CN112771248B - 轮机定子、蒸汽轮机以及分隔板 - Google Patents

轮机定子、蒸汽轮机以及分隔板 Download PDF

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Abstract

轮机定子(10)具备分隔板(3)以及壳体(4)，分隔板(3)具有：内圈(6)，其沿周向(Dc)延伸；外圈(7)，其相对于内圈(6)设置于径向(Dr)的外侧，并沿周向(Dc)延伸；喷嘴(8)，其在内圈(6)与外圈(7)之间沿周向(Dc)设置有多个，能够从轴向(Da)的上游侧朝向下游侧引导流体；以及环状突出部(9)，其从外圈(7)向轴向(Da)的下游侧突出，并沿着外圈(7)沿周向(Dc)延伸，壳体(4)从径向(Dr)的外侧包围分隔板(3)，并且具有从轴向(Da)的下游侧与环状突出部(9)接触的抵接支承面(453)。

Description

轮机定子、蒸汽轮机以及分隔板
技术领域
本发明涉及轮机定子、蒸汽轮机以及分隔板。
本申请基于2018年9月28日向日本申请的日本特愿2018-183138号而主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
蒸汽轮机具备以轴线为中心旋转的转子、以及覆盖该转子的壳体。转子具有以轴线为中心沿轴向延伸的转子轴、以及绕转子轴配置有多个的动叶。在壳体中，绕转子配置有多个且具有喷嘴(静叶)的分隔板固定于各动叶的上游侧。
在专利文献1中记载了在喷嘴的径向上的外侧设置有喷嘴隔板外圈(外圈)、相对于喷嘴在径向上的内侧设置有喷嘴隔板内圈(内圈)的喷嘴隔板(分隔板)。该喷嘴隔板通过上下组合半环状的构件而形成为环状。这样的喷嘴隔板将轮机转子以能够旋转的状态收容于内部。多个喷嘴隔板在壳体内排列设置有多个。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-150386号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在蒸汽轮机中，由于在内部流动的蒸汽，在轴向上的分隔板的上游侧处与下游侧产生压力差。由于该压力差，在分隔板产生径向的内侧朝向轴向的下游侧挠曲的负载。为了抑制由这样的负载引起的分隔板的变形，在分隔板中，在轴向上确保一定的厚度以维持强度。另一方面，若分隔板变厚，则存在伴随着级数的增加而蒸汽轮机的尺寸也增大的顾虑。因此，在分隔板中，期望在减小轴向上的厚度的同时抑制变形。
本发明提供能够在减小轴向上的厚度的同时抑制变形的轮机定子、蒸汽轮机以及分隔板。
用于解决课题的方案
本发明的第一方案的轮机定子具备分隔板以及壳体，所述分隔板具有：内圈，其沿以轴线为中心的周向延伸；外圈，其相对于所述内圈设置于以所述轴线为基准的径向的外侧，且沿所述周向延伸；喷嘴，其在所述内圈与所述外圈之间沿所述周向设置有多个，能够从所述轴线延伸的轴向的上游侧朝向下游侧引导流体；以及环状突出部，其从所述外圈向所述轴向的下游侧突出，并沿着所述外圈沿所述周向延伸，所述壳体从所述径向的外侧包围所述分隔板，并且具有从所述轴向的下游侧与所述环状突出部接触的抵接支承面。
根据这样的结构，由于从外圈突出的环状突出部，分隔板以从径向观察时成为拱型的方式成为径向的外侧的区域向下游侧突出的形状。并且，分隔板以环状突出部与抵接支承面接触的状态被壳体支承。其结果是，在径向上的分隔板的内侧的区域作用压缩力。即使对于分隔板由于上游侧与下游侧之间的压差而产生负载，该压缩力也会克服负载，从而分隔板中的径向的内侧的区域朝向轴向的下游侧的变形得到抑制。这样，能够以不增加径向的内侧的区域的厚度的方式确保分隔板的针对压差的刚性。
另外，在本发明的第二方案的轮机定子中，也可以是，所述环状突出部比所述外圈中的朝向所述径向的外侧的外周面向所述径向的外侧伸出。
根据这样的结构，在分隔板之中，环状突出部比外圈先与壳体接触，从而成为针对壳体的引导件。其结果是，能够高精度地确定环状突出部相对于壳体的位置。由此，能够可靠地使环状突出部与抵接支承面接触，从而以更高的精度抑制分隔板的变形。
另外，在本发明的第三方案的轮机定子中，也可以是，所述环状突出部在由朝向所述径向的外侧的突出部外周面以及朝向所述轴向的上游侧的突出部上游面形成的角部形成有锥面。
