CN108087046A - 一种红套环式透平汽缸结构 - Google Patents

一种红套环式透平汽缸结构 Download PDF

Info

Publication number
CN108087046A
CN108087046A CN201711258518.5A CN201711258518A CN108087046A CN 108087046 A CN108087046 A CN 108087046A CN 201711258518 A CN201711258518 A CN 201711258518A CN 108087046 A CN108087046 A CN 108087046A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot jacket
straightway
cylinder body
jacket ring
sides
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711258518.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108087046B (zh
Inventor
张晓东
谢涛
王建伟
侯明军
翟璇
王娟
胥睿
田志强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Original Assignee
DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DEC Dongfang Turbine Co Ltd filed Critical DEC Dongfang Turbine Co Ltd
Priority to CN201711258518.5A priority Critical patent/CN108087046B/zh
Publication of CN108087046A publication Critical patent/CN108087046A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108087046B publication Critical patent/CN108087046B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/70—Slinger plates or washers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种红套环式透平汽缸结构，包括缸体和至少一个红套环，所述红套环的内表面与缸体上的对应红套部位的外表面相匹配，所述红套环的内表面为外凸弧面结构，所述缸体上的对应红套部位的外表面为匹配于所述红套环内表面的外凸弧面结构的内凹弧面结构，所述红套环以内表面的外凸弧面红套过盈装配在所述缸体上的对应红套部位的内凹弧面上，所述红套环在所述缸体上的对应红套部位轴向自锁定位。本发明有效确保了透平汽缸的紧固和密封效果，进而能够有效地提高透平汽缸运行的稳定性、可靠性和安全性。

