CN102108885B - 汽轮机组低压内缸落地支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽轮机组低压内缸落地支撑装置，所述支撑装置对称设置在低压内缸的横向两侧、将低压内缸独立支撑于汽机运行平台基础上，所述支撑装置包括相互连接的连接块和曲臂两部分，所述连接块具有两个相对的支撑面，其中一个支撑面固定连接低压内缸外侧壁、另一个支撑面连接曲臂的一端；所述曲臂的另一端穿过低压外缸侧壁、固定连接在汽机运行平台基础预埋件上。本发明的支撑装置将低压内缸独立支撑于汽机运行平台基础上，使低压内缸和汽机运行平台基础免受真空载荷，由于本支撑装置结构简单、成本较低、重量较轻、易于安装和使用，便于机组轴系的对中、径向间隙的调整和对汽机运行平台基础的设计，提高机组运行安全性、稳定性。

Description

汽轮机组低压内缸落地支撑装置

技术领域

本发明涉及汽轮机低压模块的结构设计领域，具体是一种大功率半转速汽轮机组低压内缸落地支撑装置的结构设计。

背景技术

传统火电低压模块落地方式为低压轴承座落于低压外缸，低压内缸支撑在低压外缸台板上，低压外缸直接落于汽机运行平台基础。该落地方式对于尺寸相对较小的全转速低压模块来说布置比较紧凑，外形小、受力情况相对简单，便于结构的设计。

但是，对于大功率半转速汽轮机组，尤其是半转速核电汽轮机低压模块，其尺寸和重量远远大于常规火电汽轮机的低压模块。由于低压外缸台板结构特性的限制，低压内缸的支撑刚性不容易保证，使其变形较大。如果要加大低压外缸台板的结构尺寸、使其结构复杂，从而给轴系的对中、径向间隙的调整增加了难度。另外，汽机运行平台基础除了承受整个低压模块的静载外，还需承受比静载还大的真空载荷，整个低压模块的基座支撑载荷巨大，给汽轮发电机组混凝土基座的设计带来较大的难度。

发明内容

本发明目的在于实现低压内缸直接落地，提供一种配套使用的支撑装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种汽轮机组低压内缸落地支撑装置，所述支撑装置对称设置在低压内缸的横向两侧、将低压内缸独立支撑于汽机运行平台基础上，所述支撑装置包括相互连接的连接块和曲臂两部分，所述连接块具有两个相对的支撑面，其中一个支撑面固定连接低压内缸外侧壁、另一个支撑面连接曲臂的一端；所述曲臂的另一端穿过低压外缸侧壁、固定连接在汽机运行平台基础预埋件上；所述连接块采用框架式结构，包括框架和连接部分，框架是一个长方体形外框，连接部分设置在框架与低压内缸连接的相对端面上，连接部分包括连接柱和限位块，连接柱沿竖直方向设置在框架的两侧，限位块沿水平方向设置在曲臂的安装位置处，限位块和曲臂的连接处有连接件及其安装孔。

所述曲臂包括一体铸造的外伸部分和支承部分，外伸部分的一端设置在支承部分的顶部、另一端设置在连接块的支撑面上，支承部分底部与汽机运行平台基础固定连接，所述外伸部分是截面形状一致的柱状体、支承部分底面的截面大小大于外伸部分的截面大小。

所述曲臂外伸部分的截面形状为圆形，支承部分底面的截面形状为矩形，曲臂下半部分表面由上至下圆滑过渡。

所述曲臂的底部设置有一圈定位底板，贯穿定位底板的四周、设置有对应汽机运行平台基础预埋件的连接件及其安装孔。

所述曲臂的底面和汽机运行平台基础的上表面分别设置有配合连接的限位凸台和限位凹槽。

所述连接块采用框架式结构，包括框架和连接部分，框架是一个长方体形外框，连接部分设置在框架与低压内缸连接的相对端面上，连接部分包括连接柱和限位块，连接柱沿竖直方向设置在框架的两侧，限位块沿水平方向设置在支撑臂的安装位置处，限位块和曲臂的连接处有连接件及其安装孔。

所述框架内部沿竖直方向设置有十字加强筋，连接柱之间沿水平方向设置有加强筋。

本发明所产生的有益效果是：

通过采用本发明的支撑装置将低压内缸独立支撑于汽机运行平台基础上，使低压内缸穿过低压外缸、横向独立落地，在低压内缸的支撑刚性能够得到保证的情况下，使低压内缸和汽机运行平台基础免受真空载荷，便于机组轴系的对中、径向间隙的调整和设计院汽机运行平台基础的设计。同时，根据有限元分析软件计算结果，优化支撑装置的结构，将低压内缸天地方向变形量控制在有效范围内。由于本支撑装置结构简单、成本较低、重量较轻、易于安装和使用，便于机组轴系的对中、径向间隙的调整和对汽机运行平台基础的设计，提高机组运行安全性、稳定性。