根据这样的结构，在将上半壳体组装于分隔板时，能够防止角部载于壳体的内周面从而环状突出部难以嵌入的情况。由此，能够抑制分隔板与壳体无法嵌合这样组装性恶化的情况。
另外，在本发明的第四方案的轮机定子中，也可以是，所述分隔板具有：上半分隔板，其呈半环状，在所述周向的两端具有朝向铅垂方向的下方的水平面即上半分隔板分割面；下半分隔板，其呈半环状，在所述周向的两端具有能够与所述上半分隔板分割面抵接的下半分隔板分割面；以及固定部，其在所述径向上的比所述外圈的外周面及所述环状突出部的外周面中的至少一方靠近所述喷嘴的位置将所述上半分隔板及所述下半分隔板固定为无法移动。
根据这样的结构，通过具有上下分割结构，从而能够提高分隔板的组装性。另外，上半分隔板和下半分隔板在径向上固定于比外圈的外周面以及环状突出部的外周面中的至少一方靠近喷嘴的位置。其结果是，在分隔板产生有负载时，即使在上半分隔板分割面与下半分隔板分割面之间中，也能够使特别容易开口的径向的内侧的区域不易打开。由此，能够抑制分隔板的变形量。
另外，在本发明的第五方案的轮机定子中，也可以是，在所述环状突出部中的朝向所述径向的内侧的面设置有翅片。
根据这样的结构，能够使环状突出部自身起到流动引导件的作用。
另外，本发明的第六方案的蒸汽轮机具备：上述轮机定子；以及转子，其能够在所述轮机定子内以所述轴线为中心旋转。
根据这样的结构，分隔板的厚度变薄，从而能够实现小型化。另外，即使为了提高效率而增加级数，也能够抑制尺寸的增加。
另外，本发明的第七方案的分隔板具有：内圈，其沿以轴线为中心的周向延伸；外圈，其相对于所述内圈设置于以所述轴线为中心的径向的外侧，且沿所述周向延伸；喷嘴，其在所述内圈与所述外圈之间沿所述周向设置有多个，能够从所述轴线延伸的轴向的上游侧朝向下游侧引导流体；以及环状突出部，其从所述外圈向所述轴向的下游侧突出，并沿着所述外圈沿所述周向延伸，所述环状突出部比所述外圈中的朝向所述径向的外侧的外周面向所述径向的外侧伸出。
发明效果
根据本发明，能够在减小轴向上的厚度的同时抑制变形。
附图说明
图1是本发明的实施方式的蒸汽轮机的剖视图。
图2是示出本实施方式的蒸汽轮机内部的主要部分截面的剖视图。
图3是示出本实施方式的分隔板的主要部分截面的剖视图。
图4是从轴向观察本实施方式的分隔板时的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的蒸汽轮机1进行详细说明。
如图1所示，蒸气轮机1具备转子2和轮机定子10。
转子2能够以轴线Ar为中心旋转。转子2具有以轴线Ar为中心而沿轴向Da延伸的转子轴21、以及在针对该转子轴21而言的周向Dc上排列并固定于转子轴21的多个动叶22。
需要说明的是，以下，将轴线Ar延伸的方向设为轴向Da。将以轴线Ar为基准的径向简设为径向Dr。将径向Dr中的图1的纸面上下方向设为铅垂方向Dv。另外，将图1的左右方向以及图4的左右方向设为与铅垂方向Dv正交的水平方向Dh。另外，将以轴线Ar为中心的绕转子2的方向设为周向Dc。
轮机定子10将转子2以能够以轴线Ar为中心旋转的状态收容于内部。轮机定子10具有分隔板3和壳体4。
分隔板3配置于转子2的外周侧。分隔板3呈以轴线Ar为中心的环状。在环状的分隔板3上，在径向Dr上的分隔板3的中间附近且比转子2的动叶22靠轴向Da上的上游侧的位置设置有沿周向Dc排列的多个喷嘴(静叶)8。在蒸汽轮机1中，转子轴21的外周侧以及环状的分隔板3的中间附近的筒状的空间、换言之配置有动叶22以及喷嘴8的空间成为供工作流体即蒸汽流动的蒸汽流路。关于分隔板3的形状，将在后文详细说明。
壳体4配置于分隔板3的外周侧。壳体4呈以轴线Ar为中心的筒状。壳体4从径向Dr的外侧包围分隔板3。筒状的壳体4以转子2的轴线Ar为基准而具有上方的上半壳体41和下方的下半壳体42。
上半壳体41沿周向Dc延伸。上半壳体41的与轴线Ar正交的截面呈以轴线Ar为中心的半圆环状。上半壳体41以能够收容转子2以及分隔板3的方式朝向铅垂方向Dv的下方开口。
下半壳体42沿周向Dc延伸。下半壳体42的与轴线Ar正交的截面呈以轴线Ar为中心的半圆环状。下半壳体42的内径以与上半壳体41的内径相同的大小形成。下半壳体42以能够收容转子2以及分隔板3的方式朝向铅垂方向Dv的上方开口。上半壳体41在铅垂方向Dv的上方载置于下半壳体42，并在分割面相互接触的状态下使用未图示的螺栓331等紧固构件进行固定。由此，形成壳体4。
如图2至图4所示，分隔板3具有内圈6、外圈7、喷嘴8以及环状突出部9。内圈6、外圈7、喷嘴8以及环状突出部9一体成形、或通过焊接而接合，从而成为一个构件。
内圈6以轴线Ar为中心沿周向Dc延伸。在内圈6中的朝向径向Dr的外侧的面(外周面)即内圈外周面61固定有喷嘴8。具体而言，在内圈外周面61形成有供喷嘴8的一部分嵌入的内圈喷嘴固定槽62。内圈喷嘴固定槽62是以从内圈外周面61朝向径向Dr的内侧凹陷的方式形成的槽。另一方面，在内圈6中的朝向径向Dr的内侧的面(内周面)即内圈内周面63形成有用于支承迷宫式密封件65的密封件支承槽64。密封件支承槽64是以从内圈内周面63朝向径向Dr的外侧凹陷的方式形成的槽。即，密封件支承槽64朝向径向Dr的内侧开口。迷宫式密封件65是由例如含有铜的合金等形成的密封构件。迷宫式密封件65对其与转子轴21的外周面之间进行密封。
外圈7以将喷嘴8夹入的方式相对于内圈6设置于径向Dr的外侧。外圈7以轴线Ar为中心沿周向Dc延伸。在外圈7中的朝向径向Dr的内侧的面(内周面)即外圈内周面71固定有喷嘴8。具体而言，在外圈内周面71形成有供喷嘴8的一部分嵌入的外圈喷嘴固定槽72。外圈喷嘴固定槽72是以从外圈内周面71朝向径向Dr的外侧凹陷的方式形成的槽。
喷嘴8能够从轴向Da的上游侧朝向下游侧向动叶22引导流体。喷嘴8以在径向Dr上夹在内圈6与外圈7之间的状态沿周向Dc设置有多个。本实施方式的喷嘴8具有内侧箍环81、叶片部82以及外侧箍环83。
如图2所示，内侧箍环81将叶片部82固定于内圈6。在径向Dr上的内侧箍环81的朝向内侧的面(内周面)形成有嵌入内圈喷嘴固定槽62的内侧凸部811。如图3所示，在内侧凸部811嵌入至内圈喷嘴固定槽62的状态下，在内侧箍环81与内圈6之间通过实施焊接而形成焊接部50，从而内侧箍环81与内圈6被接合为一体。
如图2所示，外侧箍环83将叶片部82固定于外圈7。径向Dr上的外侧箍环83的朝向内侧的面(内周面)与径向Dr上的叶片部82的外侧的端部成为一体。在径向Dr上的外侧箍环83的朝向外侧的面(外周面)形成有嵌入外圈喷嘴固定槽72的外侧凸部831。如图3所示，在外侧凸部831嵌入至外圈喷嘴固定槽72的状态下，在外侧箍环83与外圈7之间通过实施焊接而形成焊接部50，从而外侧箍环83与外圈7被接合为一体。
如图2所示，叶片部82在内侧箍环81与外侧箍环83之间沿径向Dr延伸。叶片部82是从径向Dr观察时的截面形状呈翼形的构件。叶片部82和上述的动叶22配置于从轴向Da观察时相互重叠的位置。如图4所示，多个叶片部82在周向Dc上隔开间隔地配置。
环状突出部9沿着外圈7沿周向Dc延伸。如图2所示，环状突出部9在分隔板3被收容于壳体4的状态下，以轴向Da上的位置与配置于喷嘴8的下游侧的动叶22重叠的方式从外圈7向轴向Da的下游侧突出。环状突出部9与外圈7作为一体的部件而成形。本实施方式的环状突出部9不仅向轴向Da的下游侧突出，还比外圈7的外圈外周面73向径向Dr的外侧伸出。外圈外周面73是外圈7中的朝向径向Dr的外侧的面(外周面)。并且，环状突出部9也比外圈内周面71向径向Dr的内侧伸出。环状突出部9伸出至从轴向Da观察时径向Dr的内侧的位置与外侧箍环83重叠且不与叶片部82重叠的位置。因此，环状突出部9以从轴向Da的下游侧观察时遮盖外圈7的大小形成。环状突出部9具有突出部外周面91、突出部上游面92、突出部下游面93以及突出部内周面94。
突出部外周面91是环状突出部9中的朝向径向Dr的外侧的弯曲面。突出部外周面91形成于比外圈外周面73靠径向Dr的外侧的位置。
突出部上游面92是在比外圈外周面73靠径向Dr的外侧的位置朝向轴向Da的上游侧的平面。突出部上游面92相对于突出部外周面91形成于轴向Da的上游侧。在本实施方式中，在由突出部外周面91和突出部上游面92形成的角部形成有锥面921。锥面921以朝向轴向Da的上游侧以及径向Dr的外侧的方式倾斜。