Description

一种红套环式透平汽缸结构
技术领域
本发明涉及透平汽缸，具体是一种红套环式透平汽缸结构。
背景技术
透平汽缸作为汽轮机上的重要透平压力容器，其需要承受高压力介质的做功。随着以大容量、高参数提升汽轮机做功效率的技术要求，例如超超临界汽轮机等，应用于汽轮机的做功介质-蒸汽的参数和密度均被增加，这会对承受该高参数蒸汽做功的透平汽缸的强度和稳定性带来诸多的技术挑战。
为了保证透平汽缸能够承受高参数蒸汽做功，以实现高效、平稳地运行，汽轮机、特别是超临界/超超临界汽轮机多采用红套式透平汽缸作为高压内缸。
红套式透平汽缸主要由圆筒型的上、下半缸体和多个红套环组成，每个红套环以红套方式过盈装配在周向扣合在一起的上、下半缸体的对应红套部位，以此将上、下半缸体在周向锁合，形成紧固密封的透平压力容器。
现有的红套环式透平汽缸结构参见图1和图2所示，包括圆筒型的缸体1和多个与缸体1对应红套部位相匹配的红套环2，在各红套环2以红套过盈方式在缸体1上装配时，红套环2以内表面与缸体1上的对应红套部位的外表面相匹配过盈装配。然而，红套环2为了在缸体1上能够实现较为方便、容易的红套过盈装配，现有红套环2的过盈装配面-内表面为等径面-即径向上的平面结构（也就是说，红套环在轴向截面上的内表面轮廓型线为一根直线段），与之相对应的，缸体1上的对应红套部位的外表面亦为等径面-即径向上的平面结构（也就是说，缸体上的对应红套部位在轴向截面上的外表面轮廓型线亦为一根直线段），如此，红套环2以等径结构的内表面红套过盈装配在缸体1上的对应红套部位；在该透平汽缸的运行过程中，为了防止红套环2因工况变化（例如工作环境温度变化等）而在缸体1的对应红套部位产生松动而发生位移，通常会在缸体1的对应红套部位设置轴向上限位的螺钉3以对红套环2进行轴向限位，亦通常会在红套环2的内表面加工出对应的内凹止口以隐藏、遮挡缸体1上的螺钉3。
上述现有红套环式透平汽缸结构，虽然通过缸体上的螺钉对红套环进行轴向限位，但其在运行过程中，红套环存在向非限位侧松动位移的可能性，限位效果有限，稳定性和可靠性不足。
发明内容
本发明的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种制造和红套装配均方便、容易，且能使红套环在缸体上的对应红套部位稳定、可靠地实现轴向自锁定位的红套环式透平汽缸结构。
本发明实现上述技术目的所采用的技术方案是，一种红套环式透平汽缸结构，包括缸体和至少一个红套环，所述红套环的内表面与缸体上的对应红套部位的外表面相匹配，所述红套环的内表面为外凸弧面结构，所述缸体上的对应红套部位的外表面为匹配于所述红套环内表面的外凸弧面结构的内凹弧面结构，所述红套环以内表面的外凸弧面红套过盈装配在所述缸体上的对应红套部位的内凹弧面上，所述红套环在所述缸体上的对应红套部位轴向自锁定位。
作为优选方案，所述红套环在轴向截面上的内表面轮廓型线主要由两侧的直线段A和B、以及处在直线段A和B之间的圆角过渡弧线段R构成，所述直线段A和B分别与弧线段R的对应端部平滑过渡；所述内表面轮廓型线具有特征参数角度a，所述角度a为两侧直线段A和B之间的夹角，所述角度a应满足下述关系式：
L1*cot（a/2）=（0.8～1）Δ、且L2*cot（a/2）=（0.8～1）Δ；
式中，L1为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离；
L2为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离；
0.8～1为常数；
Δ为过盈量。
进一步的，所述弧线段R应满足下述关系式：
R≈1.1*（L1+L2）；
式中，1.1为常数；
L1为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离；
L2为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离。
进一步的，所述两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离L1、两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离L2，应满足下述关系式：
L1/L2=T1/T2；
式中，T1为L1侧缸体的金属温度；
T2为L2侧缸体的金属温度。
本发明的有益技术效果是：上述透平汽缸结构将红套环的过盈装配面-内表面设计为外凸弧面结构，将缸体上的与之相对应的红套部位的外表面设计内凹弧面结构，使红套环的外凸弧面结构与缸体对应红套部位的内凹弧面结构相匹配，从而以红套过盈装配的方式将红套环稳定、可靠地装配在缸体的对应红套部位上，使红套环与缸体之间以相互匹配、吻合的弧面结构稳定、可靠地实现轴向定位，即红套环在缸体上稳定、可靠地实现轴向的自锁定位，从而有效确保了透平汽缸的紧固和密封效果，进而能够有效地提高透平汽缸运行的稳定性、可靠性和安全性；同时，无需在红套环和缸体之间单独附加轴向限位结构，有利于降低红套环和缸体的制造技术难度，亦有利于提高红套环在缸体上过盈装配的便利性，具有方便、轻松、容易、可靠的特点。
附图说明
图1是现有红套环式透平汽缸结构的示意图。
图2是图1中的红套环的结构示意图。
图3是本发明的一种结构示意图。
图4是图3中的红套环的结构示意图。
具体实施方式
本发明涉及透平汽缸，具体是一种红套环式透平汽缸结构。下面结合说明书附图-即图3和图4对本发明的技术内容进行清楚、详细的描述。
参见图3和图4所示，本发明包括圆筒型的缸体1和多个与缸体1对应红套部位相匹配的红套环2，在各红套环2以红套过盈方式在缸体1上装配时，红套环2以内表面与缸体1上的对应红套部位的外表面相匹配过盈装配，即红套环2的内表面与缸体1上的对应红套部位的外表面相匹配。
每个红套环2的内表面为外凸弧面结构，缸体1上的对应红套部位的外表面为匹配于对应红套环2内表面的外凸弧面结构的内凹弧面结构，每个红套环2以内表面的外凸弧面红套过盈装配在缸体1上的对应红套部位的内凹弧面上，使各红套环2在缸体1上的对应红套部位稳定、可靠地实现轴向自锁定位。
具体的，上述每个红套环2在轴向截面上的内表面（即过盈装配孔的表面）轮廓型线主要由两侧的直线段A和B、以及处在直线段A和B之间的圆角过渡弧线段R构成，直线段A和B分别与弧线段R的对应端部平滑过渡，整个内表面的轮廓型线近乎于抛物流线状；红套环2的内表面轮廓型线具有如下特征参数：
-两侧直线段A和B之间的夹角角度a；
-两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离L1；
-两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离L2。
上述角度a应满足下述关系式：
L1*cot（a/2）=（0.8～1）Δ、且L2*cot（a/2）=（0.8～1）Δ；
式中，0.8～1为常数；
Δ为过盈量。
上述弧线段R应满足下述关系式：
R≈1.1*（L1+L2）；
式中，1.1为常数。
上述垂直距离L1和垂直距离L2应满足下述关系式：
L1/L2=T1/T2；
式中，T1为L1侧缸体的金属温度；
T2为L2侧缸体的金属温度。
需要特别说明的是，上述红套环的数量根据缸体上设计的红套部位而灵活、匹配设计，非特定值，但至少为一个。
以上具体技术方案仅用以说明本发明，而非对其限制；尽管参照上述具体技术方案对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (4)

