турбины от газообразного продукта горения, имеющего высокую температуру и высокое давление, необходимо охлаждать каждую часть ротора турбины, такие как рабочие колеса турбины или лопатки ротора турбины, с помощью охлаждающего воздуха и подавлять увеличение температуры в каждой части. В газотурбинной установке обычно сжатый воздух, отбираемый из компрессора, используют в качестве охлаждающего воздуха. В этом случае увеличение расхода охлаждающего воздуха означает увеличение расхода сжатого воздуха, отбираемого из компрессора. Соответственно, если расход охлаждающего воздуха увеличивается, расход газообразного продукта горения для привода ротора турбины уменьшается на соответствующую величину, и тем самым общая эффективность газотурбинной установки ухудшается.
Одним из эффективных средств для получения высокой эффективности газотурбинной установки является уменьшение количества охлаждающего воздуха для охлаждения каждой части ротора турбины. В этом случае температура окружающей среды в колесном пространстве, образованном спереди и сзади рабочего колеса турбины в осевом направлении ротора, увеличивается. С учетом этого было предложено изменить материал рабочего колеса турбины на сплав на основе никеля, который является более теплоустойчивым, чем используемые обычно стали типа 12Cr. Однако следует отметить, что существует опасность возникновения трещин из-за остаточных растягивающих напряжений, если части, выполненные из сплава на основе никеля, используют в высокотемпературной среде в состоянии, в котором они испытывают остаточные растягивающие напряжения.
В способе, описываемом в JP-2011-21605-A, удерживающие пальцы закрепляют на наружном периферийной участке рабочего колеса турбины, чтобы удерживать фиксирующую проволоку в кольцевом удерживающем пазу. В этой удерживающей конструкции для фиксирующей проволоки, которая использует удерживающие пальцы, в некоторых случаях удерживающие пальцы закрепляют путем загибания кромок участков наружной периферии рабочего колеса турбины. В этом случае остаточное растягивающее напряжение создается на участке загибания кромок рабочего колеса турбины и вокруг него. В случае, когда сплав на основе никеля используют для рабочего колеса турбины, имеющего такую конструкцию крепления удерживающего пальца, существует опасность возникновения трещин в рабочем колесе турбины из-за остаточных растягивающих напряжений, создаваемых при загибании кромок.
Настоящее изобретение было сделано для решения описанных выше проблем, и целью настоящего изобретения является создание рабочего колеса турбины и способа закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины, которые обеспечивают возможность подавления возникновения остаточных растягивающих напряжений на наружном периферийном участке рабочего колеса турбины при закреплении удерживающих пальцев для проволоки для удерживания фиксирующей проволоки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящая заявка включает в себя множество средств для решения описанных выше проблем, и один их пример представляет собой рабочее колесо турбины, имеющее крепежные части, которые расположены на расстоянии друг от друга на наружном периферийном участке и образуют сопрягаемые канавки, в которые вставляют в осевом направлении лопатки ротора турбины для установки, причем рабочее колесо турбины выполнено с возможностью удерживать на наружном периферийном участке кольцевую фиксирующую проволоку для предотвращения перемещения лопаток ротора турбины вдоль сопрягаемых канавок. Рабочее колесо турбины включает в себя: множество лапок, обеспеченных на одной стороне крепежных частей в осевом направлении и образующих части для размещения вместе с крепежными частями, причем части для размещения открыты на обеих сторонах в окружном направлении и на радиально внутренней стороне и выполнены с возможностью размещения в них части фиксирующей проволоки; и удерживающий палец для проволоки для удерживания фиксирующей проволоки в частях для размещения. Некоторые лапки из множества лапок каждая имеет паз для пальца, в который может быть вставлен удерживающий палец для проволоки, причем паз для пальца продолжается от радиально внутреннего конца в направлении радиального наружной стороны каждой из некоторых лапок. Удерживающий палец для проволоки включает в себя первую часть пальца, имеющую ширину меньше, чем ширина паза в пазу для пальца, и вторую часть пальца, которая обеспечена на одной стороне первой части пальца в осевом направлении удерживающего пальца для проволоки и имеет ширину больше, чем ширина паза в пазу для пальца. Первая часть пальца имеет на верхнем концевом участке множество разделенных частей, выполненных с возможностью отведения друг от друга. Удерживающий палец для проволоки расположен таким образом, что первая часть пальца расположена в пазу для пальца, а вторая часть пальца расположена в одной из частей для размещения, и удерживающий палец для проволоки закреплен на одной из некоторых лапок с помощью множества разделенных частей первой части пальца, которые загнуты наружу.
В соответствии с настоящим изобретением обеспечены пазы для пальца, которые продолжаются от радиально внутреннего конца в направлении радиально наружной стороны в некоторых из лапок рабочего колеса турбины, которые образуют части для размещения для фиксирующей проволоки, и, далее, обеспечены множество разделенных частей на верхнем концевом участке первой части пальца в удерживающем пальце для проволоки, который имеет первую часть пальца, имеющую ширину меньше, чем ширина паза в пазу для пальца, и вторую часть пальца, которая имеет ширину больше, чем ширина паза. Тем самым удерживающий палец для проволоки может быть закреплен на одной из лапок рабочего колеса турбины путем загибания кромок только удерживающего пальца для проволоки, без загибания кромок лапок рабочего колеса турбины. Соответственно, возникновение остаточных растягивающих напряжений на лапках рабочего колеса турбины при закреплении удерживающего пальца для проволоки может быть подавлено.
Проблемы, конфигурации и преимущества, отличные от описанных выше, станут очевидными из последующего пояснения вариантов осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - вид в разрезе, иллюстрирующий газотурбинную установку, включающую в себя рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда нижняя половина не показана на чертеже.
Фиг. 2 - вид в разрезе в увеличенном масштабе, иллюстрирующий участок ротора турбины, включая рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемым на фиг. 1.
Фиг. 3 - рисунок, если смотреть в направлении стрелки III на фиг. 2, иллюстрирующий соединительную конструкцию рабочее колесо турбины/лопатка ротора турбины в роторе турбины, включающем в себя рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 4 - вид в перспективе, иллюстрирующий лопатку ротора турбины, выполненную с возможностью присоединения к рабочему колесу турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 5 - вид спереди, иллюстрирующий участок тела рабочего колеса, образующего рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 6 - вид в разрезе, иллюстрирующий удерживающую конструкцию для фиксирующей проволоки, которая указана ссылочной позицией Z на фиг. 2, в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 7 - рисунок, если смотреть в направлении стрелки VII на фиг. 6, иллюстрирующий удерживающую конструкцию для фиксирующей проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 8 - вид в разрезе, если смотреть в направлении стрелок VIII-VIII на фиг. 6, иллюстрирующий удерживающую конструкцию для фиксирующей проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 9 - вид в разрезе, если смотреть в направлении стрелок IX-IX на фиг.7, иллюстрирующий удерживающий палец для проволоки, образующий часть удерживающей конструкции для фиксирующей проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 10 - пояснительный схематический вид, иллюстрирующий один пример одной процедуры закрепления удерживающего пальца для проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 11 - вид в разрезе, иллюстрирующий удерживающий палец для проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с первой модификацией одного варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 12 - вид в разрезе, иллюстрирующий удерживающий палец для проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии со второй модификацией одного варианта осуществления настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Далее с использованием чертежей поясняются вариант осуществления рабочего колеса турбины в соответствии с настоящим изобретением и вариант осуществления способа закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины в соответствии с настоящим изобретением.