突出部下游面93是环状突出部9中的朝向轴向Da的下游侧的平面。突出部下游面93与突出部外周面91的轴向Da上的下游侧的端部相连。突出部下游面93是与突出部上游面92平行的面，且是与突出部上游面92朝向轴向Da的相反侧的面。
突出部内周面94是环状突出部9中的朝向径向Dr的内侧的弯曲面。轴向Da上的突出部内周面94的下游侧的端部与径向Dr上的突出部下游面93的内侧相连。突出部内周面94在与形成于动叶22的前端的端面隔开间隔的位置形成。在突出部内周面94设置有多个翅片941。因此，突出部内周面94与径向Dr上的动叶22的外侧的端面以经由翅片941而隔开微小的间隙的方式对置。由此，环状突出部9还起到对蒸汽的流动方向进行引导的流动引导件的作用。
另外，如图4所示，环状的分隔板3以转子2的轴线Ar为基准而具有铅垂方向Dv的上方的上半分隔板31、下方的下半分隔板32、以及将上半分隔板31与下半分隔板32固定的固定部33。上半分隔板31以及下半分隔板32分别具有内圈6、外圈7、喷嘴8以及环状突出部9。
上半分隔板31的与轴线Ar正交的截面呈以轴线Ar为中心的半圆环状。上半分隔板31以供转子2嵌入的方式朝向铅垂方向Dv的下方开口。上半分隔板31在周向Dc的两端具有上半分隔板分割面311。上半分隔板分割面311是朝向铅垂方向Dv的下方的水平面。
下半分隔板32沿周向Dc延伸。下半分隔板32在被收容于下半壳体42的内侧的状态下固定于下半壳体42。下半分隔板32的与轴线Ar正交的截面呈以轴线Ar为中心的半圆环状。下半分隔板32以供转子2嵌入的方式朝向铅垂方向Dv的上方开口。下半分隔板32在周向Dc的两端具有下半分隔板分割面321。下半分隔板分割面321是朝向铅垂方向Dv的上方的水平面。在上半分隔板31在铅垂方向Dv的上方载置于下半分隔板32的状态下，通过固定部33进行固定。由此，形成分隔板3。
固定部33分别设置于在水平方向Dh上分离的两处。在此，以设置于图4中的纸面右侧即水平方向Dh的一侧的固定部33为例进行说明。需要说明的是，省略说明的水平方向Dh的另一侧的固定部33也具有相同的结构。
固定部33在上半分隔板分割面311与下半分隔板分割面321相互接触的状态下对上半分隔板31以及下半分隔板32进行固定。具体而言，固定部33在径向Dr上的比突出部外周面91靠近喷嘴8的位置，将上半分隔板31的环状突出部9以及下半分隔板32的环状突出部9固定为无法移动。本实施方式的固定部33具有螺栓331、形成于上半分隔板31的螺栓插入凹部332以及形成于下半分隔板32的螺栓固定部333。
螺栓插入凹部332以从上半分隔板31的外周面(外圈外周面73)朝向上半分隔板分割面311的方式在铅垂方向Dv上凹陷。螺栓插入凹部332形成与螺栓331的头部接触的螺栓抵接面332a。螺栓抵接面332a形成于与上半分隔板分割面311在铅垂方向Dv上分离的位置。螺栓抵接面332a是与上半分隔板分割面311平行的平面。在螺栓抵接面332a形成有能够供螺栓331的螺纹部穿过的螺栓插通孔332b。螺栓插通孔332b以从螺栓抵接面332a贯穿至上半分隔板分割面311的方式贯穿上半分隔板31。
螺栓固定部333是从下半分隔板分割面321凹陷的螺纹孔。通过将螺栓331的螺纹部插入螺栓固定部333，从而能够对螺栓331进行固定。螺栓固定部333在径向Dr上设置于比突出部外周面91靠近外侧箍环83的外周面的位置。螺栓固定部333以径向Dr以及轴向Da上的位置与螺栓插通孔332b一致的方式形成。
另外，如图2所示，在壳体4的内周面形成有多个在整周上凹陷的壳体定位凹部45。壳体定位凹部45能够供环状突出部9插入。由此，壳体定位凹部45确定分隔板3相对于壳体4在轴向Da上的位置。壳体定位凹部45具有凹部分离面451、凹部底面452以及抵接支承面453。
凹部分离面451从壳体4的内周面垂直地延伸。凹部分离面451是与突出部上游面92对置的平面。凹部分离面451形成于在分隔板3被收容于壳体4内的状态下相对于突出部上游面92隔开间隔的位置。
凹部底面452是形成凹部的底部分的面。凹部底面452朝向径向Dr的内侧。凹部底面452是与壳体4的内周面平行的面。凹部底面452从径向Dr上的凹部分离面451的外侧的端部垂直地延伸。凹部底面452是与突出部外周面91对置的面。凹部底面452形成于在分隔板3被收容于壳体4内的状态下相对于突出部外周面91隔开间隔的位置。
