CN104314620A - 一种涡轮机的静叶栅结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涡轮机的静叶栅结构，包括做为外环的持环，做为内环的气/汽封环，介于内、外环之间的多只静叶片，所述静叶片具有整体结构的叶身、上叶冠、下叶冠；本静叶栅为装配式结构，静叶片的上叶冠与持环可拆卸连接，静叶片的下叶冠与气/汽封环可拆卸连接。所述持环的内周面设有周向装配槽，所述静叶片的上叶冠装在该槽内，并由紧定螺钉固定，所述气/汽封环的外周面设有周向装配槽，所述静叶片的下叶冠装在该槽内。本发明的静叶片损坏后可以更换，可降低因静叶片缺陷造成的损失，降低维修成本；静叶栅的周向尺寸可以独立调整，与中分面热膨胀间隙互不矛盾，相关技术参数均可按最佳指标设计并实现，可以显著改善机组的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及涡轮机领域，尤其是压气机或蒸汽轮机的静叶栅结构。
背景技术
传统的涡轮机例如压气机、汽轮机的静叶栅采用焊接弧段，每个弧段由数只静叶片焊接在一起，形成一个扇形整体，再将多个扇形弧段装入持环，组合成圈，构成静叶栅。该结构的缺点是：
1、所谓焊接弧段，就是将几只静叶片组合为扇形，将相邻静叶片的叶冠接缝焊接起来，焊接热应力可能引起弧段变形，在与持环装配时，轻则会在持环安装槽中卡涩，重则根本无法装入持环安装槽；补救措施是将所有弧段组合成整圈静叶栅上立车精车，装夹工装复杂，找中定位繁琐，切削量计算困难，稍有不慎，加工超差，会导致一些弧段报废；特别是，对于尺寸较小的静叶片，焊接热应力可能引起叶身型线变形，损害机组通流特性。
2、扇形段上只要有一只叶片损坏，则整段静叶栅都需要更换，维护成本偏高。
3、由于弧段式静叶栅的所有静叶片都是焊接的，周向公差不能调整，当因超差不能满足装配要求时，这些弧段无法修改，只得报废从新加工，经济损失巨大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种新的思路，即组成静叶栅的静叶片、持环、气/汽封环采用装配式结构，
本发明所采用的具体技术方案是：
一种涡轮机的静叶栅结构，包括做为外环的持环，做为内环的气/汽封环，介于内、外环之间的多只静叶片，所述静叶片具有整体结构的叶身、上叶冠、下叶冠；本静叶栅为装配式结构，静叶片的上叶冠与持环可拆卸连接，静叶片的下叶冠与气/汽封环可拆卸连接。
所述持环的内周面设有周向装配槽，该槽的轮廓型线与静叶片上叶冠的轮廓型线一致，所述静叶片的上叶冠装在该槽内，并由紧定螺钉固定，所述气/汽封环的外周面设有周向装配槽，该槽的轮廓型线与静叶片下叶冠的轮廓型线一致，所述静叶片的下叶冠装在该槽内。
所述静叶片上叶冠的轮廓型线是“工”字形，具有左、右肩部配合面和腰部配合面，与持环装配槽的相应面配合，其中左肩的上配合面、右肩的下配合面、腰部的左配合面是零间隙配合面，亦即密封面。
所述静叶片中，有几只是调整静叶片，这些调整静叶片的叶冠周向尺寸留有加工余量，可根据装配叶栅时静叶片的实际周向公差积累情况，对调整静叶片的叶冠周向尺寸进行再次加工，以满足装配要求；这几只调整静叶片在周向上与其它静叶片相间分布。
所述持环、气/汽封环都是上、下分半结构，当静叶片与持环、气/汽封环装配后，构成上半静叶栅和下半静叶栅，位于水平中分面上、下相邻的两只静叶片具有周向热膨胀间隙，紧定螺钉压紧面与静叶片的上叶冠端面之间留有间隙，作为静叶片的周向热膨胀间隙。
本发明所产生的有益效果是：
1、由于本静叶栅为装配式结构，静叶片的上叶冠与持环可拆卸连接，静叶片的下叶冠与气/汽封环可拆卸连接，静叶片损坏后可以更换，可降低因静叶片缺陷造成的损失，降低维修成本，静叶片材料是昂贵的耐热合金，经济效果异常显著。
2、由于设计了调整叶片、中分面热膨胀间隙，使静叶栅的周向尺寸可以独立调整，与中分面热膨胀间隙互不矛盾，相关技术参数均可按最佳指标设计并实现，可以显著改善机组的综合性能。