Один вариант осуществления
Вначале с использованием фиг. 1 поясняется конфигурация газотурбинной установки, включающей в себя рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 1 представлен вид в разрезе, иллюстрирующий газотурбинную установку, включающую в себя рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения в состоянии, когда нижняя половина не показана на чертеже.
На фиг. 1 газотурбинная установка включает в себя компрессор 1, сжигающее устройство 2 и турбину 3. Компрессор 1 сжимает всасываемый воздух, генерируя сжатый воздух. Сжигающее устройство 2 смешивает сжатый воздух, генерируемый компрессором 1, с топливом из топливной системы (не иллюстрируется) и сжигает смесь, генерируя газообразный продукт горения. Газотурбинная установка имеет, например, сжигающее устройство типа сжигающего устройства с множеством жаровых труб, и в сжигающем устройстве с множеством жаровых труб множество сжигающих устройств 2 размещены кольцеобразно с интервалами. Турбина 3 приводится во вращательное движение газообразным продуктом горения, имеющим высокую температуру и высокое давление, генерируемым в сжигающем устройстве 2, осуществляя привод компрессора 1 и нагрузки (исполнительное устройство, такое как генератор, насос и технологический компрессор), которая не показана. В турбину 3 подают сжатый воздух, отбираемый из компрессора 1 в качестве охлаждающего воздуха, чтобы охлаждать компоненты турбины 3.
Компрессор 1 включает в себя ротор 10 компрессора, который приводится во вращательное движение турбиной 3, и корпус 15 компрессора, в котором размещен ротор 10 компрессора таким образом, что ротор 10 компрессора может вращаться внутри него. Компрессор 1 представляет собой, например, осевой компрессор. Ротор 10 компрессора включает в себя: множество дискообразных рабочих колес 11 компрессора, расположенных друг за другом в осевом направлении; и множество лопаток 12 ротора компрессора, которые присоединены к наружному периферийному участку каждого рабочего колеса 11 компрессора. В роторе 10 компрессора множество лопаток 12 ротора компрессора, размещенных кольцеобразно на наружном периферийном участке каждого рабочего колеса 11 компрессора, образуют один ряд лопаток ротора компрессора.
Множество лопаток 16 статора компрессора размещены кольцеобразно на стороне ниже по потоку от каждого ряда лопаток ротора компрессора в направлении течения рабочей текучей среды. Размещенные кольцеобразно лопатки 16 статора компрессора образуют один ряд лопаток статора компрессора. Ряд лопаток статора компрессора закреплен внутри корпуса 15 компрессора. В компрессоре 1 каждый ряд лопаток ротора компрессора и ряд лопаток статора компрессора, расположенный непосредственно ниже по потоку после ряда лопаток ротора компрессора, образуют одну ступень.
Турбина 3 включает в себя: ротор 30 турбины, который приводится во вращательное движение газообразным продуктом горения от сжигающего устройства 2; и корпус 35 турбины, в котором размещен ротор 30 турбины таким образом, что ротор 30 турбины может вращаться внутри него. Турбина 3 представляет собой осевую турбину. Канал P, через который течет газообразный продукт горения, образован между ротором 30 турбины и корпусом 35 турбины.
Ротор 30 турбины образован путем скрепления и объединения с помощью стяжных болтов 33 множества дискообразных рабочих колес 31 турбины в сборе, которые распределены в осевом направлении, и дистанцирующих частей 32, которые размещены между множеством рабочих колес 31 турбины в сборе. Каждое рабочее колесо 31 турбины в сборе имеет множество размещенных кольцеобразно лопаток 41 ротора турбины на наружном периферийном участке рабочего колеса 31 турбины в сборе. Размещенные кольцеобразно лопатки 41 ротора турбины образуют один ряд лопаток ротора турбины. Каждый ряд лопаток ротора турбины расположен в канале P.
Множество лопаток 36 статора турбины размещены кольцеобразно выше по потоку, в направлении течения рабочей текучей среды, от каждого ряда лопаток ротора турбины. Размещенные кольцеобразно лопатки 36 статора турбины образуют один ряд лопаток статора турбины. Ряд лопаток статора турбины закреплен внутри корпуса 35 турбины таким образом и расположен в канале P. В турбине 3 каждый ряд лопаток статора турбины и ряд лопаток ротора турбины, расположенный непосредственно ниже по потоку после ряда лопаток статора турбины, образуют одну ступень.
Ротор 30 турбины соединен с ротором 10 компрессора через промежуточный вал 38. Корпус 35 турбины соединен с корпусом 15 компрессора.
Далее с использованием фиг. 2-5 поясняется конфигурация каждой части ротора турбины, включающего в себя рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 2 представлен вид в разрезе в увеличенном масштабе, иллюстрирующий участок ротора турбины, включающего в себя рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, иллюстрируемым на фиг. 1. На фиг. 3 представлен рисунок, иллюстрирующий соединительную конструкцию рабочее колесо турбины/лопатка ротора турбины в роторе турбины, включающем в себя рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 4 представлен вид в перспективе, иллюстрирующий лопатку ротора турбины, выполненную с возможностью присоединения к рабочему колесу турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 5 представлен вид спереди, иллюстрирующий участок тела рабочего колеса, образующего рабочее колесо турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как иллюстрируется на фиг. 2 и фиг. 3, каждое рабочее колесо 31 турбины в сборе ротора 30 турбины включает в себя: дискообразное рабочее колесо 40 турбины; множество лопаток 41 ротора турбины, которые размещены радиально на наружном периферийном участке рабочего колеса 40 турбины; и фиксирующую проволоку 42, которая предотвращает перемещение лопаток 41 ротора турбины относительно рабочего колеса 40 турбины. Рабочее колесо 40 турбины включает в себя: дискообразное тело 45 рабочего колеса, которое имеет наружный периферийный участок, в котором могут быть установлены множество лопаток 41 ротора турбины и может удерживаться фиксирующая проволока 42; и удерживающие пальцы 46 для проволоки, которые предотвращают падение фиксирующей проволоки 42 с наружного периферийного участка тела 45 рабочего колеса. Соседние тела 45 рабочего колеса взаимно соединены через дистанцирующий элемент 32. Дистанцирующий элемент имеет плечевые части 32a, продолжающиеся в направлении соседних тел 45 рабочего колеса на наружном периферийном участке дистанцирующего элемента 32. Плечевые части 32a выполняют функцию уплотнительных частей, которые уплотняют зазоры между дистанцирующим элементом 32 и соседними телами 45 рабочего колеса. Фиксирующая проволока 42 удерживается на наружном периферийном участке тела 45 рабочего колеса в кольцевой форме, в которой одна концевая сторона фиксирующей проволоки перекрывается с ее другой концевой стороной.
На фиг. 2-4 каждая лопатка 41 ротора турбины имеет перо 51, продолжающееся в радиальном направлении R ротора 30 турбины, полку 52, обеспеченную на концевом участке пера 51 на радиально внутренней стороне Ri (концевом участке, расположенном ближе к хвостовику), ножку 53, продолжающуюся от полки 52 в направлении, противоположном перу 51, и установочную часть 54 лопатки, обеспеченную на радиально внутренней стороне Ri ножки 53. Перо 51, полка 52, ножка 53 и установочная часть 54 лопатки выполнены за одно целое. Таким образом, лопатка 41 ротора турбины имеет конфигурацию, в которой перо 51, полка 52, ножка 53 и установочная часть 54 лопатки образованы в этом порядке от радиально наружной стороны Ro в направлении радиально внутренней стороны Ri.
Перо 51 имеет подобную аэродинамическому профилю форму поперечного сечения и расположено в канале P (см. фиг. 1) для газообразного продукта горения. Полка 52 образует часть внутренней окружной поверхности канала P (см. фиг. 1) для газообразного продукта горения. Ножка 53 имеет множество уплотнительных ребер 55 (четыре уплотнительных ребра на фиг. 2 и фиг. 4), которые подавляют проникновение газообразного продукта горения, например. Уплотнительные ребра 55 продолжаются в осевом направлении A ножки 53 от поверхностей стенки на обеих сторонах в осевом направлении A и имеют верхний концевой участок, который изогнут радиально наружу, например.
Как иллюстрируется на фиг. 3 и фиг. 4, установочная часть 54 лопатки представляет собой часть, подлежащую присоединению к телу 45 рабочего колеса, и имеет установочную конструкцию, называемую как конструкция в виде елки, например. Более конкретно, например, установочная часть 54 лопатки имеет множество пар первых зубьев 54a, которые выступают в направлении обеих сторон в окружном направлении C и продолжаются в направлении, приблизительно параллельном осевому направлению A, и множество пар первых впадин 54b, которые углублены в окружном направлении C относительно соответствующих пар первых зубьев 54a и продолжаются в направлении, приблизительно параллельном осевому направлению A. Пары первых зубьев 54a и пары первых впадин 54b расположены чередующимся образом в радиальном направлении. В установочной части 54 лопатки длины в окружном направлении C на соответствующих парах первых зубьев 54a заданы таким образом, что они постепенно уменьшаются в направлении радиально внутренней стороны Ri. Аналогичным образом, в установочной части 54 лопатки длины в окружном направлении C на соответствующих парах первых впадин 54b заданы таким образом, что они постепенно уменьшаются в направлении радиально внутренней стороны Ri.
Одна сторона установочной части 54 лопатки в осевом направлении A имеет первую лапку 57, которая выступает в направлении радиально внутренней стороны Ri. Первая лапка 57 имеет неровную форму, аналогичную установочной части 54 лопатки, на обеих сторонах в окружном направлении C. А именно, первая лапка 57 имеет множество пар первых зубьев 57a, которые выступают в направлении обеих сторон в окружном направлении C, и множество пар первых впадин 57b, которые углублены в окружном направлении C относительно соответствующих пар первых зубьев 57a. Пары первых зубьев 57a и пары первых впадин 57b расположены чередующимся образом в радиальном направлении. Длины первой лапки 57 в окружном направлении C также заданы аналогично установочной части 54 лопатки. А именно, в первой лапке 57 длины в окружном направлении C на соответствующих парах первых зубьев 57a заданы таким образом, что они постепенно уменьшаются в направлении радиально внутренней стороны Ri. В первой лапке 57 длины в окружном направлении C на соответствующих парах впадин 57b заданы таким образом, что они постепенно уменьшаются в направлении радиально внутренней стороны Ri.
Вместе с установочной частью 54 лопатки лапка 57 образует первую часть 58 для размещения, в которой размещена часть фиксирующей проволоки 42. Первая часть 58 для размещения представляет собой пространство, открытое в направлении обеих сторон в окружном направлении C и в направлении радиально внутренней стороны Ri, и фиксирующая проволока 42 может быть вставлена в первую часть 58 для размещения с радиально внутренней стороны Ri.
Как иллюстрируется на фиг. 3, первая лапка 57 одной лопатки 41 ротора турбины среди лопаток 41 ротора турбины имеет прорезь 57c, которая продолжается от радиально внутреннего конца первой лапки 57 в направлении радиально наружной стороны. Прорезь 57c сообщается с пространством первой части 58 для размещения и открыта на радиально внутреннем конце. Прорезь 57c образована таким образом, чтобы обеспечить возможность вставки и перемещения инструмента, используемого для удаления фиксирующей проволоки 42. Во время разборки рабочего колеса 31 турбины в сборе, заданный инструмент вставляют с открытой стороны на радиально наружном конце прорези 57c и перемещают к открытой стороне на радиально внутреннем конце прорези 57c. Таким образом фиксирующая проволока 42 может быть извлечена из кольцевой части 72 для размещения проволоки, которая описывается позднее.
Тело 45 рабочего колеса, иллюстрируемое на фиг. 2 и фиг. 5, выполнено из сплава на основе никеля в качестве его исходного материала. Кольцевая более толстая часть на промежуточном участке тела 45 рабочего колеса в радиальном направлении R имеет болтовые отверстия 61, которые проходят насквозь через более толстую часть в осевом направлении A (направлении толщины тела 45 рабочего колеса). Болтовые отверстия 61 обеспечены с предварительно заданными интервалами в окружном направлении C. Стяжной болт 33 вставляют в каждое болтовое отверстие 61.