抵接支承面453从壳体4的内周面垂直地延伸。抵接支承面453将壳体4的内周面与轴向Da上的凹部底面452的下游侧的端部连接。抵接支承面453在壳体定位凹部45中与凹部分离面451对置。抵接支承面453是与凹部分离面451平行的平面。抵接支承面453与突出部下游面93对置。抵接支承面453形成于在分隔板3被收容于壳体4内的状态下与突出部下游面93接触的位置。即，抵接支承面453从轴向Da的下游侧与环状突出部9接触。
根据上述那样的轮机定子10，环状突出部9与外圈7形成为一体，并且该环状突出部9从外圈7朝向轴向Da的下游侧突出。由此，分隔板3以从径向Dr观察时成为拱型的方式，成为径向Dr的外侧的区域比配置有喷嘴8、内圈6的径向Dr的内侧的区域朝向轴向Da的下游侧突出的形状。在此，在蒸汽轮机1中，由于在内部流动的蒸汽的影响，对分隔板3而言，轴向Da的下游侧的压力比上游侧的压力低。由于对于分隔板3的上游侧与下游侧之间的压差，在分隔板3中以径向Dr的内侧的区域朝向轴向Da的下游侧弯曲的方式产生负载。但是，在本实施方式的分隔板3中，径向Dr的外侧的区域向轴向Da的下游侧突出。并且，分隔板3以突出部下游面93与抵接支承面453接触的状态被壳体4支承。其结果是，在径向Dr上的分隔板3的内侧的区域作用有压缩力。即使对于分隔板3由于上游侧与下游侧之间的压差而产生了负载，该压缩力也会克服负载从而分隔板3中的径向Dr的内侧的区域朝向轴向Da的下游侧的变形得到抑制。由此，能够以不增加径向Dr的内侧的区域的厚度的方式确保分隔板3的针对压差的刚性。因此，能够在减小分隔板3的轴向Da的厚度的同时抑制分隔板3的变形。
另外，环状突出部9相对于外圈7，不仅在轴向Da上突出，还向径向Dr的外侧突出。因此，在相对于被收容于下半壳体42的分隔板3组装上半壳体41时，分隔板3中的环状突出部9最先与上半壳体41接触，从而成为针对上半壳体41的引导件。其结果是，能够高精度地确定环状突出部9相对于壳体4的位置。由此，能够可靠地使环状突出部9与抵接支承面453接触，从而以更高的精度抑制分隔板3的变形。
另外，在形成于突出部上游面92与突出部外周面91之间的角部形成有锥面921。因此，在相对于分隔板3组装上半壳体41时，能够防止该角部载于壳体4的内周面从而环状突出部9难以插入壳体定位凹部45的情况。因此，能够顺畅地将环状突出部9插入壳体定位凹部45。由此，能够抑制分隔板3与壳体4无法嵌合这样组装性恶化的情况。
并且，环状突出部9相对于外圈7也向径向Dr的内侧突出。并且，在突出部内周面94设置有与动叶22的前端滑动接触的翅片941。因此，能够使环状突出部9自身起到流动引导件的作用。
另外，通过将分隔板3设为上下分割结构，从而能够提高分隔板3的组装性。另一方面，通过设为上下分割结构，在分隔板3产生有负载的情况下，容易以在上半分隔板分割面311与下半分隔板分割面321之间开口的方式而上半分隔板31和下半分隔板32发生变形。然而，螺栓固定部333在径向Dr上形成于比突出部外周面91靠近外侧箍环83的外周面的位置。因此，上半分隔板31和下半分隔板32被固定于靠近喷嘴8的位置。由此，在分隔板3产生有负载时，即使在上半分隔板分割面311与下半分隔板分割面321之间中，也能够使特别容易开口的径向Dr的内侧的区域不易打开。其结果是，能够抑制分隔板3的变形量。
另外，通过使用具有环状突出部9的分隔板3，分隔板3的厚度变薄。因此，与使用不具有环状突出部9的分隔板3的情况相比，能够缩小壳体4。特别是，在本实施方式中，轴向Da上的环状突出部9的位置与动叶22的位置重叠。因此，利用相对于动叶22位于径向Dr的外侧的空间来形成环状突出部9。由此，在分隔板3中，也能够抑制形成有喷嘴8、内圈6那样的径向Dr的内侧的区域(在轴向Da上与动叶22相邻的区域)的厚度增加的情况。其结果是，能够实现蒸汽轮机1整体的小型化。另外，假设即使为了提高蒸汽轮机1的效率而增加了级数，也能够抑制蒸汽轮机1整体的尺寸的增加。
(实施方式的其他变形例)
