CN109707464A - 用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于保护汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，包括隔离密封挡板、锁口密封挡板、锁口挡板、叶片密封环形槽和叶轮密封环形槽。该装置结构简单，装配方便，可以有效减少叶根与轮槽之间间隙导致的轴向漏气，防止叶根与轮槽危险位置与蒸汽直接接触，降低叶根与轮槽危险位置介质腐蚀的危险，提高叶根与轮槽危险位置低周疲劳寿命，保证叶片较高的低周疲劳寿命。特别适用于频繁启停的蒸汽轮机中大承载枞树型叶根及轮槽结构的防护，可有效增加机组允许启停的次数。

Description

用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置

技术领域

本发明涉及动力机械设备制造领域，具体涉及一种用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置。

背景技术

叶片和转子是蒸汽轮机重要的部件，由于承载能力强、安装方便，枞树型叶根广泛应用于蒸汽轮机的叶片设计中。与周向装配和径向装配的叶片叶根型式不同，枞树型叶根与轮槽直接暴露在工作介质中，而且叶根与轮槽之间存在间隙使得蒸汽可以通过间隙漏到级后，叶根和轮槽存在介质腐蚀风险。另外随着经济社会的发展，电力装机相对充裕，电力需求峰谷差异增大，蒸汽轮机更多参与调峰，而新能源的引入加大了这种趋势，包括联合循环、光热发电机组等在内的蒸汽轮机面临频繁启停甚至每日启停状况。在长期频繁启停，降低了汽轮机叶片叶根和轮槽的低周疲劳寿命，介质腐蚀的存在将会进一步加大风险。

针对上述问题，目前比较传统的方法是优化叶根及轮槽型线，提高叶根及轮槽强度，可以在一定程度上提高叶片叶根和轮槽低周疲劳寿命。另一方面，直接暴露在工作介质中也使得叶根、轮槽处于介质腐蚀的恶劣工作条件下，叶片低周疲劳寿命的影响也很大。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，避免叶片叶根及轮槽直接暴露在工作介质中，以减少工作介质对叶根及轮槽的腐蚀作用，提高叶片叶根及轮槽的低周疲劳寿命并减少通过叶根和轮槽之间间隙的泄漏蒸汽量。

(二)技术方案

根据本发明的一方面，提供一种用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，所述装置包括：

隔离密封挡板、锁口密封挡板、锁口挡板、叶片密封环形槽和叶轮密封环形槽；

其中，所述叶轮密封环形槽开设有窗口作为所述隔离密封挡板和所述锁口密封挡板的安装口；

所述隔离密封挡板的两径向端面分别与所述叶片密封环形槽和叶轮密封环形槽扣合；

所述锁口密封挡板的一径向端面与所述叶片密封环形槽扣合，另一径向端面为L型槽面且于叶片密封环形槽面贴合，并通过所述锁口挡板固定连接；

所述锁口密封挡板的两轴向端面分别与所述隔离密封挡板连接形成一环形。

在进一步的实施方案中，所述隔离密封挡板的数量大于1个，各所述隔离密封挡板的两轴向端面分别开设有可相互扣合的L型槽面，相邻的所述隔离密封挡板通过所述L型槽面组合连接。

在进一步的实施方案中，所述锁口密封挡板包括：第一锁口密封挡板和第二锁口密封挡板。

在进一步的实施方案中，所述第一锁口密封挡板与所述第二锁口密封挡板相邻的一侧为平面，另一侧为L型槽面，且该L型槽面与所述隔离密封挡板的L型槽面相扣合。

在进一步的实施方案中，所述窗口的宽度，大于所述第一锁口密封挡板和第二锁口密封挡板的宽度，且小于所述第一锁口密封挡板和第二锁口密封挡板的宽度之和。

在进一步的实施方案中，所述组合装置还包括：垫片，置于所述隔离密封挡板与所述叶轮密封环形槽扣合处，以及所述锁口密封挡板与所述锁口挡板扣合处。

在进一步的实施方案中，所述锁口挡板为阶梯型，其各阶梯层分别与所述窗口或所述锁口密封挡板紧密配合。

在进一步的实施方案中，所述锁口挡板包括第一通孔和第二通孔；所述窗口包括第一螺纹孔和第二螺纹孔；其中，所述第一通孔与第一螺纹孔和所述第二通孔与第二螺纹孔分别通过螺钉连接。

在进一步的实施方案中，所述螺钉上装有止动垫片。

在进一步的实施方案中，所述隔离密封挡板的两径向端面分别为平面和/或L型槽面，分别与所述所述叶片密封环形槽和叶轮密封环形槽扣合。

(三)有益效果

在本发明中，通过使用密封挡板将叶根和轮槽与蒸汽工作环境隔离，对叶片及轮槽强度无任何削弱，不影响叶片叶根部分，同时该结构可以密封蒸汽、减少叶根和叶轮轮槽间安装间隙处的泄漏蒸汽量，避免叶根及轮槽暴露在蒸汽中，避免叶根及轮槽介质腐蚀。因此，适用于所有蒸汽轮机枞树型叶片叶根和轮槽的防护，特别适用于工作介质湿度较大的叶片叶根和轮槽的保护，尤其有利于频繁启停的蒸汽轮机叶片叶根和轮槽，有利于减少叶片叶根与轮槽危险位置的介顾腐蚀，提高末级叶片低周疲劳寿命。