Как иллюстрируется на фиг. 3 и фиг. 5, радиально наружный периферийный участок тела 45 рабочего колеса имеет множество сопрягаемых канавок 63 с предварительно заданными интервалами в окружном направлении C. Сопрягаемые канавки 63 представляют собой канавки, которые продолжаются от одной боковой поверхности тела 45 рабочего колеса в осевом направлении (направление, ортогональное плоскости чертежа на фиг. 3 и фиг. 5) до другой боковой поверхности, и открыты в направлении обеих сторон в осевом направлении и в направлении радиально наружной стороны Ro. Сопрягаемые канавки 63 образованы в форме, комплементарной форме установочных частей 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины, и представляют собой части, в которые вставляют в осевом направлении установочные части 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины для установки.
Другими словами, как иллюстрируется на фиг. 3, тело 45 рабочего колеса имеет, с предварительно заданными интервалами на его наружном периферийном участке, множество крепежных частей 64 рабочего колеса, которые образуют множество сопрягаемых канавок 63. Каждая крепежная часть 64 рабочего колеса расположена между соседними сопрягаемыми канавками 63 и зацепляется с установочными частями 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины. Крепежная часть 64 рабочего колеса имеет множество пар вторых зубьев 64a, которые выступают в направлении обеих сторон тела 45 рабочего колеса в окружном направлении C и продолжаются в направлении, приблизительно параллельном осевому направлению, и множество пар вторых впадин 64b, которые углублены в окружном направлении C относительно соответствующих пар вторых зубьев 64a и продолжаются в направлении, приблизительно параллельном осевому направлению. Пары вторых зубьев 64a и пары вторых впадин 64b расположены чередующимся образом в радиальном направлении. В крепежной части 64 рабочего колеса длины в окружном направлении на соответствующих парах вторых зубьев 64a заданы таким образом, что они постепенно уменьшается в направлении радиально наружной стороны Ro. Аналогичным образом, в крепежной части 64 рабочего колеса длины в окружном направлении на соответствующих парах вторых впадин 64b заданы таким образом, что они постепенно уменьшаются в направлении радиально наружной стороны Ro. Пары вторых зубьев 64a крепежной части 64 рабочего колеса зацепляются с первыми впадинами 54b установочных частей 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины. Пары вторых впадин 64b крепежной части 64 рабочего колеса зацепляются с первыми зубьями 54a установочных частей 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины.
Как иллюстрируется на фиг. 2 и фиг. 3, одна сторона каждой крепежной части 54 рабочего колеса в осевом направлении A имеет вторую лапку 66, которая выступает в направлении радиально внутренней стороны Ri (см. также фиг. 6, описываемую позднее). Как иллюстрируется на фиг. 3, вторая лапка 66 имеет неровную форму, аналогичную крепежным частям 64 рабочего колеса, на обеих сторонах в окружном направлении C. А именно, вторая лапка 66 имеет множество пар вторых зубьев 66a, которые выступают в направлении обеих сторон в окружном направлении C, и множество пар вторых впадин 66b, которые углублены в окружном направлении C относительно соответствующих пар вторых зубьев 66a. Пары вторых зубьев 66a и пары вторых впадин 66b расположены чередующимся образом в радиальном направлении. Длины вторых лапок 66 в окружном направлении C также заданы аналогично крепежным частям 64. А именно, во второй лапке 64 длины в окружном направлении C на соответствующих парах вторых зубьев 66a заданы таким образом, что они постепенно уменьшаются в направлении радиально наружной стороны Ro. Во второй лапке 66 длины в окружном направлении C на соответствующих парах вторых впадин 66b заданы таким образом, что они постепенно уменьшаются в направлении радиально наружной стороны Ro. Пары вторых зубьев 66a вторых лапок 66 зацепляются с первыми зубьями 57b первых лапок 57 лопаток 41 ротора турбины. Пары вторых впадин 66b вторых лапок 66 зацепляются с первыми зубьями 57a первых лапок 57 лопаток 41 ротора турбины.
Как иллюстрируется на фиг. 2, вместе с крепежной частью 64 рабочего колеса вторая лапка 66 образует вторую часть 70 для размещения, в которой размещена часть фиксирующей проволоки 42 (см. также фиг. 6, описываемую ниже). Вторая часть 70 для размещения представляет собой пространство, открытое в направлении обеих сторон в окружном направлении и в направлении радиально внутренней стороны Ri, и фиксирующая проволока 42 может быть вставлена во вторую часть 70 для размещения с радиально внутренней стороны Ri.
Как иллюстрируется на фиг. 3, в состоянии, когда установочные части 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины установлены в сопрягаемые канавки 63 тела 45 рабочего колеса, множество вторых лапок 66 тела 45 рабочего колеса и множество первых лапок 57 лопаток 41 ротора турбины зацепляются чередующимся образом, и тем самым множество вторых частей 70 для размещения в теле 45 рабочего колеса и множество первых частей 58 для размещения во множестве лопаток 41 ротора турбины соединяются чередующимся образом, образуя кольцевую часть 72 для размещения проволоки. Часть 72 для размещения проволоки представляет собой кольцевое пространство, открытое в направлении радиально внутренней стороны Ri, и представляет собой часть, в которую вставляют для ее размещения фиксирующую проволоку с радиальной внутренней стороны Ri. Путем размещения в кольцевой части 72 для размещения проволоки, фиксирующая проволока 42 предотвращает перемещение установочных частей 54 лопатки множества лопаток 41 ротора турбины вдоль сопрягаемых канавок 63 тела 45 рабочего колеса.
Далее с использованием фиг. 5-9 поясняется удерживающая конструкция для фиксирующей проволоки рабочего колеса турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 6 представлен вид в разрезе, иллюстрирующий удерживающую конструкцию для фиксирующей проволоки, которая указана ссылочной позицией Z на фиг. 2, в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 7 представлен рисунок, если смотреть в направлении стрелки VII на фиг. 6, иллюстрирующий удерживающую конструкцию для фиксирующей проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 8 представлен вид в разрезе, если смотреть в направлении стрелок VIII-VIII на фиг. 6, иллюстрирующий удерживающую конструкцию для фиксирующей проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 9 представлен вид в разрезе, если смотреть в направлении стрелок IX-IX на фиг.7, иллюстрирующий удерживающий палец для проволоки, образующий часть удерживающей конструкции для фиксирующей проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 6 и фиг. 7 во второй лапке 66 тела 45 рабочего колеса образован паз 67 для пальца, которых продолжается от радиально внутреннего конца в направлении радиально наружной стороной Ro второй лапки 66. Паз 67 для пальца образован таким образом, что его сторона радиально внутреннего конца открыта, а его сторона радиально наружного конца расположена на радиально внутренней стороне Ri относительно позиции фиксирующей проволоки 42, размещенной на концевом участке второй части 70 для размещения на радиально наружной стороне Ro. Паз 67 для пальца обеспечивает возможность вставки и перемещения удерживающего пальца 46 для проволоки. Как иллюстрируется на фиг. 5, например, паз 67 для пальца обеспечен для каждой другой из множества вторых лапок 66, расположенных по окружности.