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详述，但各实施方式中的各结构以及它们的组合等为一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换、以及其他变更。另外，本发明不由实施方式限定，仅由技术方案限定。
例如，环状突出部9并不限定于与外圈7成形为一体。环状突出部9只要是比外圈7向轴向Da的下游侧突出、且突出部下游面93与壳体4接触的结构即可。因此，环状突出部9也可以由与外圈7不同的构件成形，之后通过焊接等与外圈7接合。
另外，环状突出部9并不限定于在突出部内周面94设置有翅片941的结构。例如，也可以将环状突出部9设为不比外圈7向径向Dr上的内侧突出的结构，将与环状突出部9不同的、设置有翅片的流动引导件配置在径向Dr上的环状突出部9与动叶22之间。
另外，固定部33并不限定于在径向Dr上的比突出部外周面91靠近喷嘴8的位置对上半分隔板31的环状突出部9以及下半分隔板32的环状突出部9进行固定的结构。例如，在环状突出部9为相对于外圈7不向径向Dr的外侧突出的结构的情况下，固定部33也可以在径向Dr上的比外圈7的外周面靠近喷嘴8的位置对上半分隔板31以及下半分隔板32进行固定。另外，固定部33并不限定于对上半分隔板31的环状突出部9以及下半分隔板32的环状突出部9进行固定的结构。固定部33也可以对上半分隔板31的外圈7以及下半分隔板32的外圈7进行固定。
工业实用性
根据本发明，能够在减小轴向上的厚度的同时抑制变形。
附图标记说明：
1...蒸汽轮机；2...转子；21...转子轴；22...动叶；Ar...轴线；Da...轴向；Dr...径向；Dv...铅垂方向；Dh...水平方向；Dc..周向；10...轮机定子；3...分隔板；6...内圈；61...内圈外周面；62...内圈喷嘴固定槽；63...内圈内周面；64...密封件支承槽；65...迷宫式密封件；7...外圈；71...外圈内周面；72...外圈喷嘴固定槽；73...外圈外周面；8...喷嘴；81...内侧箍环；811...内侧凸部；82...叶片部；83...外侧箍环；831...外侧凸部；50...焊接部；9...环状突出部；91...突出部外周面；92...突出部上游面；921...锥面；93...突出部下游面；94...突出部内周面；941...翅片；31...上半分隔板；311...上半分隔板分割面；32...下半分隔板；321...下半分隔板分割面；33...固定部；331...螺栓；332...螺栓插入凹部；332a...螺栓抵接面；332b...螺栓插通孔；333...螺栓固定部；4...壳体；41...上半壳体；42...下半壳体；45...壳体定位凹部；451...凹部分离面；452...凹部底面；453...抵接支承面。

Claims (6)

1.一种轮机定子，其中，
所述轮机定子具备分隔板以及壳体，
所述分隔板具有：内圈，其沿以轴线为中心的周向延伸；外圈，其相对于所述内圈设置于以所述轴线为基准的径向的外侧，且沿所述周向延伸；喷嘴，其在所述内圈与所述外圈之间沿所述周向设置有多个，能够从所述轴线延伸的轴向的上游侧朝向下游侧引导流体；以及环状突出部，其从所述外圈向所述轴向的下游侧突出，并沿着所述外圈沿所述周向延伸，
所述壳体从所述径向的外侧包围所述分隔板，并且具有从所述轴向的下游侧与所述环状突出部接触的抵接支承面，
所述分隔板具有：
上半分隔板，其呈半环状，在所述周向的两端具有朝向铅垂方向的下方的水平面即上半分隔板分割面；
下半分隔板，其呈半环状，在所述周向的两端具有能够与所述上半分隔板分割面抵接的下半分隔板分割面；以及
固定部，其在所述径向上的比所述外圈的外周面及所述环状突出部的外周面中的至少一方靠近所述喷嘴的位置、且所述轴向上的与所述喷嘴不重复而与所述环状突出部重复的位置，将所述上半分隔板的所述环状突出部及所述下半分隔板的所述环状突出部固定为无法移动。
2.根据权利要求1所述的轮机定子，其中，
所述环状突出部比所述外圈中的朝向所述径向的外侧的外周面向所述径向的外侧伸出。
3.根据权利要求2所述的轮机定子，其中，
所述环状突出部在由朝向所述径向的外侧的突出部外周面以及朝向所述轴向的上游侧的突出部上游面形成的角部形成有锥面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮机定子，其中，