附图说明
图1是本发明静叶栅的全结构示意图。
图2是本发明静叶栅的装配关系展开图。
图3是本发明静叶片与持环配合关系示意图。
图中标号表示：1-静叶栅、2-静叶片、2.1-上叶冠、2.2-下叶冠、3-气/汽封环、4-持环、5-紧定螺钉、v-进汽方向、a-左肩的上配合面、b-腰部的左配合面、c-右肩的下配合面。
具体实施方式
参见图1，本发明涡轮机的静叶栅结构包括：作为外环的持环4，作为内环的气/汽封环3（该气/汽封环3是气封环或汽封环），介于内、外环之间的多只静叶片2；三者组合成静叶栅1，其中：持环4和气/汽封环3都是上、下分半结构。
参见图2、图3，本发明的创新之处在于：静叶片2具有整体结构的叶身、上叶冠2.1和下叶冠2.2；本静叶栅1为装配式结构，静叶片2的上叶冠2.1与持环4可拆卸连接，静叶片2的下叶冠2.2与气/汽封环3可拆卸连接。
持环4的内周面设有周向装配槽，该槽的轮廓型线与静叶片2上叶冠2.1的轮廓型线一致；静叶片2的上叶冠2.1装在该槽内，并由紧定螺钉5固定。气/汽封环3的外周面设有周向装配槽，该槽的轮廓型线与静叶片2下叶冠2.2的轮廓型线一致，静叶片2的下叶冠2.2装在该槽内。
更进一步的，本发明中静叶片2上叶冠2.1的轮廓型线是“工”字形，具有左肩部配合面、右肩部配合面和腰部配合面，与持环4周向装配槽的相应面配合，其中左肩的上配合面a、腰部的左配合面b、右肩的下配合面c是零间隙配合面，亦即密封面。
静叶片2中，有几只是调整静叶片，这些调整静叶片的叶冠周向尺寸留有加工余量，可根据装配静叶栅1时静叶片2的实际周向公差积累情况，对调整静叶片的叶冠周向尺寸进行再次加工，以满足装配要求。需要注意的是：这几只调整静叶片在周向上与其它静叶片2相间分布。
持环4、气/汽封环3都是上、下分半结构，当静叶片2与持环4、气/汽封环3装配后，构成上半静叶栅和下半静叶栅。位于水平中分面上、下相邻的两只静叶片2具有周向热膨胀间隙，紧定螺钉5压紧面与静叶片2的上叶冠2.1端面之间留有间隙，作为静叶片2的周向热膨胀间隙。
Claims (5)
1. 一种涡轮机的静叶栅结构，包括做为外环的持环，做为内环的气/汽封环，介于内、外环之间的多只静叶片，所述静叶片具有整体结构的叶身、上叶冠、下叶冠；其特征在于，本静叶栅为装配式结构，静叶片的上叶冠与持环可拆卸连接，静叶片的下叶冠与气/汽封环可拆卸连接。
2.如权利要求1所述的涡轮机的静叶栅结构，其特征在于，所述持环的内周面设有周向装配槽，该槽的轮廓型线与静叶片上叶冠的轮廓型线一致，所述静叶片的上叶冠装在该槽内，并由紧定螺钉固定，所述气/汽封环的外周面设有周向装配槽，该槽的轮廓型线与静叶片下叶冠的轮廓型线一致，所述静叶片的下叶冠装在该槽内。
3.如权利要求2所述的涡轮机的静叶栅结构，其特征在于，所述静叶片上叶冠的轮廓型线是“工”字形，具有左、右肩部配合面和腰部配合面，与持环装配槽的相应面配合，其中左肩的上配合面、右肩的下配合面、腰部的左配合面是零间隙配合面，亦即密封面。
4.如权利要求2所述的涡轮机的静叶栅结构，其特征在于，所述静叶片中，有几只是调整静叶片，这些调整静叶片的叶冠周向尺寸留有加工余量，可根据装配叶栅时静叶片的实际周向公差积累情况，对调整静叶片的叶冠周向尺寸进行再次加工，以满足装配要求；这几只调整静叶片在周向上与其它静叶片相间分布。
5.如权利要求2所述的涡轮机的静叶栅结构，其特征在于，所述持环、气/汽封环都是上、下分半结构，当静叶片与持环、气/汽封环装配后，构成上半静叶栅和下半静叶栅，位于水平中分面上、下相邻的两只静叶片具有周向热膨胀间隙，紧定螺钉压紧面与静叶片的上叶冠端面之间留有间隙，作为静叶片的周向热膨胀间隙。
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2014
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