Как иллюстрируется на фиг. 6-8, во второй лапке 66 образован участок 68 фаски на краевом участке отверстия, на стороне наружной поверхности второй лапки 66, концевого участка паза 67 для пальца на радиально наружной стороне Ro. Участок 68 фаски представляет собой участок, с которым контактирует удерживающий палец 46 для проволоки с загнутыми кромками.
Как иллюстрируется на фиг. 6, удерживающий палец 46 для проволоки используют для удерживания фиксирующей проволоки 42 в части 72 для размещения проволоки. Как иллюстрируется на фиг. 6 и фиг. 8, удерживающий палец 46 для проволоки представляет собой палец с загибанием кромок, имеющий ступенчатую конструкцию, и имеет поверхность 81 ступеньки, которая перпендикулярна осевому направлению удерживающего пальца 46 для проволоки. Более конкретно, как иллюстрируется на фиг. 7 и фиг. 8, удерживающий палец 46 для проволоки включает в себя: первую часть 84 пальца, имеющую ширину (наружный диаметр) немного меньше, чем ширина паза в пазу 67 для пальца; и вторую часть 85 пальца, которая обеспечена за одно целое на одной стороне первой части 84 пальца в осевом направлении и имеет ширину (наружный диаметр) больше, чем ширина паза в пазу 67 для пальца. Как иллюстрируется на фиг. 6 и фиг. 8, длина первой части 84 пальца задана больше, чем толщина второй лапки 66 тела 45 рабочего колеса. Длина второй части 85 пальца задана меньше, чем ширина второй части 70 для размещения в теле 45 рабочего колеса. Удерживающий палец 46 для проволоки выполнен из теплоустойчивого материала в качестве его исходного материала.
Дополнительно, как иллюстрируется на фиг. 7 и фиг. 9, например, удерживающий палец 46 для проволоки имеет полую часть 82, в которую может быть вставлен инструмент. Краевой участок отверстия полой части 82 на первой части 84 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки имеет участок 87 фаски.
Как иллюстрируется на фиг. 6, 7 и 9, верхний концевой участок первой части 84 пальца имеет две прорези 88, которые продолжаются в осевом направлении первой части 84 пальца. Две прорези 88 образованы в позициях, симметричных относительно центральной линии удерживающего пальца 46 для проволоки. Таким образом, первая часть 84 пальца имеет конструкцию, которая разделена на две части на его верхнем концевом участке, и имеет две разделенные части 89, которые отделены друг от друга на верхнем концевом участке.
Как иллюстрируется на фиг. 6 и фиг. 7, удерживающий палец 46 для проволоки расположен таким образом, что направление, в котором распределены две прорези 88, становится приблизительно параллельным направлению продолжения паза 67 для пальца. Другими словами, удерживающей палец 46 для проволоки расположен таким образом, что направление, в котором распределены две разделенные части 89, приблизительно перпендикулярно направлению продолжения паза 67 для пальца. Как иллюстрируется на фиг. 8, удерживающий палец 46 для проволоки расположен таким образом, что первая часть 84 пальца расположена в пазу 67 для пальца, а вторая часть 85 пальца расположена во второй части 70 для размещения. Дополнительно, удерживающий палец 46 для проволоки выполнен с возможностью закрепления на второй лапке 66 с помощью двух разделенных частей 89 на верхнем концевом участке первой части 84 пальца, каждая из которых загнута наружу и каждая прижимается к передней поверхности участка 68 фаски второй лапки 66 тела 45 рабочего колеса. Дополнительно, удерживающий палец 46 для проволоки выполнен таким образом, что поверхность 81 ступеньки прижимается к поверхности стенки второй лапки 66 на стороне второй части 70 для размещения.
Далее с использованием фиг. 2-7 и фиг. 10 поясняется способ закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. На фиг. 10 представлен пояснительный схематический вид, иллюстрирующий один пример одной процедуры закрепления удерживающего пальца для проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.
В качестве первого этапа предварительных этапов множество лопаток 41 ротора турбины собирают на теле 45 рабочего колеса. Более конкретно, установочную часть 54 лопатки 41 ротора турбины, иллюстрируемую на фиг. 4, вставляют в осевом направлении в каждую из сопрягаемых канавок 63 тела 45 рабочего колеса, иллюстрируемого на фиг. 5, для установки. Тем самым, как иллюстрируется на фиг. 3, вторые лапки 66 тела 45 рабочего колеса и первые лапки 57 лопаток 41 ротора турбины зацепляются чередующимся образом, и множество вторых частей 70 для размещения в теле 45 рабочего колеса и множество первых частей 58 для размещения во множестве лопаток 41 ротора турбины соединяются чередующимся образом, образуя кольцевую часть 72 для размещения проволоки.
В качестве второго этапа предварительных этапов, как иллюстрируется на фиг. 2 и фиг. 3, фиксирующую проволоку 42 размещают в части 72 для размещения проволоки. Более конкретно, фиксирующую проволоку 42 вставляют через отверстие части 72 для размещения проволоки на радиально внутренней стороне Ri, и один концевой участок фиксирующей проволоки 42 располагают на ее другом концевом участке для придания фиксирующей проволоке 42 кольцевой формы. Таким образом кольцевая фиксирующая проволока 42 размещается в кольцевой части 72 для размещения проволоки.
После завершения предварительных этапов удерживающий палец 46 для проволоки закрепляют на теле 45 рабочего колеса, как иллюстрируется на фиг. 6, для удерживания фиксирующей проволоки 42 в части 72 для размещения проволоки. Более конкретно, вначале первую часть 84 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки вставляют в паз 67 для пальца каждой из вторых лапок 66 тела 45 рабочего колеса с открытой стороны на радиально внутреннем конце паза 67 для пальца в состоянии, когда вторая часть 85 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки расположена на стороне второй части 70 для размещения. Как иллюстрируется на фиг. 7, при этом удерживающий палец 46 для проволоки располагают таким образом, что направление, в котором распределены две разделенные части 89 первой части 84 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки, приблизительно перпендикулярно направлению продолжения паза 67 для пальца.
Далее удерживающий палец 46 для проволоки перемещают вдоль паза 67 для пальца и упирают в концевой участок паза 67 для пальца на радиально наружной стороне Ro. Тем самым, как иллюстрируется на фиг. 6, вторая часть 85 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки располагается во второй части 70 для размещения в позиции на радиально внутренней стороне Ri относительно фиксирующей проволоки 42.
После этого, как иллюстрируется на фиг. 10, прокладку 100 размещает в зазоре между торцевой поверхностью второй части 85 для пальца удерживающего пальца 46 для проволоки и поверхностью стенки, в осевом направлении, крепежной части 64 рабочего колеса тела 45 рабочего колеса. Это может прижать поверхность 81 ступеньки удерживающего пальца 46 для проволоки к поверхности стенки второй лапки 66 на стороне второй части 70 для размещения.