在所述环状突出部中的朝向所述径向的内侧的面设置有翅片。
5.一种蒸汽轮机，其中，
所述蒸汽轮机具备：
权利要求1至4中任一项所述的轮机定子；以及
转子，其能够在所述轮机定子内以所述轴线为中心旋转。
6.一种分隔板，其中，
所述分隔板具有：
上半分隔板，其呈半环状，在以轴线为中心的周向的两端具有朝向铅垂方向的下方的水平面即上半分隔板分割面；以及
下半分隔板，其呈半环状，在所述周向的两端具有能够与所述上半分隔板分割面抵接的下半分隔板分割面，
所述上半分隔板以及所述下半分隔板分别具有：
内圈，其沿所述周向延伸；
外圈，其相对于所述内圈设置于以所述轴线为中心的径向的外侧，且沿所述周向延伸；
喷嘴，其在所述内圈与所述外圈之间沿所述周向设置有多个，能够从所述轴线延伸的轴向的上游侧朝向下游侧引导流体；以及
环状突出部，其从所述外圈向所述轴向的下游侧突出，并沿着所述外圈沿所述周向延伸，
所述环状突出部比所述外圈中的朝向所述径向的外侧的外周面向所述径向的外侧伸出，
所述分隔板还具有固定部，所述固定部在所述径向上的比所述外圈的外周面及所述环状突出部的外周面中的至少一方靠近所述喷嘴的位置、且所述轴向上的与所述喷嘴不重复而与所述环状突出部重复的位置，将所述上半分隔板的所述环状突出部及所述下半分隔板的所述环状突出部固定为无法移动。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114704338B (zh) * 2022-03-09 2023-12-08 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种汽轮机动静部件的垂直装配定位结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080193283A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 General Electric Company Bling nozzle/carrier interface design for a steam turbine
CN103375180A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 阿尔斯通技术有限公司 涡轮隔板构造
US20170096904A1 (en) * 2012-09-13 2017-04-06 General Electric Company Rotary machine and nozzle assembly therefor
US20170350264A1 (en) * 2014-12-24 2017-12-07 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Nozzle structure and rotary machine

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2197521A (en) * 1938-04-21 1940-04-16 Westinghouse Electric & Mfg Co Turbine apparatus
JPH10331604A (ja) * 1997-05-30 1998-12-15 Toshiba Corp 蒸気タービンプラント
JP4040922B2 (ja) * 2001-07-19 2008-01-30 株式会社東芝 組立式ノズルダイアフラムおよびその組立方法
GB0319002D0 (en) * 2003-05-13 2003-09-17 Alstom Switzerland Ltd Improvements in or relating to steam turbines
US7287956B2 (en) * 2004-12-22 2007-10-30 General Electric Company Removable abradable seal carriers for sealing between rotary and stationary turbine components