在本发明中，通过锁口挡板、叶片密封环形槽和叶轮密封环形槽将各密封挡板结构简单，定位准确可靠，加工装配方便。

附图说明

图1为本发明实施例的密封装置结构示意图；

图2为本发明实施例的密封装置安装部件示意图；

图3为本发明实施例的轴向剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

根据本发明的一个实施例，提供一种用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，所述组合装置包括：

隔离密封挡板1、锁口密封挡板2、锁口挡板4、叶片密封环形槽15、叶轮密封环形槽8；

其中，所述叶轮密封环形槽8开设有窗口10作为所述隔离密封挡板1和所述锁口密封挡板2的安装口；

所述隔离密封挡板1的两径向端面分别与所述叶片密封环形槽15和叶轮密封环形槽8扣合；

所述锁口密封挡板2的一径向端面与所述叶片密封环形槽15扣合，另一径向端面为L型槽面且与叶片密封环形槽面17贴合，并通过所述锁口挡板4固定连接；

所述锁口密封挡板2的两轴向端面分别与所述隔离密封挡板1连接形成一环形。其中，所述叶片密封环形槽15和所述叶轮密封环形槽8之间的距离小于所述隔离密封挡板1和所述锁口密封挡板2的高度，以此对其进行固定；通过所述叶轮密封环形槽8开设的窗口10，使所述窗口10位置的高度大于等于所述隔离密封挡板1和所述锁口密封挡板2的高度，通过所述窗口10进行安装。

其中，所述叶片密封环形槽15和所述叶轮密封环形槽8不仅用于固定所述隔离密封挡板1和所述锁口密封挡板2，在安装过程中还充当滑轨使用，将所述隔离密封挡板1或所述锁口密封挡板2装入环形槽后，可在环形槽内进行滑动调整位置。

本发明公开的一种用于保护汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，通过采用密封挡板组件将叶根和轮槽与蒸汽工作环境隔离，改善叶根及轮槽的运行环境，降低叶根及轮槽介质腐蚀风险，提高叶根及轮槽危险位置低周疲劳寿命。

在本实施例中，所述隔离密封挡板1的数量大于1个，各所述隔离密封挡板1的两轴向端面分别开设有可相互扣合的L型槽面，相邻的所述隔离密封挡板1通过所述L型槽面组合连接，以保证相邻隔离密封挡板1能通过L型槽面相互搭接组成密封板组件。其中，所述隔离密封挡板1可以是但不局限于扇形结构或梯形结构。

在本实施例中，所述锁口密封挡板2包括：第一锁口密封挡板3和第二锁口密封挡板9。其中，所述第一锁口密封挡板3与所述第二锁口密封挡板9相邻的一侧为平面，另一侧为L型槽面，且该L型槽面与所述隔离密封挡板1的L型槽面相扣合。

在本实施例中，所述窗口10的宽度，大于所述第一锁口密封挡板3和第二锁口密封挡板9的宽度，且小于所述第一锁口密封挡板3和第二锁口密封挡板9的宽度之和。

在本实施例中，所述保护装置还包括：垫片16，置于所述隔离密封挡板1与所述叶轮密封环形槽8扣合处，以及所述锁口密封挡板2与所述锁口挡板4扣合处。所述垫片16可使填补各扣合处的缝隙，使其扣合更为紧密。

在本实施例中，所述锁口挡板4为阶梯型，其各阶梯层分别与所述窗口10或所述所述锁口密封挡板3紧密配合。所述锁口密封挡板2的L型槽面与所述叶片密封环形槽面17的尺寸可不同，不同时形成一个阶梯状台面，通过阶梯型的锁口挡板4可与所述阶梯状台面各层贴合以得到更牢固的固定。

在本实施例中，所述锁口挡板4包括第一通孔11和第二通孔12；所述窗口10包括第一螺纹孔13和第二螺纹孔14；其中，所述第一通孔11与第一螺纹孔13和所述第二通孔12与第二螺纹孔14分别通过螺钉5连接。具体的，所述螺钉5上光杆与所述第一通孔11和第二通孔12，所述螺钉5的螺纹段与所述第一螺纹孔13和第二螺纹孔14连接。其中，所述螺钉5上装有止动垫片7，防止工作中螺钉松动脱开，同时锁口挡板上离心力由螺钉承担。所述锁口挡板4将所述锁口密封挡板2的L型槽面与叶片密封环形槽面17固定的方式还可以是焊接或其他可以固定连接的方式。

在本实施例中，，所述隔离密封挡板1的两径向端面分别为平面和/或L型槽面，分别与所述叶片密封环形槽15和叶轮密封环形槽8扣合。所述隔离密封挡板1的L型凸台下侧面通过垫片与叶轮上密封环形槽8底面配合，保证隔离密封挡板L型凸台与叶轮L型环形通槽紧密配合，保证密封挡板上的离心力由叶轮承担，不作用于叶片。