В состоянии, когда поверхность 81 ступеньки удерживающего пальца 46 для проволоки прижимается к поверхности стенки второй лапки 66, удерживающий палец 46 для проволоки подвергают загибанию кромок таким образом, что две разделенные части 89 каждая загибается наружу и прижимается к участку 68 фаски на передней поверхности второй лапки 66. Более конкретно, например, инструмент вставляют в полую часть 82 удерживающего пальца 46 для проволоки, иллюстрируемого на фиг. 7. Тем самым, как иллюстрируется на фиг. 10, к двум разделенным частям 89 прикладывается давление, и они легко загибаются наружу по отдельности, и прижимаются к участку 68 фаски на передней поверхности второй лапки 66. После загибания кромок удерживающего пальца 46 для проволоки и его закрепления на второй лапке 66, прокладку 100 извлекают и забирают.
Таким образом, в рассматриваемом варианте осуществления удерживающий палец 46 для проволоки вставляют в паз 67 для пальца так, что первая часть 84 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки располагается в пазу 67 для пальца второй лапки 66, а вторая часть 85 пальца располагается во второй части 70 для размещения в теле 45 рабочего колеса, удерживающий палец 46 для проволоки упирают в концевой участок паза 67 для пальца на радиально наружной стороне Ro и две разделенные части 89 удерживающего пальца 46 для проволоки загибают наружу и прижимают к второй лапке 66. Тем самым удерживающий палец 46 для проволоки закрепляется на второй лапке 66. Соответственно, удерживающий палец 46 для проволоки может быть закреплен на второй лапке 66 без загибания кромок второй лапки 66 тела 45 рабочего колеса.
Дополнительно, путем закрепления множества удерживающих пальцев 46 для проволоки на второй лапке 66 в позициях на радиально внутренней стороне Ri относительно фиксирующей проволоки 42, размещенной во второй части 70 для размещения, может быть ограничено перемещение фиксирующей проволоки 42 в направлении радиально внутренней стороны Ri. Соответственно, возможно предотвратить падение фиксирующей проволоки 42 из части 72 для размещения проволоки и удерживать фиксирующую проволоку 42 в части 72 для размещения проволоки.
Дополнительно, фиксирующая проволока 42 удерживается в части 72 для размещения проволоки с помощью удерживающих пальцев 46 для проволоки, и тем самым фиксирующая проволока 42 продолжается наложенной на крепежные части 64 рабочего колеса тела 45 рабочего колеса, примыкающие к установочной части 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины. Благодаря этому фиксирующая проволока 42 может предотвратить перемещение установочных частей 54 лопатки лопаток 41 ротора турбины вдоль сопрягаемых канавок 63 рабочего колеса 40 турбины.
Как было описано выше, в соответствии с одним вариантом осуществления рабочего колеса турбины настоящего изобретения и вариантом осуществления способа закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины настоящего изобретения, некоторые из вторых лапок 66 (лапок) рабочего колеса 40 турбины, которые образуют вторые части 70 для размещения (части для размещения) для фиксирующей проволоки 42 имеют пазы 67 для пальца, которые продолжаются от радиально внутреннего конца в направлении радиально наружной стороны Ro вторых лапок 66, и далее, верхний концевой участок первой части 84 пальца каждого удерживающего пальца 46 для проволоки, имеющего первую часть 84 для пальца, имеющую ширину меньше, чем ширина паза в пазу 67 для пальца, и вторую часть 85 для пальца, имеющую ширину больше, чем ширина паза, имеет две разделенные части 89 (множество разделенных частей). Удерживающие пальцы 66 для проволоки тем самым могут быть закреплены на вторых лапках 66 (лапках) путем загибания кромок только удерживающих пальцев 46 для проволоки, без загибания кромок вторых лапок 66 (лапок) рабочего колеса 40 турбины. Соответственно, возникновение остаточных растягивающих напряжений на вторых лапках 66 (лапках) рабочего колеса 40 турбины при закреплении удерживающих пальцев 46 для проволоки может быть подавлено.
Дополнительно, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления удерживающему пальцу 46 для проволоки придана ступенчатая конструкция, имеющая поверхность 81 ступеньки, и далее, поверхность 81 ступеньки удерживающего пальца 46 для проволоки выполнена с возможностью прижатия к поверхности стенки второй лапки 66 рабочего колеса 40 турбины на стороне второй части 70 для размещения проволоки. Таким образом, площадь контакта между удерживающим пальцем 46 для проволоки и второй лапкой 66 увеличивается, и удерживающий палец 46 для проволоки может быть закреплен более жестко.
Кроме того, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления в пазу 67 для пальца, образованном во второй лапке 66 рабочего колеса 40 турбины, обеспечен участок 68 фаски на краевом участке отверстия, на наружной поверхности второй лапки 66, концевого участка паза 67 для пальца на радиально наружной стороне Ro. Тем самым площадь контакта между удерживающим пальцем 46 для проволоки и второй лапкой 66 увеличивается и удерживающий палец 46 для проволоки может быть закреплен более жестко.
Дополнительно, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления, так как удерживающий палец 46 для проволоки имеет полую часть 82, разделенные части 89 удерживающего пальца 46 для проволоки могут быть подвергнуты загибанию кромок легким образом путем вставки заданного инструмента в полую часть 82 удерживающего пальца 46 для проволоки со стороны первой части 84 пальца. Соответственно, повышается легкость сборки рабочего колеса 31 турбины в сборе.
Кроме того, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления, так как краевой участок отверстия полой части 82 в первой части 84 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки имеет участок 87 фаски, заданный инструмент может быть легко вставлен в полую часть 82, и разделенные части 89 удерживающего пальца 46 для проволоки могут быть подвергнуты загибанию кромки легким образом. Соответственно, повышается легкость сборки рабочего колеса 31 турбины в сборе.
Дополнительно, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления, так как удерживающий палец 46 для проволоки имеет две разделенные части 89, удерживающий палец 46 для проволоки может быть легко удален с лапки 66 рабочего колеса 40 турбины при разборке рабочего колеса 31 турбины в сборе.
Дополнительно, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления, так как удерживающий палец 46 для проволоки расположен таким образом, что направление, в котором распределены две разделенные части 89 удерживающего пальца 46 для проволоки, перпендикулярно направлению продолжения паза 67 для пальца, обеспеченного во второй лапке 66 рабочего колеса 40 турбины, возможно надежно прижать две разделенные части 89 к лапке 66, когда две разделенные части 89 подвергнуты загибанию кромок.
