CN109578091B - 一种燃气轮机分割环固定结构 - Google Patents

一种燃气轮机分割环固定结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种燃气轮机分割环固定结构。本发明的一种燃气轮机分割环固定结构静叶持环、遮热环和分割环，分割环设置卡合部和挂钩部从而与遮热环和静叶持环连接，分割环等分为多个弧段。并且设置多个热膨胀间隙，保证分割环在高温自由膨胀。采用本发明的一种燃气轮机分割环固定结构具有结构简单，方便安装的特点，并且防止部件之间因为热膨胀发生干涉而相互影响。

Description

一种燃气轮机分割环固定结构
技术领域
本发明涉及一种燃气轮机分割环，特别是一种燃气轮机分割环固定结构，属于燃气轮机技术领域。
背景技术
燃气轮机的效率随着透平入口温度的提高而增加，当今重型燃气轮机透平入口温度已经达到1600K左右，经过透平各级膨胀做功后，排气温度仍然在800K左右，致使透平中的高温部件，如叶片、静叶持环、分割环、遮热环等工作环境非常恶劣，由此造成高温部件可靠性差、寿命短。为了提高高温部件的可靠性和寿命，固定结构的设计尤为重要，现有技术采用分割环固定环，结构复杂，不易拆卸。
透平动叶顶部分割环的作用在于将透平静叶持环和高温燃气隔开，从而降低持环温度和制造成本，提高持环可靠性和寿命。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、方便拆卸的燃气轮机分割环固定结构。
本发明采用的技术方案如下：
一种燃气轮机分割环固定结构，包括静叶持环、遮热环和分割环；
所述静叶持环沿轴向以及周向延伸，其靠近分割环的端面设置环形凹槽；
所述遮热环沿周向延伸，其一端嵌入静叶持环，另一端位于静叶持环通道内，并具有沿轴向两侧的突出部并周向延伸，突出部与静叶持环内壁保持一定距离，形成周向延伸的卡槽；
所述分割环沿轴向以及周向延伸，其一端设置卡合部，与遮热环与静叶持环形成的卡槽卡合连接；另一端设置挂钩部，挂钩部具有镶嵌部，镶嵌部嵌入静叶持环端面的环形凹槽并用螺栓连接。
作为可选方式，所述分割环包括分割环主体、位于分割环主体一端的卡合部和相对另一端的挂钩部；
所述分割环主体沿着轴向以及周向延伸；
所述卡合部包括设置于分割环主体的径向外侧，向径向外侧突出并沿周向延伸的径向突出部，所述径向突出部沿着轴向，向分割环主体外侧突出并沿周向延伸，与分割环主体形成沿轴向凹陷的凹部；
所述挂钩部包括设置于分割环主体的径向外侧，向径向外侧突出并沿周向延伸的径向突出部，所述径向突出部沿着轴向突出并沿周向延伸的镶嵌部，镶嵌部嵌入静叶持环端面的环形凹槽。
作为可选方式，所述分割环圆周等分为多个弧段，弧段之间使用密封片密封，每个弧段均具有卡合部和挂钩部。
作为可选方式，所述镶嵌部具有两个销孔，与销螺栓配合连接静叶持环端面的环形凹槽。
作为可选方式，所述两个销孔，一个为圆形销孔，另一个为腰型销孔。
作为可选方式，所述销螺栓设置限位结构，螺栓把紧状态下与分割环之间形成热膨胀间隙。
作为可选方式，所述镶嵌部与静叶持环的环形凹槽上壁之间设置热膨胀间隙。
作为可选方式，所述分割环挂钩部的径向突出部与静叶持环端面之间设置热膨胀间隙。
作为可选方式，所述分割环与静叶持环之间形成沿周向延伸的冷却腔室，冷却腔室内的静叶持环内壁设有沿周向延伸的凹槽。
作为可选方式，所述分割环的端面与静叶持环的端面齐平。
本发明的一种燃气轮机分割环固定结构，其中的分割环设置成多个分割环弧段，这样更简单，方便安装；同时采用螺栓与静叶持环连接，相比传统采用分割环固定环，省去了分割环固定环结构，结构更简单，同时也方便安装。
本发明的一种燃气轮机分割环固定结构，设置有腰型栓孔，并且螺栓与分割环之间，分割环挂钩部的镶嵌部与静叶持环的环形凹槽上壁之间，分割环挂钩部的径向突出部与静叶持环端面之间，均设置热膨胀间隙，保证分割环在高温下沿径向、周向、轴向自由膨胀，防止部件之间因为热膨胀发生干涉而相互影响，延长使用寿命，防止出现设备事故。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、结构简单，方便安装；
2、可以保证分割环沿径向、周向、轴向自由膨胀，防止部件之间因为热膨胀发生干涉，而使部件之间相互影响。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是现有技术中分割环固定结构的轴向剖面图；
图2是本发明分割环固定结构的轴向剖面图；
图3是本发明的分割环轴向剖面图；
图4是销孔位置图；
图5是销螺栓结构图；
图6是螺栓连接轴向剖面图。
图中标记：1-静叶持环、2-遮热环、3-分割环、4-销螺栓、5-热膨胀空间、6-分割环固定环、31-分割环主体、32-分割环卡合部、33-分割环挂钩部、331-分割环挂钩部的镶嵌部、41-销螺栓限位结构、42-圆形销孔、43-腰型销孔。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
实施例1：
如图1-6 所示，一种燃气轮机分割环固定结构，包括包括静叶持环1、遮热环2和分割环3；
所述静叶持环1沿轴向以及周向延伸，其靠近分割环3的端面设置环形凹槽；
所述遮热环2沿周向延伸，其一端嵌入静叶持环1，另一端位于静叶持环1通道内，并具有沿轴向两侧的突出部并周向延伸，突出部与静叶持环1内壁保持一定距离，形成周向延伸的卡槽；
所述分割环3沿轴向以及周向延伸，其一端设置卡合部32，与遮热环2与静叶持环1形成的卡槽卡合连接；另一端设置挂钩部33，挂钩部具有镶嵌部331，镶嵌部331嵌入静叶持环1端面的环形凹槽并用螺栓连接 。
进一步的，分割环3一端采用卡合连接遮热环2，另一端采用螺栓连接静叶持环1，相比传统采用分割环固定环6，省去了分割环固定环6结构，结构更简单，同时也方便安装
作为可选方式，分割环3包括分割环主体31、位于分割环主体一端的卡合部32和相对另一端的挂钩部33。
