CN107939530B - 一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构，包括燃气发生器、动力涡轮、外环、过渡段和涨圈；燃气发生器和动力涡轮分别采用独立的支撑系统；燃气发生器的支撑系统包括主支撑a和辅助支撑；动力涡轮的支撑系统为主支撑b和定位销结构；过渡段为环锻件；过渡段一端设有安装边，另一端设有安装块；安装边与燃气发生器通过螺栓连接；安装块沿轴向设有两个矩形槽；涨圈材料为弹簧钢，周向设有开口，且开口位置错开；涨圈卡在安装块的矩形槽内；外环通过螺栓安装在动力涡轮前安装边上；涨圈外表面与动力涡轮带的外环内表面接触，形成涨圈密封。本发明技术方案可实现性强，有效的防止在运行过程中因连接件受力断裂产生对燃气轮机可靠性的影响。

Description

一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构及其方法

技术领域

本发明涉及燃气发生器与动力涡轮连接技术领域，特别涉及一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构及其方法。

背景技术

根据燃气轮机支撑方式不同，燃气发生器与动力涡轮的连接方式也不同，如果燃气轮机中燃气发生器与动力涡轮共用一套支撑系统，则燃气发生器与动力涡轮之间采用刚性连接如螺栓连接等；如果燃气发生器与动力涡轮采用分别独立的支撑系统，则燃气发生器与动力涡轮之间必须采用柔性连接，吸收两者因受热带来的轴向膨胀。在此之前，此类型的燃气轮机均采用波纹管式连接如图1所示，能够吸收因燃气发生器及动力涡轮热膨胀产生的变形，缺点在于长期工作后，受热胀冷缩规律的影响，往往拆下燃气发生器后在此装配会导致波纹管变形，燃气发生器与动力涡轮无法有效对中，需要使用夹具对波纹管校形后安装连接件，会在工作中对波纹管产生较大应力，使用寿命大大缩短，同时波纹管连接件由于带应力安装，使螺栓强度储备系数大大降低，甚至安装时就会对连接件造成破坏。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构及其方法，具体技术方案如下：

一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构，包括燃气发生器、动力涡轮、外环、过渡段和涨圈；

所述燃气发生器和动力涡轮分别采用独立的支撑系统；

所述燃气发生器的支撑系统包括主支撑a和辅助支撑；

所述动力涡轮的支撑系统为主支撑b和定位销结构；

所述过渡段为环锻件；

所述过渡段一端设有安装边，另一端设有安装块；

所述安装边与燃气发生器通过螺栓连接；

所述安装块沿轴向设有两个矩形槽；

所述涨圈材料为弹簧钢，周向设有开口，且开口位置错开；

所述涨圈卡在安装块的矩形槽内；

所述外环通过螺栓安装在动力涡轮前安装边上；

所述涨圈外表面与动力涡轮带的外环内表面接触，形成涨圈密封。

一种燃气发生器与动力涡轮的连接方法，包括如下步骤：

步骤一：在燃气发生器与动力涡轮装配时，先将带有外环的动力涡轮安装在专用平台上；燃气发生器在于动力涡轮装配前已装有过渡段及涨圈，此时涨圈处于自由状态，需在涨圈外使用专用夹具夹紧，直至涨圈能够装入外环内表面内；

步骤二：燃气发生器使用专用吊具，通过起吊设备吊起并下落至动力涡轮处于同一水平线后将燃气发生器插入动力涡轮外环内表面。在此调整燃气发生器与动力涡轮，使两者处于同一水平线上，安装燃气发生器主支撑a，燃气发生器主支撑a结构形式为两侧销钉插入结构，一侧销钉完全固定，限制全部自由度，另一侧销钉可以沿燃气发生器进气方向左右移动，放置热膨胀；

步骤三:在燃气发生器的后承力安装边下方安装一个燃气发生器辅助支撑，且内部设有减振弹簧，用于吸收燃气发生器轴向热膨胀，同时减小燃气发生器振动；

步骤四：燃气发生器拆卸时，先安装上专用吊具，通过起吊设备承受一定拉力，将燃气发生器主支撑a、辅助支撑卸下，通过起吊设备将燃气发生器前移，使燃气发生器与动力涡轮脱开并安装于专用运输车上。

本发明的有益效果：本发明的技术方案将燃气发生器与波纹管式连接方式改为双层装全插入式的连接方式，此连接结构在装配过程中仅需将带有双层涨圈的燃气发生器插入带有密封跑道的动力涡轮中，这样在保证燃气发生器与动力涡轮热膨胀时能够通过涨圈吸收变形量外，还可以有效对中，不用紧固件，反复装配和拆卸。该方法在结构加工及装配上易于实现，可实现快装、快卸。与常规波纹管连接结构相比，加工周期降低1/3，将费用降低10万元/台，装配周期节省5天/台，具有巨大的经济效益及社会效益。

