CN112377505A - 一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构 - Google Patents

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刘冰冰
金鹏
衣爽
徐宁
王廷
张舟
洪青松
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    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
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    • 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
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Abstract

本发明的目的在于提供一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构，包括套轴螺帽、止动套、压气机转子、涡轮转子，压气机转子设置内花键，涡轮转子设置外花键、内花键和外螺纹，套轴螺帽设置内螺纹、内花键，止动套设置第一外花键和第二外花键，压气机转子的内花键和涡轮转子的外花键相互配合，套轴螺帽的内螺纹与涡轮转子的外螺纹相配合，止动套的第一外花键与套轴螺帽的内花键相配合，止动套的第二外花键与涡轮转子的内花键相配合，套轴螺帽与止动套之间设置弹簧，弹簧的一端为止动套的凸起部分，弹簧的另一端为止动环，套轴螺帽的内孔处开有凹槽，凹槽和止动环之间安装托圈。本发明可形成对压气机转子与涡轮转子的紧固，且起到自锁的作用。

Description

一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构
技术领域
本发明涉及的是一种燃气轮机，具体地说是燃气轮机转子轴的自锁结构。
背景技术
燃气轮机的涡轮转子向压气机转子传递扭矩，通常结构设计为涡轮转子穿过压气机转子的内孔，两者通过涡轮转子的外花键与压气机转子的内花键相互作用传递扭矩，设计要求将两者紧固一起，且要求锁紧不松脱，设计过程中，受结构与空间的限制，要求螺母的结构具备自锁的功能。
发明内容
本发明的目的在于提供能解决燃气轮机压气机转子与涡轮转子紧固问题的一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构，其特征是：包括套轴螺帽、止动套、压气机转子、涡轮转子，压气机转子设置内花键，涡轮转子设置外花键、内花键和外螺纹，套轴螺帽设置内螺纹、内花键，止动套设置第一外花键和第二外花键，压气机转子的内花键和涡轮转子的外花键相互配合，套轴螺帽的内螺纹与涡轮转子的外螺纹相配合，止动套的第一外花键与套轴螺帽的内花键相配合，止动套的第二外花键与涡轮转子的内花键相配合，套轴螺帽与止动套之间设置弹簧，弹簧的一端为止动套的凸起部分，弹簧的另一端为止动环，套轴螺帽的内孔处开有凹槽，凹槽和止动环之间安装托圈。
本发明还可以包括：
1、弹簧伸展将止动套推向涡轮转子一侧，实现止动套的第一外花键和第二外花键分别与套轴螺帽的内花键、涡轮转子的内花键配合，使涡轮转子与套轴螺帽间无相对角向转动，实现自锁的状态。
2、止动套设计有内螺纹，压气机转子与涡轮转子分解过程中，工装上的外螺纹与止动套的内螺纹相拧紧，轴向拉动工装压缩弹簧，止动套与套轴螺帽的花键配合脱开，止动套与涡轮转子的花键配合脱开，通过将套轴螺帽与涡轮转子的螺纹配合松脱，实现压气机转子与涡轮转子的分解。
本发明的优势在于：本发明可形成对压气机转子与涡轮转子的紧固，且起到自锁的作用。本发明的自锁螺母可应用在各型燃气轮机的压气机与涡轮转子的结构设计中。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1，本发明一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构，包括压气机转子1、涡轮转子2、套轴螺帽3、托圈4、止动环5、弹簧6、止动套7。涡轮转子2穿过压气机转子1的内孔，压气机转子1的内花键与涡轮转子2外花键相互配合实现了燃气工作过程中扭矩由涡轮转子2传递到压气机转子1。压气机转子1与涡轮转子2间设计有小间隙的配合定位尺寸。
套轴螺帽3的内螺纹与涡轮转子2的外螺纹相配合，实现了对压气机转子1与涡轮转子2的紧固。
套轴螺帽3的内孔处开有圆周的凹槽，托圈4为具有弹性的开口圆环，将托圈4放入套轴螺帽3的凹槽中，实现了止动环5与弹簧6的轴向定位和对弹簧6的止动。
弹簧6伸展将止动套7推向涡轮转子2一侧，使止动套7的两处花键分别与套轴螺帽3的花键、涡轮转子2的花键相配合，实现套轴螺帽3的防松脱功能。
为了防止套轴螺帽3的内螺纹存在工作过程中的粘接，在螺纹处镀有银层。止动套7的内螺纹处镀有金属铜。
分解涡轮转子2与压气机转子1时，使用工装的螺纹与止动套7相拧紧，向托圈4一侧拉动工装压缩弹簧6，使弹簧6受压缩变形的同时，使止动套7的花键与涡轮轴2的花键相互脱开，采用工装将套轴螺帽3向螺纹松脱的一侧拧动，实现涡轮转子2与压气机转子1的分解。
本发明的工作原理：燃气轮机工作过程中，涡轮转子2将扭矩传递给压气机转子1，自锁螺母通过套轴螺帽3的螺纹将两转子固紧，自锁螺母自身结构的弹簧6将止动套7推向转子一侧，实现止动套7的两处花键分别与套轴螺帽3、涡轮转子2的花键配合，使涡轮转子2与套轴螺帽3间无相对角向转动，实现自锁的目的。分解压气机转子1与涡轮转子2时，拉动止动套7压缩弹簧，使止动套7与涡轮转子2相配合的花键脱开，可实现对套轴螺帽3的松脱，最终将压气机转子1与涡轮转子2的分解。
本发明可应用于燃气轮机压气机转子1与涡轮转子2的结构设计方面。

Claims (3)

1.一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构，其特征是：包括套轴螺帽、止动套、压气机转子、涡轮转子，压气机转子设置内花键，涡轮转子设置外花键、内花键和外螺纹，套轴螺帽设置内螺纹、内花键，止动套设置第一外花键和第二外花键，压气机转子的内花键和涡轮转子的外花键相互配合，套轴螺帽的内螺纹与涡轮转子的外螺纹相配合，止动套的第一外花键与套轴螺帽的内花键相配合，止动套的第二外花键与涡轮转子的内花键相配合，套轴螺帽与止动套之间设置弹簧，弹簧的一端为止动套的凸起部分，弹簧的另一端为止动环，套轴螺帽的内孔处开有凹槽，凹槽和止动环之间安装托圈。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构，其特征是：弹簧伸展将止动套推向涡轮转子一侧，实现止动套的第一外花键和第二外花键分别与套轴螺帽的内花键、涡轮转子的内花键配合，使涡轮转子与套轴螺帽间无相对角向转动，实现自锁的状态。
3.根据权利要求1或2所述的一种燃气轮机转子轴的自锁螺母结构，其特征是：止动套设计有内螺纹，压气机转子与涡轮转子分解过程中，工装上的外螺纹与止动套的内螺纹相拧紧，轴向拉动工装压缩弹簧，止动套与套轴螺帽的花键配合脱开，止动套与涡轮转子的花键配合脱开，通过将套轴螺帽与涡轮转子的螺纹配合松脱，实现压气机转子与涡轮转子的分解。
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