JP2008169705A (ja) * 2007-01-09 2008-07-24 Toshiba Corp 蒸気タービン
JP5342579B2 (ja) 2011-02-28 2013-11-13 三菱重工業株式会社 回転機械の静翼ユニット、回転機械の静翼ユニットの製造方法及び回転機械の静翼ユニットの結合方法
JP5665724B2 (ja) * 2011-12-12 2015-02-04 株式会社東芝 静翼翼列、静翼翼列の組立方法および蒸気タービン
JP2013177866A (ja) * 2012-02-29 2013-09-09 Hitachi Ltd ターボ機械
CN104768969B (zh) 2012-09-13 2021-04-16 百时美施贵宝公司 结合至肌生成抑制素的基于纤连蛋白的支架结构域蛋白
JP6010488B2 (ja) 2013-03-11 2016-10-19 株式会社東芝 軸流タービンおよびこれを備えた発電プラント
JP6434780B2 (ja) * 2014-11-12 2018-12-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 タービン用ロータアセンブリ、タービン、及び、動翼
JP2016114131A (ja) * 2014-12-12 2016-06-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 シール装置、回転機械、及びシール装置の製造方法
JP6546053B2 (ja) * 2015-09-18 2019-07-17 株式会社東芝 組立式ノズルダイヤフラム及び蒸気タービン
JP2017115803A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社東芝 ノズルダイアフラム、タービンロータ及び蒸気タービン
JP2017150386A (ja) 2016-02-24 2017-08-31 株式会社東芝 ノズルダイアフラムおよび蒸気タービン
EP3284919A1 (en) * 2016-08-16 2018-02-21 General Electric Technology GmbH Axial flow turbine having a diaphragm split in two halves at a joint plane
CN206343056U (zh) * 2016-12-08 2017-07-21 广东佳德环保科技有限公司 一种高效率脱除气溶胶的水洗装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080193283A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 General Electric Company Bling nozzle/carrier interface design for a steam turbine
CN103375180A (zh) * 2012-04-26 2013-10-30 阿尔斯通技术有限公司 涡轮隔板构造
US20170096904A1 (en) * 2012-09-13 2017-04-06 General Electric Company Rotary machine and nozzle assembly therefor
US20170350264A1 (en) * 2014-12-24 2017-12-07 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Nozzle structure and rotary machine

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Publication number Publication date
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