附图说明

图1为燃气发生器与动力涡轮波纹管式连接结构示意图；

图2为燃气发生器与动力涡轮涨圈式连接结构示意图；

图3为用于燃气发生器与动力涡轮连接的涨圈结构示意图；

图4为图3A向视图；

图5为燃气发生器与动力涡轮支撑结构示意图。

图中，1-燃气发生器、2-动力涡轮、201-外环、3-过渡段、301-安装边、302-安装块、303-涨圈、4-主支撑a、5-辅助支撑、6-主支撑b。

具体实施方式

如图2-5所示一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构，包括燃气发生器1、动力涡轮2、外环201、过渡段3和涨圈301；

所述燃气发生器1和动力涡轮2分别采用独立的支撑系统；

所述燃气发生器1的支撑系统包括主支撑a4和辅助支撑5；

所述动力涡轮2的支撑系统为主支撑b6和定位销结构；

所述过渡段3为环锻件；

所述过渡段3一端设有安装边301，另一端设有安装块302；

所述安装边301与燃气发生器1通过螺栓连接；

所述安装块303沿轴向设有两个矩形槽；

所述涨圈303材料为弹簧钢，周向设有开口，且开口位置错开；

所述涨圈303卡在安装块302的矩形槽内；

所述外环201通过螺栓安装在动力涡轮2前安装边上；

所述涨圈303外表面与动力涡轮2带的外环201内表面接触，形成涨圈303密封。

一种燃气发生器与动力涡轮的连接方法，包括如下步骤：

步骤一：在燃气发生器1与动力涡轮2装配时，先将带有外环201的动力涡轮2安装在专用平台上；燃气发生器1在于动力涡轮2装配前已装有过渡段3及涨圈303，此时涨圈303处于自由状态，需在涨圈303外使用专用夹具夹紧，直至涨圈303能够装入外环201内表面内；

步骤二：燃气发生器1使用专用吊具，通过起吊设备吊起并下落至动力涡轮2处于同一水平线后将燃气发生器1插入动力涡轮2外环201内表面。在此调整燃气发生器1与动力涡轮2，使两者处于同一水平线上，安装燃气发生器1主支撑a4，燃气发生器1主支撑a4结构形式为两侧销钉插入结构，一侧销钉完全固定，限制全部自由度，另一侧销钉可以沿燃气发生器进气方向左右移动，放置热膨胀；

步骤三:在燃气发生器的后承力安装边下方安装一个燃气发生器4辅助支撑5，且内部设有减振弹簧，用于吸收燃气发生器轴向热膨胀，同时减小燃气发生器振动；

步骤四：燃气发生器1拆卸时，先安装上专用吊具，通过起吊设备承受一定拉力，将燃气发生器1主支撑a4、辅助支撑5卸下，通过起吊设备将燃气发生器1前移，使燃气发生器1与动力涡轮2脱开并安装于专用运输车上。

Claims (2)

1.一种燃气发生器与动力涡轮的连接结构，其特征在于：包括燃气发生器、动力涡轮、外环、过渡段和涨圈；

所述燃气发生器和动力涡轮分别采用独立的支撑系统；

所述燃气发生器的支撑系统包括主支撑a和辅助支撑；

所述动力涡轮的支撑系统为主支撑b和定位销结构；

所述过渡段为环锻件；

所述过渡段一端设有安装边，另一端设有安装块；

所述安装边与燃气发生器通过螺栓连接；

所述安装块沿轴向设有两个矩形槽；

所述涨圈材料为弹簧钢，周向设有开口，且开口位置错开；

所述涨圈卡在安装块的矩形槽内；

所述外环通过螺栓安装在动力涡轮前安装边上；

所述涨圈外表面与动力涡轮带的外环内表面接触，形成涨圈密封。

2.一种燃气发生器与动力涡轮的连接方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：在燃气发生器与动力涡轮装配时，先将带有外环的动力涡轮安装在专用平台上；燃气发生器在于动力涡轮装配前已装有过渡段及涨圈，此时涨圈处于自由状态，需在涨圈外使用专用夹具夹紧，直至涨圈能够装入外环内表面内；

步骤二：燃气发生器使用专用吊具，通过起吊设备吊起并下落至动力涡轮处于同一水平线后将燃气发生器插入动力涡轮外环内表面, 在此调整燃气发生器与动力涡轮，使两者处于同一水平线上，安装燃气发生器主支撑a，燃气发生器主支撑a结构形式为两侧销钉插入结构，一侧销钉完全固定，限制全部自由度，另一侧销钉可以沿燃气发生器进气方向左右移动，放置热膨胀；

步骤三:在燃气发生器的后承力安装边下方安装一个燃气发生器辅助支撑，且内部设有减振弹簧，用于吸收燃气发生器轴向热膨胀，同时减小燃气发生器振动；

步骤四：燃气发生器拆卸时，先安装上专用吊具，通过起吊设备承受一定拉力，将燃气发生器主支撑a、辅助支撑卸下，通过起吊设备将燃气发生器前移，使燃气发生器与动力涡轮脱开并安装于专用运输车上。