附图说明

图1是低压内缸落地支撑装置的布置结构图

图2是低压内缸落地支撑装置的结构示意图

图3是连接块的结构示意图

图4是曲臂的结构示意图

图5是曲臂的侧视结构示意图

图中标号表示：1低压外缸，2低压内缸，2-1低压内缸上半，2-2低压内缸下半，3连接块，4曲臂，5加强箍筋，6汽机运行平台基础，7凝汽器，8压紧螺栓，9限位块，10连接柱，11加强筋，12框架，13螺栓定位孔，14定位底板，15吊耳，16吊孔，17定位槽，18限位凸台，19地脚螺栓。

具体实施方案

如图1所示，本发明是一种汽轮机组低压内缸落地支撑装置，汽轮机组低压模块的轴向两侧分别为汽机侧和电机侧，低压模块静子主要包括低压外缸1和低压内缸2。低压外缸1底部与凝汽器7喉部刚性连接、凝汽器7支撑于汽轮机厂房基础上，如此支撑低压外缸1。低压内缸2通过一对对称设置在低压内缸2的横向两侧的支撑装置刚性连接、并独立支撑于汽机运行平台基础6上。支撑装置一端固定连接低压内缸2侧壁，另一端穿过低压外缸1侧壁上对应设置的安装孔、固定连接汽机运行平台基础6。

如图2所示，支撑装置包括相互连接的连接块3和曲臂4两部分。连接块3纵向布置，具有两个相对的支撑面，其中一个支撑面固定连接低压内缸2外侧壁、另一个支撑面连接曲臂4的一端。曲臂4的另一端穿过低压外缸1侧壁、固定安装在汽机运行平台基础6预埋件的上表面上。本实施例中：连接块3纵向设置、两个支撑面与地面垂直，曲臂4一端垂直于连接块3的支撑面固定连接，另一端垂直汽机运行平台基础6设置，即曲臂4呈90°的“┌”型，上半部分水平设置、下半部分竖直设置。

如图3所示，连接块3采用板式框架式结构，以更好的承受低压内缸2天地方向的变形和轴向推力，并达到减轻装置重量的目的，连接块3包括框架12和连接部分。框架12是一个长方体形外框，框架12内部沿竖直方向设置有十字加强筋11，确保长方体状的框架12的稳定性和刚性强度。框架12具有两个相对的支撑面，即框架12的两个侧端面，两个支撑面分别连接低压内缸2的外侧和曲臂4。连接部分设置在框架12的一个支撑面上，包括连接柱10和限位块9。连接柱10是两条空心柱状体，沿竖直方向分别设置在框架12支撑面上的左、右两侧，连接柱10之间沿水平方向设置有加强筋11，确保连接柱10的稳定性和刚性强度。限位块9沿水平方向设置在曲臂4的安装位置，限位块9和曲臂4的连接处对应设置有连接件及其安装孔。

本实施例中，曲臂4的上表面配合限位块9设置有定位槽17，该定位槽17的大小与限位块9对应，两者配合安装，防止曲臂4在连接块3表面滑动。同时，限位块9上设置有贯穿的螺栓通孔，对应地，定位槽17的底面设置有孔径大小一致、中心线重合的螺栓孔，采用压紧螺栓8贯穿两者连接，将限位块9压紧连接在曲臂4上。

如图4、5所示，曲臂4包括一体铸造的外伸部分和支承部分，外伸部分的一端设置在支承部分的顶部、另一端设置在连接块3的支撑面上，支承部分底部与汽机运行平台基础6固定连接。外伸部分是截面形状一致的柱状体，支承部分支撑外伸部分、其底面截面大小大于外伸部分的截面大小。该曲臂的弯曲度可以设计为90°-150°，本实施例采用90°的曲臂4。

即曲臂4整体呈“┌”型，外伸部分水平方向设置、支承部分竖直方向设置，因此，该90°的曲臂4具有两个端面：一个是设置在曲臂4水平方向最外侧的水平端面、另一个是设置在曲臂4竖直方向底部的竖直端面。本实施例中，曲臂4采用上圆下方的结构形式，其外伸部分的截面形状为圆形，即曲臂4水平端面设置为圆形、贴合连接块3的侧端面固定安装，便于与气缸之间膨胀节的设计与安装；支承部分的底面截面形状为矩形，即竖直端面设置为矩形，贴合汽机运行平台基础6的上表面固定安装，以此增加曲臂4安装稳定性。由上至下，曲臂4的截面形状由圆形过渡至矩形，其外表面圆滑过渡。曲臂4的外伸部分穿过低压外缸1升入低压内缸2，由于其采用圆形截面，缩短了低压内缸2的横向尺寸，有效减少低压内缸2地天地变形量，同时，便于膨胀节和机组低压模块动静间隙的设计。