所述分割环主体31沿着轴向以及周向延伸；
所述卡合部32包括设置于分割环主体31的径向外侧，向径向外侧突出并沿周向延伸的径向突出部，所述径向突出部沿着轴向，向分割环主体31外侧突出并沿周向延伸，与分割环主体31形成沿轴向凹陷的凹部，遮热环的轴向突出部嵌入凹部；
所述挂钩部33包括设置于分割环主体31的径向外侧，向径向外侧突出并沿周向延伸的径向突出部，所述径向突出部沿着轴向，向分割环主体31内侧突出并沿周向延伸形成镶嵌部331，镶嵌部331嵌入静叶持环1端面的环形凹槽。
作为可选方式，分割环3圆周等分为多个弧段，弧段之间使用密封片密封，每个弧段均具有卡合部32和挂钩部33，作为优选，分割环3圆周等分为16个弧段，进一步的，分为多个弧段，生产安装更简单、方便。
作为可选方式，镶嵌部331具有两个销孔，与销螺栓4配合连接静叶持环1端面的环形凹槽。
作为可选方式，两个销孔，一个为圆形销孔42，另一个为腰型销孔43，进一步的，圆形销孔42可以作为定位连接位，腰型销孔43可以在分割环3受热膨胀时，给予周向的膨胀空间。
作为可选方式，销螺栓4设置限位结构41，螺栓把紧状态下与分割环之间形成热膨胀间隙5，进一步的，在分割环3受热膨胀时，给予轴向的膨胀空间。
作为可选方式，镶嵌部331与静叶持环1的环形凹槽上壁之间设置热膨胀间隙5，进一步的，在分割环3受热膨胀时，给予径向的膨胀空间。
作为可选方式，分割环挂钩部33的径向突出部与静叶持环1端面之间设置热膨胀间隙5，进一步的，在分割环3受热膨胀时，给予轴向的膨胀空间。
作为可选方式，分割环3与静叶持环1之间形成沿周向延伸的冷却腔室，冷却腔室内的静叶持环1内壁设有沿周向延伸的凹槽，进一步的，可以增大冷却腔室的空间。
作为可选方式，分割环3的端面与静叶持环1的端面齐平，静叶持环1与分割环3接触的端面比未与分割环3接触的端面低，使安装好分割环3后，分割环3的端面与静叶持环1端面整体齐平，在一个平面上。
综上所述，采用本发明的一种燃气轮机分割环固定结构，其结构简单，方便安装；可以保证分割环沿径向、周向、轴向自由膨胀，防止部件之间因为热膨胀发生干涉而相互影响。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：包括静叶持环（1）、遮热环（2）和分割环（3）；
所述静叶持环（1）沿轴向以及周向延伸，其靠近分割环（3）的端面设置环形凹槽；
所述遮热环（2）沿周向延伸，其一端嵌入静叶持环（1），另一端位于静叶持环（1）通道内，并具有沿轴向两侧的突出部并周向延伸，突出部与静叶持环（1）内壁保持一定距离，形成周向延伸的卡槽；
所述分割环（3）沿轴向以及周向延伸，包括分割环主体（31）、位于分割环主体一端的卡合部（32）和相对另一端的挂钩部（33）；卡合部（32）与遮热环（2）、静叶持环（1）形成的卡槽卡合连接；挂钩部具有向分割环主体（31）内侧突出的镶嵌部（331），镶嵌部（331）嵌入静叶持环（1）端面的环形凹槽并用螺栓连接；
所述镶嵌部（331）具有一个圆形销孔（42）和一个周向设置的腰型销孔（43），与销螺栓（4）配合连接静叶持环（1）端面的环形凹槽。
2.如权利要求1所述的燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：所述卡合部（32）包括设置于分割环主体（31）的径向外侧，向径向外侧突出并沿周向延伸的径向突出部，所述径向突出部沿着轴向，向分割环主体（31）外侧突出并沿周向延伸，与分割环主体（31）形成沿轴向凹陷的凹部；
所述挂钩部（33）包括设置于分割环主体（31）的径向外侧，向径向外侧突出并沿周向延伸的径向突出部，所述径向突出部沿着轴向，向分割环主体（31）内侧突出并沿周向延伸形成镶嵌部（331）。
3.如权利要求2所述的燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：所述分割环（3）圆周等分为多个弧段，弧段之间使用密封片密封，每个弧段均具有卡合部（32）和挂钩部（33）。
4.如权利要求1所述的燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：所述销螺栓（4）设置限位结构（41），螺栓把紧状态下与分割环之间形成热膨胀间隙（5）。
5.如权利要求1所述的燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：所述镶嵌部（331）与静叶持环（1）的环形凹槽上壁设置热膨胀间隙（5）。
6.如权利要求1所述的燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：所述分割环挂钩部（33）的径向突出部与静叶持环（1）端面之间设置热膨胀间隙（5）。
7.如权利要求1所述的燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：所述分割环（3）与静叶持环（1）之间形成沿周向延伸的冷却腔室，冷却腔室内的静叶持环（1）内壁设有沿周向延伸的凹槽。
8.如权利要求1所述的燃气轮机分割环固定结构，其特征在于：所述分割环（3）的端面与静叶持环（1）的端面齐平。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114109521B (zh) * 2021-11-26 2024-04-12 中国科学院工程热物理研究所 一种用于降低热应力的燃气涡轮导向器连接结构
CN114575946B (zh) * 2022-03-09 2023-12-05 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种首级隔板持环的定位销防松动结构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0161203A1 (en) * 1984-05-11 1985-11-13 United Technologies Corporation First stage turbine vane support structure
