CN212225392U - 复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件 - Google Patents

Abstract

复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件，本实用新型涉及复合弹性悬臂式减振抗冲组件装置，本实用新型的目的是为了提供涡轮支撑环结构组件中的减振组件实现减振功能的同时还要求良好的抗冲击性能，以有效地保护涡轮转子并隔离转子振动激励传递。控制转子支撑的径向变形，较少动静间隙，避免涡轮转子叶片碰磨，它包括调整环、球面轴套、螺母、紧缩件、补偿器壳体、螺帽、一组环形薄板、管接环和导流支柱；球面轴套、调整环、一组环形薄板和螺母套设在管接环的外侧壁上，紧缩件内环套装在螺母上，螺帽安装在补偿器壳体的内侧壁上，紧缩件外环位于螺帽和一组环形薄板之间，导流支柱安装在补偿器壳体和管接环之间。本实用新型用于抗震缓冲领域。

Description

复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件

技术领域

本实用新型涉及复合弹性悬臂式减振抗冲组件装置，具体涉及复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件，用来实现燃气轮机动力涡轮转子系统振动传递隔离和抗冲击防护。

背景技术

近年来随着科技的发展，爆炸当量和冲击持续时间明显增加，精确的计算机制导致命中率大大提高，对舰艇机电设备的威胁越来越严重。与此同时，随着电子对抗、通信导航等先进舰载仪器的大量装备，对环境要求更为苛刻，稍有冲击波输入，其敏感的响应将导致长时间的操纵失控。各种类型设备的接触爆炸和非接触爆炸时产生的冲击载荷，轻者能使舰载机电设备失效，重者能使舰艇断裂沉没。因此，提高舰艇及舰船机电设备抗冲击保护能力已及现役新型舰艇的总要战术性能。

在舰用燃气轮机领域，美国的LM2500燃气轮机垂向加速度抗冲击能力为15g，其弹性支撑元件频率为6Hz，具有很好的冲击隔离作用。苏联在舰艇机电设备抗冲击技术路线上同西方有明显的差别，它更强调设备本身抗冲击水平。乌克兰的燃气轮机本体垂向加速度抗冲击能力可达到几十g。g为重力加速度9.8m/s。燃气轮机涡轮部件在舰上使用时有很高的抗冲击要求，涡轮支承环减振抗冲组件装置结构直接关系到机组在舰上使用安全性。舰船冲击输入经过燃气轮机隔离系统的有效隔离之后，传递到涡轮本体仍要承受几十g的冲击载荷。涡轮支撑环结构组件中的减振组件在实现减振功能的同时还要求良好的抗冲击性能，以有效地保护涡轮转子并隔离转子振动激励传递。控制转子支撑的径向变形，较少动静间隙，避免涡轮转子叶片碰磨。针对此特点进行复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件实用新型设计。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供涡轮支撑环结构组件中的减振组件实现减振功能的同时还要求良好的抗冲击性能，以有效地保护涡轮转子并隔离转子振动激励传递。控制转子支撑的径向变形，较少动静间隙，避免涡轮转子叶片碰磨。

本实用新型为解决上述问题而采用的技术方案是：

它包括调整环、球面轴套、螺母、紧缩件、补偿器壳体、螺帽、一组环形薄板、管接环和导流支柱；管接环安装在补偿器壳体内，球面轴套、调整环、一组环形薄板和螺母套设在管接环的外侧壁上，且螺母与管接环螺纹连接，紧缩件内环套装在螺母上，螺帽安装在补偿器壳体的内侧壁上，紧缩件外环位于螺帽和一组环形薄板之间，导流支柱安装在补偿器壳体和管接环之间。

本实用新型的有益效果是：

所述补偿器壳体5位于整个涡轮支撑环减振抗冲组件装置外部结构支撑。采用阶梯式圆柱型回转结构，从导流支柱10的小口径过度到机匣侧的大口径，作为圆柱型内腔外壁将连接件通过螺纹固定到补偿器壳体上夹持一组环形薄板8外环；管接环9采用圆柱型阶梯筒壁结构，支撑整个涡轮支撑环减振抗冲组件装置圆柱腔内壁，夹持环形薄板内环。螺母3和整流支柱12连接到管接环9上，传递动力涡轮支撑环导流支板与机匣之间的载荷。

结合图1所述螺母3、紧缩件4、螺帽6从动力涡轮机匣外侧紧固弹性薄板内外圈。其中螺母3与内部管接环9螺纹连接，通过螺母3旋紧挤压球面轴套2约束夹持弹性薄板内圈下端面。紧缩件4采用弯曲碗型结构内圈与螺母3相连，外圈压紧承压环7。螺帽6结构在机匣侧螺纹联接在补偿器壳体5内表面，通过旋紧挤压紧缩件4外圈约束夹持弹性薄板外圈，起到侧调整圆柱腔深度和旋紧固定的作用。

结合图1和图2所述一组环形薄板8采用夹持式悬臂形式，环形结构内圈和外圈分别夹持固定，内圈与整流支柱12协同运动，外圈与燃气轮机动力的涡轮机匣11结构相连。通过夹持的悬臂结构设计，而不是传统的橡胶等通过材料的拉伸压缩弹性结构保证双向的缓冲隔离载荷，避免了在高温条件下橡胶等弹性部件的使用局限。同时在轴向和周向提供足够的刚度，起到在径向缓冲，轴向和周向约束限位的作用。以此保证高温工作条件下涡轮支撑环减振抗冲组件的结构强度和可靠性。冲击载荷沿着涡轮机匣11、环形薄板8外圈、环形薄板8内圈、整流支柱12、轴承壳体13和转子系统14路径进行传递，转子振动载荷责沿以上路径的反方向进行激励传递。通过调整薄板的材料、数量、厚度，调整涡轮支撑环减振抗冲组件动力学特性。通过夹持的悬臂结构设计，起到在径向缓冲，轴向和周向约束限位的作用。薄板的环形悬臂结构，通过弯曲变形产生足够的复合缓冲反力，使支撑环在振动冲击拉伸和压缩双向变形下，满足加速度响应要求。