Дополнительно, в соответствии с рассматриваемым вариантом осуществления, прокладку 100 размещают в зазоре между удерживающим пальцем 46 для проволоки и крепежной частью 64 рабочего колеса после того, как удерживающий палец 46 для проволоки упирается в концевой участок паза 67 для пальца на радиально наружной стороне Ro, и прокладку 100 извлекают после закрепления удерживающего пальца 46 для проволоки. Таким образом, разделенные части 89 удерживающего пальца 46 для проволоки могут быть подвергнуты загибанию кромок в состоянии, когда вторая часть 85 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки прижимается к второй лапке 66 рабочего колеса 40 турбины, и удерживающий палец 46 для проволоки может быть закреплен на второй лапке 66 более жестко.
Модификация одного варианта осуществления
Далее с использованием фиг. 11 и фиг. 12 поясняются первая модификация и вторая модификация одного варианта осуществления рабочего колеса турбины в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 11 представлен вид в разрезе, иллюстрирующий удерживающий палец для проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии с первой модификацией одного варианта осуществления настоящего изобретения. На фиг. 12 представлен вид в разрезе, иллюстрирующий удерживающий палец для проволоки в рабочем колесе турбины в соответствии со второй модификацией одного варианта осуществления настоящего изобретения. Следует отметить, что на фиг. 11 и фиг. 12, так как части, имеющие такие же ссылочные позиции, как на фиг. 1-10, являются аналогичными частями, их подробные описания опущены.
В первой модификации одного варианта осуществления рабочего колеса турбины в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрируемой на фиг. 11, удерживающий палец 46A для проволоки имеет сплошную конструкцию, тогда как удерживающий палец 46 для проволоки одного варианта осуществления имеет полую конструкцию (см. фиг. 9). Более конкретно, удерживающий палец 46A для проволоки имеет ступенчатую сплошную конструкцию, включающую в себя первую часть 84A пальца и вторую часть 85A пальца, аналогично одному варианту осуществления. Первая часть 84A пальца имеет линейную канавку 88A, которая разделяет верхний концевой участок на две части. Таким образом первая часть 84A пальца имеет на верхнем концевом участке первой части 84A пальца две разделенные части 89A, которые разделены посредством канавки 88A и которые могут быть отведены друг от друга. Край отверстия канавки 88A первой части 84A пальца на стороне торцевой поверхности имеет участок 87A фаски.
Удерживающий палец 46A для проволоки располагают таким образом, что продольное направление канавки 88A первой части 84A пальца становится приблизительно параллельным направлению продолжения паза 67 для пальца. Другими словами, удерживающий палец 46A для проволоки располагают таким образом, что направление, в котором распределены две разделенные части 89A, приблизительно перпендикулярно направлению продолжения паза 67 для пальца. Удерживающий палец 46A для проволоки выполнен с возможностью закрепления на второй лапке 66 с помощью двух разделенных частей 89A на верхнем концевом участке первой части 84A пальца, каждая из которых загнута наружу и прижимается к передней поверхности участка 68 фаски второй лапки 66 тела 45 рабочего колеса. Удерживающий палец 46A для проволоки может быть подвергнут загибанию кромок путем приложения давления и разведения наружу двух разделенных частей 89A с помощью инструмента, такого как отвертка с плоской головкой.
Во второй модификации одного варианта осуществления рабочего колеса турбины в соответствии с настоящим изобретением, иллюстрируемой на фиг. 12, верхний концевой участок первой части 84B пальца удерживающего пальца 46B для проволоки имеет конструкцию, которая разделена на четыре части, тогда как верхний концевой участок первой части 84 пальца удерживающего пальца 46 для проволоки одного варианта осуществления имеет конструкцию, которая разделена на две части (см. фиг. 7 и фиг. 9). Более конкретно, верхний концевой участок первой части 84B пальца имеет четыре прорези 88B, которые продолжаются в осевом направлении первой части 84B пальца. Четыре прорези 88B образованы в позициях с угловыми интервалами 90 градусов вокруг центральной точки удерживающего пальца 84B для проволоки в качестве их центра. Таким образом первая часть 84B пальца имеет на верхнем концевом участке четыре разделенные части 89B, которые отделены друг от друга. Удерживающий палец 46B для проволоки выполнен с возможностью закрепления на второй лапке 66 с помощью четырех разделенных частей 89B на верхнем концевом участке первой части 84B пальца, каждая из которых загнута наружу и каждая прижимается к второй лапке 66 тела 45 рабочего колеса.
В соответствии с описанными выше первой модификацией и второй модификацией одного варианта осуществления рабочего колеса турбины настоящего изобретения, удерживающие пальцы 46A и 46B для проволоки могут быть закреплены на лапке 66 путем загибания кромок только удерживающих пальцев 46A и 46B для проволоки, без загибания кромок второй лапки 66 рабочего колеса 40 турбины, аналогично описанному перед этим одному варианту осуществления. Соответственно, возникновение остаточных растягивающих напряжений на вторых лапках 66 рабочего колеса 40 турбины при закреплении удерживающих пальцев 46A и 46B для проволоки может быть подавлено.
Дополнительно, в соответствии с описанной выше первой модификацией одного варианта осуществления рабочего колеса турбины настоящего изобретения, так как удерживающий палец 46A для проволоки имеет сплошную конструкцию, удерживающий палец 46A для проволоки может быть изготовлен более легким образом, чем удерживающий палец 46 для проволоки, имеющий полую конструкцию в одном варианте осуществления.
Дополнительно, в соответствии с описанной выше второй модификацией одного варианта осуществления рабочего колеса турбины настоящего изобретения, так как удерживающий палец 46B для проволоки имеет четыре разделенные части 89B (так как верхний концевой участок удерживающего пальца 46B для проволоки имеет конструкцию, разделенную на четыре части), отпадает необходимость в регулировке позиций четырех разделенных частей 89B удерживающего пальца 46B для проволоки относительно направления продолжения паза 67 для пальца, когда удерживающий палец 46B для проволоки вставляют в паз 67 для пальца. А именно, даже если первую часть 84B пальца удерживающего пальца 46B для проволоки вставляют в паз 67 для пальца в состоянии, когда четыре разделенные части 89B расположены в любых позициях, по меньшей мере две разделенные части 89B среди четырех разделенных частей 89B могут быть прижаты к второй лапке 66. В отличие от этого, в случае удерживающего пальца 46 для проволоки в одном варианте осуществления, существуют опасения, что если первую часть 84 пальца вставляют в паз 67 для пальца в состоянии, когда направление, в котором распределены две разделенные части 89, совпадает с направлением продолжения паза 67 для пальца, одна из разделенных частей 89 не сможет быть прижата к второй лапке 66. Соответственно, легкость сборки удерживающего пальца 46B повышается в большей степени, чем в случае одного варианта осуществления.
Другие варианты осуществления
Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается описанными выше одним вариантом осуществления и модификациями одного варианта осуществления, а включает в себя различные модификации. Описанные выше варианты осуществления были пояснены подробно, чтобы пояснить настоящее изобретение простым для понимания образом, и настоящее изобретение не обязательно ограничивается вариантами осуществления, включающими в себя все поясненные конфигурации. Например, некоторые из конфигураций некоторого варианта осуществления могут быть заменены на конфигурации другого варианта осуществления, и конфигурации некоторого варианта осуществления также могут быть добавлены к конфигурациям другого варианта осуществления. Дополнительно, некоторые из конфигураций каждого варианта осуществления могут иметь другие дополнительные конфигурации, могут быть удалены или заменены другими конфигурациями.
Например, хотя удерживающие пальцы 46, 46A и 46B для проволоки имеют две или четыре разделенные части 89, 89A или 89B в примерах конфигурации, иллюстрируемых в описанных выше одном варианте осуществления и модификациях одного варианта осуществления, количество разделенных частей удерживающих пальцев для проволоки может отличаться от двух и четырех в других возможных конфигурациях. А именно, множество разделенных частей могут быть обеспечены на верхнем концевом участке первой части пальца удерживающего пальца для проволоки в возможной конфигурации. Путем загибания кромок множества разделенных частей удерживающего пальца для проволоки удерживающий палец для проволоки может быть закреплен на второй лапке 66 без загибания кромок второй лапки 66.
1. Рабочее колесо турбины, имеющее крепежные части, которые расположены на расстоянии друг от друга на наружном периферийном участке и образуют сопрягаемые канавки для вставки в них в осевом направлении лопаток ротора турбины для установки, причем рабочее колесо турбины выполнено с возможностью удерживать на наружном периферийном участке кольцевую фиксирующую проволоку для предотвращения перемещения лопаток ротора турбины вдоль сопрягаемых канавок, причем рабочее колесо турбины содержит:
множество лапок, обеспеченных на одной стороне крепежных частей в осевом направлении и образующих части для размещения вместе с крепежными частями, причем части для размещения открыты на обеих сторонах в окружном направлении и на радиально внутренней стороне и выполнены с возможностью размещения в них части фиксирующей проволоки; и
по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки для удерживания фиксирующей проволоки в частях для размещения,
при этом некоторые лапки из множества лапок каждая имеет паз для пальца, в который может быть вставлен по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки, причем паз для пальца продолжается от радиально внутреннего конца в направлении радиально наружной стороны каждой из некоторых лапок, и
по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки включает в себя
первую часть пальца, которая имеет ширину меньше, чем ширина паза в пазу для пальца, и
вторую часть пальца, которая обеспечена на одной стороне первой части пальца в осевом направлении по меньшей мере одного удерживающего пальца для проволоки и имеет ширину больше, чем ширина паза в пазу для пальца,
первая часть пальца имеет на верхнем концевом участке множество разделенных частей, выполненных с возможностью отведения друг от друга, и
по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки расположен таким образом, что первая часть пальца расположена в пазу для пальца, а вторая часть пальца расположена в одной из частей для размещения, и
по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки закреплен на одной из некоторых лапок с помощью множества разделенных частей первой части пальца, которые загнуты наружу.
2. Рабочее колесо турбины по п. 1, в котором по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки представляет собой палец со ступенчатой конструкцией, имеющей поверхность ступеньки, и выполнен таким образом, что поверхность ступеньки прижимается к поверхности стенки одной из некоторых лапок на стороне части для размещения.
3. Рабочее колесо турбины по п. 1, в котором по меньшей мере одна лапка среди некоторых лапок, имеющих паз для пальца, имеет участок фаски, расположенный на краевом участке отверстия, на стороне наружной поверхности по меньшей мере одной лапки, концевого участка паза для пальца на радиально наружной стороне.
4. Рабочее колесо турбины по п. 1, в котором по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки имеет полую часть, в которую может быть вставлен инструмент.
5. Рабочее колесо турбины по п. 4, в котором по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки имеет участок фаски на краевом участке отверстия полой части в первой части пальца.
6. Рабочее колесо турбины по п. 1, в котором первая часть пальца имеет две разделенные части, и по меньшей мере один удерживающий палец для проволоки расположен таким образом, что направление, в котором распределены две разделенные части, перпендикулярно направлению продолжения паза для пальца.
7. Рабочее колесо турбины по п. 1, в котором первая часть пальца имеет три или больше разделенных частей.
8. Способ закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины, имеющего на наружном периферийном участке крепежные части, которые образуют сопрягаемые канавки для вставки в них в осевом направлении лопаток ротора турбины для установки, и лапки, обеспеченные на одной стороне крепежных частей в осевом направлении таким образом, что лапки образуют вместе с крепежными частями части для размещения, выполненные с возможностью размещения в них части фиксирующей проволоки для предотвращения перемещения лопаток ротора турбины вдоль сопрягаемых канавок, причем способ закрепления удерживающего пальца для проволоки включает этапы, на которых:
вставляют первую часть пальца удерживающего пальца для проволоки в паз для пальца, продолжающийся от радиально внутреннего конца в направлении радиально наружной стороны одной из лапок в состоянии, когда вторая часть пальца удерживающего пальца для проволоки расположена на стороне, где расположена одна из частей для размещения, причем первая часть пальца имеет ширину меньше, чем ширина паза в пазу для пальца, причем вторая часть пальца имеет ширину больше, чем ширина паза в пазу для пальца;
перемещают удерживающий палец для проволоки вдоль паза для пальца и упирают удерживающий палец для проволоки в концевой участок паза для пальца на радиально наружной стороне; и
загибают наружу множество разделенных частей верхнего концевого участка первой части пальца удерживающего пальца для проволоки и прижимают множество разделенных частей к наружной поверхности одной из лапок для закрепления удерживающего пальца для проволоки на одной из лапок.
9. Способ закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины по п. 8, в котором множество разделенных частей удерживающего пальца для проволоки содержат две разделенные части, и удерживающий палец для проволоки расположен таким образом, что направление, в котором распределены две разделенные части, перпендикулярно направлению продолжения паза для пальца, когда удерживающий палец для проволоки вставлен в паз для пальца.
10. Способ закрепления удерживающего пальца для проволоки для рабочего колеса турбины по п. 8, дополнительно включающий этапы, на которых:
размещают прокладку в зазоре между второй частью пальца удерживающего пальца для проволоки и одной из крепежных частей после того, как удерживающий палец для проволоки упирается в концевой участок паза для пальца на радиально наружной стороне; и
извлекают прокладку после закрепления удерживающего пальца для проволоки на одной из лапок.