曲臂4的底部设置有定位底板14，该定位底板14对于曲臂4的一个水平截面延伸出一圈等厚度的平台。贯穿定位底板14的四周、设置有对应汽机运行平台基础6预埋件的地脚螺栓19及螺栓定位孔13。曲臂4与汽机运行平台基础6的连接面上设置有相互对应的限位凸台18和限位凹槽，两者配合连接，防止曲臂4的侧向翻转和滑动。本实施例中，定位底板14的底面设置有限位凸台18，对应地汽机运行平台基础6的上表面设置有限位凹槽，两者紧密贴合。

曲臂4的上表面上设置有若干个吊耳15，通过在吊耳15的吊装孔16穿入吊装索，通过起重装置搬运、安装曲臂4。

本发明的具体实施方法，包括：

首先，在低压内缸2的筒体外表面上装焊四个加强箍筋5，四个加强箍筋5分别位于筒体的弧面上，相对于筒体的截面上、下、左、右对称布置。

其次，从低压内缸下半2-2的加强箍筋5和低压内缸下半2-2的水平中分面法兰引出左、右侧各一个连接块3，连接块3纵向设置、其相对的两个支撑面与地面垂直，其内测支撑面与低压内缸2相连。加强箍筋5在加强低压内缸2筒体的刚性的同时，低压内缸下半2-2的加强箍筋5还起到了支撑固定连接块3的作用。

再次，采用四个曲臂4从低压外缸1外部、通过低压外缸1侧壁上的安装孔穿入低压外缸1内部，并将曲臂4的水平端面分别固定连接在连接块3的外侧支撑面上。先使得曲臂4相对于低压内缸2轴向和横向中心线两两对称布置，再将曲臂4上表面的定位槽17对应连接块3外端面的限位块9安装，并采用压紧螺栓8压紧固定连接。

然后，将曲臂4竖直端面上的限位凸台18与汽机运行平台基础6上表面的限位凹槽配合安装，再通过地脚螺栓19插入定位底板14和汽机运行平台基础6上对应的螺栓定位孔13内，并将其拧紧，将曲臂4的竖直端面固定在汽机运行平台基础6上。

另外，在曲臂4与低压外缸1与低压外缸1上安装孔的结合部内设置有膨胀节，起到密封及吸收内外缸热变形的作用。

如此，达到将低压内缸2直接落在汽机运行平台基础6的目的。

Claims (6)

1.一种汽轮机组低压内缸落地支撑装置，所述支撑装置对称设置在低压内缸的横向两侧、将低压内缸独立支撑于汽机运行平台基础上，其特征在于：所述支撑装置包括相互连接的连接块和曲臂两部分，所述连接块具有两个相对的支撑面，其中一个支撑面固定连接低压内缸外侧壁、另一个支撑面连接曲臂的一端；所述曲臂的另一端穿过低压外缸侧壁、固定连接在汽机运行平台基础预埋件上；所述连接块采用框架式结构，包括框架和连接部分，框架是一个长方体形外框，连接部分设置在框架与低压内缸连接的相对端面上，连接部分包括连接柱和限位块，连接柱沿竖直方向设置在框架的两侧，限位块沿水平方向设置在曲臂的安装位置处，限位块和曲臂的连接处有连接件及其安装孔。

2.根据权利要求1所述的汽轮机组低压内缸落地支撑装置，其特征在于：所述曲臂包括一体铸造的外伸部分和支承部分，外伸部分的一端设置在支承部分的顶部、另一端设置在连接块的支撑面上，支承部分底部与汽机运行平台基础固定连接，所述外伸部分是截面形状一致的柱状体、支承部分底面的截面大小大于外伸部分的截面大小。

3.根据权利要求2所述的汽轮机组低压内缸落地支撑装置，其特征在于：所述曲臂外伸部分的截面形状为圆形，支承部分底面的截面形状为矩形，曲臂下半部分表面由上至下圆滑过渡。

4.根据权利要求1所述的汽轮机组低压内缸落地支撑装置，其特征在于：所述曲臂的底部设置有一圈定位底板，贯穿定位底板的四周、设置有对应汽机运行平台基础预埋件的连接件及其安装孔。

5.根据权利要求1所述的汽轮机组低压内缸落地支撑装置，其特征在于：所述曲臂的底面和汽机运行平台基础的上表面分别设置有配合连接的限位凸台和限位凹槽。

6.根据权利要求1所述的汽轮机组低压内缸落地支撑装置，其特征在于：所述框架内部沿竖直方向设置有十字加强筋，连接柱之间沿水平方向设置有加强筋。

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