下面结合附图对本发明进一步说明，使本技术方案更加清楚、完整。

如图1所示为本发明实施例的一种保护汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置结构示意图，，包括隔离密封挡板1、窗口密封挡板2、锁口挡板4、螺钉5、止动垫片7、以及叶轮密封环形槽8，叶片密封环形槽15；其中，所述窗口密封挡板2包括第一锁口密封挡板3和第二锁口密封挡板9。

如图2所示为本发明实施例的密封装置安装部件示意图，本装置的装配过程是：先将一隔离密封挡板1由锁口窗口10装入叶片与叶轮的环形密封槽即与所述叶片密封环形槽15和叶轮密封环形槽8扣合，并安装到相应位置，并在隔离密封挡板1的底面与叶轮密封环形槽8的L型环形槽底面之间装入垫片16，保证密封板L型凸台与叶轮上L型环形槽紧密配合，随后将另一隔离密封挡板1由锁口窗口10装入环形密封槽，并滑入安装位置，使其上L型槽面与上一隔离密封挡板1的L型槽面配合，并装入垫片16。重复上述操作，按照上述装配顺序，将各密封组件装入环形槽内，当密封板装配到仅留锁口窗口时，将第一锁口密封挡板3和第二锁口密封挡板9先后通过锁口窗口装入环形槽内，并在底部塞如垫片16。所有密封板组件装配完毕后，在锁口窗口位置装入锁口挡板4，并将螺钉5以及止动垫片7分别拧入第一通孔11与第一螺纹孔13内和第二通孔12与第二螺纹孔14内，完成安装。

如图3所示为本发明实施例的轴向剖面示意图，通过垫片16将各隔离密封挡板1或口密封板2与叶轮密封环形槽8紧密扣合，使各零部件之间完全契合，不存在缝隙，有效地将叶根和轮槽与蒸汽工作环境隔离，以达到改善叶根及轮槽的运行环境，降低叶根及轮槽介质腐蚀风险，提高叶根及轮槽危险位置低周疲劳寿命的效果。

需要说明的是，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意含及代表该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚区分。

应注意，贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在以下描述中，一些具体实施例仅用于描述目的，而不应该理解为对本发明有任何限制，而只是本发明实施例的示例。在可能导致对本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。应注意，图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本发明实施例的内容。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，所述装置包括：

隔离密封挡板(1)、锁口密封挡板(2)、锁口挡板(4)、叶片密封环形槽(15)和叶轮密封环形槽(8)；

其中，所述叶轮密封环形槽(8)开设有窗口(10)作为所述隔离密封挡板(1)和所述锁口密封挡板(3)的安装口；

所述隔离密封挡板(1)的两径向端面分别与所述叶片密封环形槽(15)和叶轮密封环形槽(8)扣合；

所述锁口密封挡板(2)的一径向端面与所述叶片密封环形槽(15)扣合，另一径向端面为L型槽面且于叶片密封环形槽面(17)贴合，并通过所述锁口挡板(4)固定连接；

所述锁口密封挡板(2)的两轴向端面分别与所述隔离密封挡板(1)连接形成一环形。

2.如权利要求1所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于：所述隔离密封挡板(1)的数量大于1个，各所述隔离密封挡板(1)的两轴向端面分别开设有可相互扣合的L型槽面，相邻的所述隔离密封挡板(1)通过所述L型槽面组合连接。

3.如权利要求2所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，所述锁口密封挡板(2)包括：第一锁口密封挡板(3)和第二锁口密封挡板(9)。

4.如权利要求3所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的装置，其特征在于，所述第一锁口密封挡板(3)与所述第二锁口密封挡板(9)相邻的一侧为平面，另一侧为L型槽面，且该L型槽面与所述隔离密封挡板(1)的L型槽面相扣合。

5.如权利要求3所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，所述窗口(10)的宽度，大于所述第一锁口密封挡板(3)和第二锁口密封挡板(9)的宽度，且小于所述第一锁口密封挡板(3)和第二锁口密封挡板(9)的宽度之和。

6.如权利要求1所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，还包括：垫片(16)，置于所述隔离密封挡板(1)与所述叶轮密封环形槽(8)扣合处，以及所述锁口密封挡板(2)与所述锁口挡板(4)扣合处。

7.如权利要求1所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，所述锁口挡板(4)为阶梯型，其各阶梯层分别与所述窗口(10)或所述锁口密封挡板(3)紧密配合。

8.如权利要求1所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，所述锁口挡板(4)包括第一通孔(11)和第二通孔(12)；所述窗口(10)包括第一螺纹孔(13)和第二螺纹孔(14)；其中，所述第一通孔(11)与第一螺纹孔(13)和所述第二通孔(12)与第二螺纹孔(14)分别通过螺钉(5)连接。

9.如权利要求7所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，所述螺钉(5)上装有止动垫片(7)。

10.如权利要求1-9任一项所述的用于保护蒸汽轮机叶片叶根和轮槽的组合装置，其特征在于，所述隔离密封挡板(1)的两径向端面分别为平面和/或L型槽面，分别与所述所述叶片密封环形槽(15)和叶轮密封环形槽(8)扣合。