US6146091A (en) * 1998-03-03 2000-11-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine cooling structure
CN102748079A (zh) * 2012-07-17 2012-10-24 湖南航翔燃气轮机有限公司 一种涡轮外环装置
CN203050808U (zh) * 2013-03-01 2013-07-10 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种中低热值燃机第一级涡轮护环装置
CN104454033A (zh) * 2014-11-03 2015-03-25 中国南方航空工业(集团)有限公司 封严圈及具有其的燃气轮机
CN104508256A (zh) * 2012-08-30 2015-04-08 三菱日立电力系统株式会社 燃气涡轮
CN106321170A (zh) * 2015-05-11 2017-01-11 通用电气公司 具有键接固持夹的护罩固持系统
CN106460645A (zh) * 2014-06-13 2017-02-22 株式会社Ihi 可变喷嘴单元以及可变容量型增压器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7094025B2 (en) * 2003-11-20 2006-08-22 General Electric Company Apparatus and methods for removing and installing a selected nozzle segment of a gas turbine in an axial direction
FR2869944B1 (fr) * 2004-05-04 2006-08-11 Snecma Moteurs Sa Dispositif de refroidissement pour anneau fixe de turbine a gaz
US7556475B2 (en) * 2006-05-31 2009-07-07 General Electric Company Methods and apparatus for assembling turbine engines
JP5717904B1 (ja) * 2014-08-04 2015-05-13 三菱日立パワーシステムズ株式会社 静翼、ガスタービン、分割環、静翼の改造方法、および、分割環の改造方法
US20160169038A1 (en) * 2014-12-16 2016-06-16 Rolls-Royce Corporation Cooling feature for a turbine engine component
US9784116B2 (en) * 2015-01-15 2017-10-10 General Electric Company Turbine shroud assembly
CN204941614U (zh) * 2015-09-06 2016-01-06 中国南方航空工业(集团)有限公司 涡轮组件及涡轮发动机
RU2596898C1 (ru) * 2015-09-10 2016-09-10 Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" Радиальная межвальная опора ротора турбомашины
CN105386797B (zh) * 2015-12-29 2017-06-16 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种涡轮静子结构

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0161203A1 (en) * 1984-05-11 1985-11-13 United Technologies Corporation First stage turbine vane support structure
US6146091A (en) * 1998-03-03 2000-11-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine cooling structure
CN102748079A (zh) * 2012-07-17 2012-10-24 湖南航翔燃气轮机有限公司 一种涡轮外环装置
CN104508256A (zh) * 2012-08-30 2015-04-08 三菱日立电力系统株式会社 燃气涡轮
CN203050808U (zh) * 2013-03-01 2013-07-10 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种中低热值燃机第一级涡轮护环装置
CN106460645A (zh) * 2014-06-13 2017-02-22 株式会社Ihi 可变喷嘴单元以及可变容量型增压器
CN104454033A (zh) * 2014-11-03 2015-03-25 中国南方航空工业(集团)有限公司 封严圈及具有其的燃气轮机
CN106321170A (zh) * 2015-05-11 2017-01-11 通用电气公司 具有键接固持夹的护罩固持系统

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