专利名称：防止移动的涡轮机叶片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组件，特别是涉及一种涡轮发动机中的组件。本发明还涉及一种涡轮机叶片以及一种用于使涡轮机环内的叶片移动最小的方法。
背景技术：
所述涡轮发动机组件包括涡轮叶轮，所述涡轮叶轮从热气中提取能量以输送功率。传统上，所述涡轮叶轮由两种部件制成，多个叶片和涡轮盘(或涡轮机盘)。所述多个叶片暴露于热气流中以提取其能量并产生转动所述涡轮盘的力。所述多个叶片一般通过轴向上对齐的颠倒的“圣诞树”式突出部或根部被接附到或附接到所述涡轮盘上，所述“圣诞树” 式突出部配装到所述涡轮盘中的相配的颠倒的“圣诞树”式的切除部或剔除部分中。其它成形的相配突出部和切除部对于将涡轮机叶片安装到涡轮盘(turbine disk)上也是已知的。涡轮盘附接到轴上，所述轴可以驱动压缩机部分(或压缩部分)，所述压缩机部分压缩空气，所述空气被输入到用于在其中燃烧的燃烧器，且所述轴可以驱动风扇部分或发电机，所述风扇部分提供用于飞行器的止推力，而发电机则提供电力。为了保持所述涡轮机叶片(或涡轮叶片)在运行期间关于涡轮盘轴向对齐，使用保持装置来防止所述叶片被推出涡轮盘的切除部。所述保持装置依据规定可以有许多不同的形状，但主要起将所述叶片固定到涡轮盘上的锁的作用。
发明内容
根据本发明的一个示例，一种涡轮机组件，所述涡轮机组件具有壳体，涡轮机环和叶片。所述叶片具有根部分，所述根部分具有轴向上延伸的第一形状；和翼型，所述翼型接附到所述根部分上并具有后缘和径向向外的尖端，所述尖端具有与转动轴线平行设置的第一部分，用于使所述尖端和所述壳体之间的气体逸出最少，和在后部从所述第一部分以内角或向内的角度延伸的第二部分；以及所述涡轮机环具有与所述第一形状相配合的第二形状。根据本发明的另一个示例，一种涡轮机叶片，所述涡轮机叶片具有根部分，所述根部分具有轴向上延伸的第一形状；接附到所述根部分上并具有后缘的翼型；和径向向外的尖端，所述径向向外的尖端具有与转动轴线平行设置的第一部分，用于使所述尖端和壳体之间的气体逸出最少，和在后部从所述第一部分以内角或向内的角度延伸的第二部分。根据本发明的再一个示例，一种用于使叶片移动最小的方法，所述方法包括将翼型的第一部分保持与涡轮机壳体平行；和削切所述翼型的第二部分，使得所述第二部分从所述第一部分以一定的角度向后并向内延伸，从而在叶片移动最小。本领域技术人员从下列详细描述中将会清楚地理解本发明的这些以及其它特点。 伴随着这些详细描述的附图简要地示出如下。
图1示出了设置在涡轮机环或涡轮环中的多个涡轮机叶片的透视图；和图2示出了图1中所示的涡轮机叶片的侧向剖视图。
具体实施例方式参见图1和2，示出了在此实施的涡轮机环或涡轮环(turbine ring)15中的多个涡轮机叶片10的透视图。每个涡轮机叶片10包括根部分20，基部25和翼型30，其中，所述根部分象倒置的圣诞树一样成形。每个涡轮机叶片10设置在涡轮机环15中，所述涡轮机环通过常规的装置(以附图标记40示意性地表示出)接附到轴35上(参见图2)。涡轮机环15具有多个以类似倒置的圣诞树成形的切除部45，以与涡轮机叶片10的根部分20相互配合。尽管在此示出了用于根部分20和相配的切除部45的圣诞树式形状，但在此可以设想到其它相互配合的形状。每个基部25尽管其可以使后部或尾部向下倾斜(即在图2中朝向图的右侧)但是是相对平的。每个基部25贴靠每个相邻的涡轮机叶片10的基部25。尽管在此描述了涡轮机叶片10，但在此能够设想到其它类型的叶片。翼型或翼片30中的每个具有一定的形状(前缘或导缘50，后缘或尾缘55，吸入侧 60和压力侧65)，以对迅速膨胀的气体作出反应，从而转动涡轮机环15以提供机械能或能量。翼型30中的每个具有外尖端70，所述外尖端处于与涡轮机壳体平行的位置(图1中未示出一参见图2)。外尖端70正常地靠近涡轮机壳体75，以使外尖端70和涡轮机壳体75 之间气体的逸出最少。如图1中示出的，涡轮机叶片71具有轴向上“移动或行走”的后部或尾部，示出这样的涡轮机叶片仅仅是为了图示的目的。那就是说，当涡轮机叶片71围绕转动轴线旋转时，所述涡轮机叶片的根部分20轴向上朝着后缘55移动。借助于(未示出的)较硬的或较重的保持环可以防止所述涡轮机叶片的“移动”，但是这类的环是笨重的，且可能需要复杂的接附设备或连接装置。所述“移动”可能由轴35的偏心而引起，这种偏心会引起某些涡轮机叶片10冲击或摩擦涡轮机壳体75。这些冲击且特别是摩擦力可能引起“移动”涡轮机叶片10的后部的切向力。