1.一种红套环式透平汽缸结构，包括缸体（1）和至少一个红套环（2），所述红套环（2）的内表面与缸体（1）上的对应红套部位的外表面相匹配，其特征在于，所述红套环（2）的内表面为外凸弧面结构，所述缸体（1）上的对应红套部位的外表面为匹配于所述红套环（2）内表面的外凸弧面结构的内凹弧面结构，所述红套环（2）以内表面的外凸弧面红套过盈装配在所述缸体（1）上的对应红套部位的内凹弧面上，所述红套环（2）在所述缸体（1）上的对应红套部位轴向自锁定位。
2.根据权利要求1所述红套环式透平汽缸结构，其特征在于，所述红套环（2）在轴向截面上的内表面轮廓型线主要由两侧的直线段A和B、以及处在直线段A和B之间的圆角过渡弧线段R构成，所述直线段A和B分别与弧线段R的对应端部平滑过渡；所述内表面轮廓型线具有特征参数角度a，所述角度a为两侧直线段A和B之间的夹角，所述角度a应满足下述关系式：
L1*cot（a/2）=（0.8～1）Δ、且L2*cot（a/2）=（0.8～1）Δ；
式中，L1为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离；
L2为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离；
0.8～1为常数；
Δ为过盈量。
3.根据权利要求2所述红套环式透平汽缸结构，其特征在于，所述弧线段R应满足下述关系式：
R≈1.1*（L1+L2）；
式中，1.1为常数；
L1为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离；
L2为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离。
4.根据权利要求2或3所述红套环式透平汽缸结构，其特征在于，所述两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离L1、两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离L2，应满足下述关系式：
L1/L2=T1/T2；
式中，T1为L1侧缸体的金属温度；
T2为L2侧缸体的金属温度。
CN201711258518.5A 2017-12-04 2017-12-04 一种红套环式透平汽缸结构 Active CN108087046B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711258518.5A CN108087046B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 一种红套环式透平汽缸结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711258518.5A CN108087046B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 一种红套环式透平汽缸结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108087046A true CN108087046A (zh) 2018-05-29
CN108087046B CN108087046B (zh) 2020-02-14

Family

ID=62173378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711258518.5A Active CN108087046B (zh) 2017-12-04 2017-12-04 一种红套环式透平汽缸结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108087046B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130285331A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 Richard A. Kostka Thermally response controlled gap seal device
CN204771366U (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 汽轮机套装式汽缸红套环加热装置
CN105756724A (zh) * 2016-02-26 2016-07-13 上海发电设备成套设计研究院 汽轮机红套环与高压内缸红套紧力的监控方法及系统
CN206360732U (zh) * 2016-12-22 2017-07-28 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种汽轮机筒形高压缸
CN107009088A (zh) * 2017-05-08 2017-08-04 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机套装式汽缸套环的安装方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130285331A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 Richard A. Kostka Thermally response controlled gap seal device
CN204771366U (zh) * 2015-07-28 2015-11-18 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 汽轮机套装式汽缸红套环加热装置
CN105756724A (zh) * 2016-02-26 2016-07-13 上海发电设备成套设计研究院 汽轮机红套环与高压内缸红套紧力的监控方法及系统
CN206360732U (zh) * 2016-12-22 2017-07-28 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种汽轮机筒形高压缸
CN107009088A (zh) * 2017-05-08 2017-08-04 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种汽轮机套装式汽缸套环的安装方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108087046B (zh) 2020-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2559928A1 (en) Corrugated pipe sealing assembly and corrugated pipe valve having the same
CN106103905B (zh) 用于密封在室温下在间隙侧彼此平靠的两个部件之间的间隙的密封装置
CN108087046A (zh) 一种红套环式透平汽缸结构
CN208885631U (zh) 一种可拆卸式扩压器结构
CN206360732U (zh) 一种汽轮机筒形高压缸
CN205383253U (zh) 压力容器及该压力容器所使用的锁紧环
CN201460995U (zh) 汽轮机抗高压的高密封性轴刷子汽封
CN203374787U (zh) 高温高压容器弹性密封结构
CN106401957B (zh) 一种螺杆真空泵的螺杆组件
CN206206591U (zh) 一种收缩密封碳环及其安装结构
CN205937038U (zh) 具有涨圈的活塞环
CN205192312U (zh) 一种冷凝器回水室封头
CN103498920A (zh) 高密封性封头
CN204239773U (zh) 一种浮动密封蝶阀
CN204083007U (zh) 一种整体式侧压力v型弹簧和具有该弹簧的密封圈
CN204042003U (zh) 一种机械密封机构
CN208871071U (zh) 主汽门阀杆结构
CN205533179U (zh) 潜水泵泵盖的连接结构
CN204004395U (zh) 缠绕式垫片、金属缠绕垫片，以及密封结构
CN203296948U (zh) 可防止过度磨损的汽油发动机活塞
CN107002505A (zh) 压力容器以及涡轮
CN203717584U (zh) 一种汽车轮胎螺母
CN104033190B (zh) 一种三层壳汽轮机的进汽结构
CN108278274A (zh) 导向套
CN204284740U (zh) 可伸缩超高分子聚乙烯管材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant