Роторный узел турбомашины и способ

1. Узел турбомашины, содержащий ротор и венец лопаток, которые установлены на указанном роторе, и каждая из которых содержит профилированную часть и хвостовую часть, вставленную в паз для крепления лопаток, проходящий по окружности ротора, при этом указанный паз содержит увеличенный участок, в котором лопатки могут быть повернуты вокруг соответствующей, по существу радиальной оси для размещения в положении, соответствующем минимальному тангенциальному размеру, при этом вдоль указанного увеличенного участка паза между хвостовыми частями лопаток, расположенными в указанном участке паза, и боковой стенкой этого паза расположена по меньшей мере одна вставка, выполненная с возможностью извлечения и предназначенная для принудительного перемещения и запирания лопатки в положении окончательной установки.
2. Узел по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна вставка размещена в гнезде, проходящем в тангенциальном направлении и образованном между хвостовыми частями лопаток и боковой стенкой увеличенного участка паза, при этом указанное гнездо и указанная по меньшей мере одна вставка имеют поперечное сечение, выполненное с обеспечением радиального крепления вставки в гнезде.
3. Узел по п. 1, содержащий несколько вставок, расположенных в тангенциальном направлении вдоль увеличенного участка паза.
4. Узел по п. 1, в котором паз для крепления лопаток включает входную часть и нижнюю часть, образующую выемку для крепления лопатки, причем осевой размер входной части вдоль увеличенного участка паза больше, чем у остальной части указанного паза.
5. Узел по п. 4, в котором вдоль увеличенного участка паза входная часть формирует выемку, которая радиально закрепляет по меньшей мере одну вставку.
6. Узел по п. 1, в котором хвостовая часть каждой лопатки содержит противоположные, проходящие в осевом направлении выступы, взаимодействующие с противопоставленными, проходящими тангенциально боковыми стенками паза, для крепления лопатки в фиксированном угловом положении относительно радиальной оси лопатки, причем указанная по меньшей мере одна вставка расположена вдоль увеличенного участка паза между одним из проходящих в осевом направлении выступов лопаток, размещенных вдоль увеличенного участка паза, и противолежащей боковой стенкой паза, проходящей тангенциально, при этом указанная вставка принудительно введена во взаимодействие между указанным выступом и указанной стенкой, таким образом, удерживая лопатки в окончательном угловом положении.
7. Узел по п. 1, в котором лопатки разделены на лопатки первого набора и лопатки второго набора, причем второй набор лопаток расположен вдоль увеличенного участка паза, а первый набор лопаток расположен вдоль остальной части паза для крепления лопаток, причем один выступ лопаток, относящихся ко второму набору, имеет меньшую осевую протяженность по сравнению с остальными выступами, и наклонную поверхность, взаимодействующую с указанной по меньшей мере одной вставкой.
8. Узел по п. 1, в котором каждая лопатка содержит платформу, расположенную между соответствующей профилированной частью и хвостовой частью, причем указанная по меньшей мере одна вставка принудительно введена во взаимодействие между боковой стенкой паза и платформой соответствующих лопаток вдоль увеличенного участка паза.
9. Узел по п. 1, в котором увеличенный участок паза и хвостовые части лопаток, расположенных вдоль данного участка, образуют противолежащие выемки, обеспечивающие радиальное закрепление между ними указанной по меньшей мере одной вставки.
10. Узел по п. 6, в котором проходящие в осевом направлении выступы лопаток, контактирующие с указанной по меньшей мере одной вставкой, образуют выемку, а боковая стенка увеличенного участка паза, обращенная к указанным выступам, образует противолежащую выемку, причем указанные выемки обеспечивают радиальное крепление указанной по меньшей мере одной вставки в увеличенном участке паза.
11. Узел по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна вставка выполнена с наклонными, сходящимися в радиально-наружном направлении боковыми поверхностями, взаимодействующими с хвостовыми частями лопаток и увеличенным участком паза, и предназначенными для радиального крепления вставки в увеличенном участке паза.
12. Узел по п. 1, в котором увеличенный участок паза имеет входной конец, через который указанная по меньшей мере одна вставка вводится в указанный увеличенный участок паза или извлекается из него.
13. Узел по п. 12, в котором указанный входной конец имеет выступающую направляющую поверхность, предназначенную для введения указанной по меньшей мере одной вставки в увеличенный участок паза и для извлечения вставки из указанного участка.
14. Узел по п. 13, в котором указанный входной конец имеет нижнюю и боковую поверхности, образующие расширяющееся входное отверстие, проходящее тангенциально и радиально от наружной поверхности ротора в увеличенном участке паза.
15. Узел по п. 1, в котором указанная по меньшей мере одна вставка в тангенциальном направлении закреплена в роторе с предотвращением ее тангенциального смещения относительно ротора.
16. Узел по одному из пп. 1-15, в котором количество вставок, выполненных с возможностью извлечения, соответствует количеству лопаток в увеличенном участке паза.
17. Способ сборки узла турбомашины по п. 1, включающий следующие этапы: введение и поворот лопаток первого набора в пазу для крепления лопаток с обеспечением взаимодействия их хвостовых частей с пазом; введение лопаток второго набора в увеличенный участок указанного паза и избыточный поворот указанных лопаток второго набора вокруг их соответствующих радиальных осей с обеспечением размещения каждой лопатки второго набора в угловом положении, соответствующем уменьшенному тангенциальному размеру с созданием, таким образом, свободного зазора в указанном пазу; введение последней лопатки из второго набора в указанный свободный зазор и избыточный поворот указанной последней лопатки вокруг ее соответствующей радиальной оси; введение указанной по меньшей мере одной вставки, выполненной с возможностью извлечения, в увеличенный участок паза между хвостовыми частями лопаток второго набора и противоположной боковой поверхностью указанного увеличенного участка паза, тем самым, последовательно поворачивая лопатки второго набора в окончательное угловое положение.
18. Способ по п. 17, в котором последовательно вводят несколько указанных вставок, выполненных с возможностью извлечения, в увеличенный участок паза, между хвостовыми частями лопаток второго набора и противоположной боковой поверхностью указанной части.
19. Способ по п. 17, в котором закрепляют в тангенциальном направлении указанную по меньшей мере одну вставку или последнюю вставку, введенную в увеличенный участок паза ротора.
20. Способ по одному из пп. 17-19, в котором вводят такое количество указанных вставок, которое равно количеству лопаток, введенных во взаимодействие с увеличенным участком паза.
21. Способ разборки узла турбомашины по п. 1, включающий следующие этапы: извлечение указанной по меньшей мере одной вставки, из увеличенного участка паза; избыточный поворот лопаток в увеличенном участке паза вокруг соответствующих радиальных осей, с обеспечением, тем самым, создания свободного зазора; поворот одной из лопаток, расположенных вдоль увеличенного участка паза, вокруг соответствующей радиальной оси с обеспечением, тем самым, вывода ее хвостовой части из взаимодействия с пазом для крепления лопаток и извлечения повернутой лопатки в радиальном направлении; поворот остальных лопаток и их извлечение из паза для крепления лопаток.