针对燃气轮机装置减振抗冲击设计的悬臂式结构的燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件装置，用来实现燃气轮机装置传递到涡轮转子系统的的抗水下爆炸冲击及抑制涡轮转子激励载荷传递作用，承担燃气轮机装置涡轮转子系统的缓冲和振动传递，影响垂向/横向/纵向的冲击加速度响应和振动加速度级；采用悬臂的结构形式，固定夹持环形薄板8，通过调整一组环形薄板8的材料、厚度和数量，保证支撑环减振抗冲组件装置的阻尼和刚度特性，具有较大弹性力，为涡轮转子系统轴承支撑变形提供弹性－阻尼缓冲。控制转子支撑的径向变形，较少动静间隙，避免涡轮转子叶片碰磨。

一组环形薄板8采用夹持式固定结构，使有限体积空间内约束弹性薄板的周向和轴向的自由度；紧固弹性薄板进行悬臂支撑，调整径向圆柱腔空间，进而控制弹性薄板的厚度和数量，结合结构强度及转子的质量，优化支撑环减振抗冲组件装置刚度和阻尼，以达到提高燃气轮机装置减振抗冲性能效果。

附图说明

图1是本申请的整体结构示意图。

图2是本申请安装在动力涡轮支撑环减震抗冲示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件，它包括调整环1、球面轴套2、螺母3、紧缩件4、补偿器壳体5、螺帽6、一组环形薄板8、管接环9和导流支柱10；管接环9安装在补偿器壳体5内，球面轴套2、调整环1、一组环形薄板8和螺母3套设在管接环9的外侧壁上，且螺母3与管接环9螺纹连接，紧缩件4内环套装在螺母3上，螺帽6安装在补偿器壳体5的内侧壁上，紧缩件4外环位于螺帽6和一组环形薄板8之间，导流支柱10安装在补偿器壳体5和管接环9之间。

具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件，一组环形薄板8是由多个环形薄板8组合叠加组成，其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件，它还包括承压环7，承压环7安装在紧缩件4和一组环形薄板8之间。承压环作用在支撑一组环形薄板8外圈，在紧缩件4和一组环形薄板8之间之间夹持弹性薄板外圈。

具体实施方式四：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种用于体育场改造的悬浮式屋盖的屋盖施工方法，紧缩件4为碗型结构，增加紧缩件的挠度变形能力。

具体实施方式五：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件，管接环9外部设有环形凸台，球面轴套2、调整环1、一组环形薄板8和螺帽6依次套装在管接环9外部，球面轴套2顶在管接环9的环形凸台上，螺帽6螺纹连接安装在管接环9上。螺母3、紧缩件4和螺帽6作为动力涡轮机匣外侧紧固环形薄板8内外圈。其中螺母3与管接环9螺纹连接，通过旋紧螺母3挤压球面轴套2进而约束夹持一组环形薄板8。紧缩件内圈与螺母3相连，环形薄板8压紧承压环7，紧缩件4采用弯曲碗型结构增加紧缩件4的挠度变形能力。螺帽6结构在机匣侧螺纹联接在补偿器壳体内表面，通过旋紧螺母3旋紧挤压紧缩件4外圈，进而约束夹持环形薄板8外圈，在动力涡轮机匣外侧调整圆柱腔深度和旋紧固定。通过管接环9的环形凸台和螺母3夹持一组环形薄板8的两侧，管接环9和管接环9外部环形凸台支撑整个涡轮支撑环减振抗冲组件装置圆柱腔内壁，承受主要的结构强度载荷。螺母3和导流支柱10连接在管接环9上，管接环9的相对运动通过推动调整环1和球面轴套2对一组环形薄板8施加作用力，传递动力涡轮支撑环导流支板与机匣之间的载荷。其它与具体实施方式一相同。

Claims (5)

1.复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件,其特征在于：它包括调整环(1)、球面轴套(2)、螺母(3)、紧缩件(4)、补偿器壳体(5)、螺帽(6)、一组环形薄板(8)、管接环(9)和导流支柱(10)；管接环(9)安装在补偿器壳体(5)内，球面轴套(2)、调整环(1)、一组环形薄板(8)和螺母(3)套设在管接环(9)的外侧壁上，且螺母(3)与管接环(9)螺纹连接，紧缩件(4)内环套装在螺母(3)上，螺帽(6)安装在补偿器壳体(5)的内侧壁上，紧缩件(4)外环位于螺帽(6)和一组环形薄板(8)之间，导流支柱(10)安装在补偿器壳体(5)和管接环(9)之间。

2.根据权利要求1所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件,其特征在于：一组环形薄板(8)是由多个环形薄板(8)组合叠加组成。

3.根据权利要求1所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件,其特征在于：它还包括承压环(7)，承压环(7)安装在紧缩件(4)和一组环形薄板(8)之间。

4.根据权利要求1所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件,其特征在于：紧缩件(4)为碗型结构，增加紧缩件的挠度变形能力。

5.根据权利要求1所述复合弹性悬臂式燃气轮机涡轮支撑环减振抗冲组件,其特征在于：管接环(9)外部设有环形凸台，球面轴套(2)、调整环(1)、一组环形薄板(8)和螺帽(6)依次套装在管接环(9)外部，球面轴套(2)顶在管接环(9)的环形凸台上，螺帽(6)螺纹连接安装在管接环(9)上。

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