现在参见图2，示出了涡轮机叶片10的侧视图。外尖端70的第一部分80在后部相对翼型30的后缘55向下(或向内朝向转动轴线90)以角度θ进行削切。外尖端70的第二部分85没有进行削切，从而保持靠近涡轮机壳体75，以使外尖端70附近的气体逸出最少。外尖端70的第二部分85平行于涡轮机壳体85以及平行于涡轮机叶片10的转动轴线 90。在本发明的示例中，通过对现有叶片进行磨削、切割或化学加工处理等或者对新的叶片进行模制等对叶片进行削切，削切从叶片的径向中心线到叶片的后缘以一定的内角或向内角度θ进行，所述内角对于本发明的一个示例而言朝向叶片根部分20大约2.0度。 然而，在此从外尖端70上的其它点延伸的使“移动”最小化同时使所述外尖端附近的气体逸出最少的其它角度也能够设想到。尽管已经公开了本发明的优选的实施例，但本领域技术人员将会意识到，某些变型和改进将会落入到本发明的范围之内。为此，本发明的实际的保护范围和内容将通过下面的权利要求来确定。
权利要求
1.一种组件，所述组件包括 壳体；叶片，所述叶片具有根部分，所述根部分具有轴向上延伸的第一形状；和接附到所述根部分上的翼型，且所述翼型具有 后缘；和径向向外的尖端，所述尖端具有与转动轴线平行设置的第一部分，用于使所述尖端和所述壳体之间的气体逸出最少，和在后部从所述第一部分以向内朝向的角度延伸的第二部分；以及具有切除部的环，所述切除部具有与所述第一形状相配合的第二形状。
2.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分通过延伸穿过所述叶片的径向中心线来分隔。
3.按照权利要求2所述的组件，其特征在于，所述向内朝向的角度大约2度。
4.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述向内朝向的角度大约2度。
5.按照权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第二部分朝向所述翼型的所述后缘延伸。
6.一种涡轮机叶片，所述涡轮机叶片包括 根部分，所述根部分具有轴向上延伸的第一形状；和接附到所述根部分上的翼型，且所述翼型具有 后缘；和径向向外的尖端，所述尖端具有与转动轴线平行设置的第一部分，用于使所述尖端和壳体之间的气体逸出最少，和在后部从所述第一部分以向内的角度延伸的第二部分。
7.按照权利要求6所述的涡轮机叶片，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分通过延伸穿过所述叶片的径向中心线来分隔。
8.按照权利要求7所述的涡轮机叶片，其特征在于，所述向内的角度大约2度。
9.按照权利要求6所述的涡轮机叶片，其特征在于，所述向内的角度大约2度。
10.按照权利要求8所述的涡轮机叶片，其特征在于，所述第二部分朝向所述翼型的所述后缘延伸。
11.一种用于使涡轮机环内的叶片移动最小的方法，所述方法包括 将叶片的翼型的第一部分保持与涡轮机壳体平行；和削切所述翼型的第二部分，使得所述第二部分从所述第一部分以一定的角度向后并向内延伸，从而在所述叶片围绕转动轴线被旋转时所述叶片的轴线移位最小。
12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，其还包括通过延伸穿过所述叶片的径向中心线来确定所述第一部分和所述第二部分。
13.按照权利要求12所述的方法，其特征在于，所述角度大约2度。
14.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，所述角度大约2度。
15.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，朝向所述翼型的后缘削切所述第二部
全文摘要
本发明提出一种涡轮机组件，该涡轮机组件具有壳体，涡轮机环和叶片。叶片具有根部分，根部分具有轴向上延伸的第一形状，且还具有接附到根部分上并有后缘和径向外尖端的翼型。该外尖端具有与转动轴线平行设置的第一部分，用于使外尖端和壳体之间的气体逸出最少，和在后部从所述第一部分以向内的角度延伸的第二部分。涡轮机环具有切除部，切除部具有与第一形状相配合的第二形状。
文档编号F01D5/14GK102261266SQ20111014030
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月27日 优先权日2010年5月28日
发明者S.简 申请人:哈米尔顿森德斯特兰德公司