CN213540502U - 一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，属于径向透平领域。解决的是透平膨胀机高转速运转时叶轮运行存在较大安全隐患的问题。包括主轴、叶轮、连接螺杆、导流罩和防松套，所述主轴通过连接螺杆与叶轮连接，连接螺杆穿过叶轮与防松套连接，导流罩与连接螺杆连接；所述叶轮与导流罩之间嵌入安装销，导流罩与连接螺杆通过外围销钉连接。在透平膨胀机高速运行时防止脱落、噪音等安全事故，保障叶轮可靠运行。

Description

一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构

技术领域

本实用新型涉及一种透平膨胀机转子结构，属于径向透平领域。

背景技术

转子是透平膨胀机转动的转动部分，同时转子也是膨胀机叶轮旋转的支撑部件，又是机械能的向外传递部件，它不仅需要保证叶轮正常高速转动，还要高效的向下游输出能量。转子主要由转动主轴、叶轮等组成。主轴选用阶梯轴结构，一端连有膨胀机的叶轮，另一侧齿轮箱一级齿轮与叶轮共轴。透平膨胀机的转速很高，在实际工作中容易发生脱落、噪音等安全事故，存在着叶轮运行的安全隐患。

因此，亟需提出一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型研发解决的是透平膨胀机高转速运转时叶轮运行存在较大安全隐患的问题。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，包括主轴、叶轮、连接螺杆、导流罩和防松套，所述主轴通过连接螺杆与叶轮连接，连接螺杆穿过叶轮与防松套连接，导流罩与连接螺杆连接；所述叶轮与导流罩之间嵌入安装销，导流罩与连接螺杆通过外围销钉连接。

优选的：所述主轴左端加工有端面齿并在主轴左端轴心处加工有中心螺纹孔，主轴的外壁上从左到右依次具有挡油环、第一轴承安装段、大齿轮和第二轴承安装段，所述连接螺杆通过中心螺纹孔与主轴连接。

优选的：所述主轴轴向通过连接螺杆连接，主轴径向通过端面齿与叶轮啮合。

优选的：所述端面齿的齿形为直齿60°牙型向心端面齿。

优选的：防松套外径采用圆形结构，防松套的柱面圆周方向均布工艺孔。

优选的：所述工艺孔的数量为六个，直径为φ6mm，深度为6mm。

优选的：所述主轴为12Cr2Ni4主轴,叶轮为05Cr17Ni4Cu4Nb叶轮,连接螺杆为GH4169连接螺杆，导流罩为TC4导流罩。

本实用新型具有以下有益效果：

1.在透平膨胀机高速运行时防止脱落、噪音等安全事故，保障叶轮可靠运行；

2.叶轮与大齿轮同轴连接，共用一套支撑轴承，使轴系具有良好的转子动力学性能；

3.主轴径向通过端面齿与叶轮啮合，组成刚性转子，连接螺杆不受剪切力，只受轴向拉紧力，连接螺杆不易失效，传递的转矩由端面齿分担，受力均匀，避免了应力集中，端面齿还起到固定轴心的作用，避免了叶轮和主轴不同心带来偏摆，非常适合高转速、大功率转动的连接场合；

4.减轻了叶轮一侧整体重量，降低对轴承的承压要求。

附图说明

图1是一种兆瓦级径向透平膨胀机转子装配图；

图2是一种兆瓦级径向透平膨胀机主轴结构示意图；

图3是端面齿中径展开示意图；

图4是防松套示意图。

图中1-主轴，11-中心螺纹孔，12-端面齿，13-挡油环，14-第一轴承安装段，15-大齿轮，16-第二轴承安装段，2-叶轮，3-导流罩，4-外围销钉，5-防松套，6-安装销，7-连接螺杆。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，包括主轴1、叶轮2、连接螺杆7、导流罩3和防松套5，所述主轴1通过连接螺杆7与叶轮2连接，连接螺杆7穿过叶轮2与防松套5连接，导流罩3与连接螺杆7连接；所述叶轮2与导流罩3之间嵌入安装销6，导流罩3与连接螺杆7通过外围销钉4连接，销钉4为圆柱销，现场修配，进行轴向固定；在透平膨胀机高速运行时防止脱落、噪音等安全事故，保障叶轮可靠运行。

具体实施方式二：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，所述主轴1左端加工有端面齿12并在主轴1左端轴心处加工有中心螺纹孔11，主轴1的外壁上从左到右依次具有挡油环13、第一轴承安装段14、大齿轮15和第二轴承安装段16，所述连接螺杆7通过中心螺纹孔11与主轴1连接，用于降速的大齿轮15与主轴1合为一体，叶轮2与大齿轮15同轴连接，共用一套支撑轴承，使轴系具有良好的转子动力学性能，第一轴承安装段14和第二轴承安装段16用于安装轴承。

具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，所述主轴1轴向通过连接螺杆7连接，叶轮2的端面加工有与主轴1的端面齿12相配合的齿，主轴1径向通过端面齿12与叶轮2啮合，组成刚性转子，连接螺杆7不受剪切力，只受轴向拉紧力，连接螺杆7不易失效，传递的转矩由端面齿12分担，受力均匀，避免了应力集中，端面齿12还起到固定轴心的作用，避免了叶轮2和主轴1不同心带来偏摆，非常适合高转速、大功率转动的连接场合。

具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，所述端面齿12的齿形为直齿60°牙型向心端面齿，齿与齿的接触面是面接触，具有更理想的稳定性。

具体实施方式五：结合图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，防松套5外径采用圆形结构，防松套5的柱面圆周方向均布工艺孔，防松套5与连接螺杆7螺纹连接，装配后并冲牢，冲牢位置选择防松套5左端面螺纹外部即可，保证叶轮2不松脱。

具体实施方式六：结合图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，所述工艺孔的数量为六个，直径为φ6mm，深度为6m，保证防松套5能够锁紧。

具体实施方式七：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，所述主轴1为12Cr2Ni4主轴；叶轮2为05Cr17Ni4Cu4Nb叶轮,具有高韧性、高耐磨、高耐腐蚀性的特点，适用于高转速(8300rpm)的场合；连接螺杆7为GH4169连接螺杆，导流罩3为TC4导流罩；以上材质均为高温合金，目的是减轻叶轮2一侧整体重量，降低对轴承的承压要求。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (7)

1.一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，其特征在于：包括主轴(1)、叶轮(2)、连接螺杆(7)、导流罩(3)和防松套(5)，所述主轴(1)通过连接螺杆(7)与叶轮(2)连接，连接螺杆(7)穿过叶轮(2)与防松套(5)连接，导流罩(3)与连接螺杆(7)连接；所述叶轮(2)与导流罩(3)之间嵌入安装销(6)，导流罩(3)与连接螺杆(7)通过外围销钉(4)连接。

2.根据权利要求1所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，其特征在于：所述主轴(1)左端加工有端面齿(12)并在主轴(1)左端轴心处加工有中心螺纹孔(11)，主轴(1)的外壁上从左到右依次具有挡油环(13)、第一轴承安装段(14)、大齿轮(15)和第二轴承安装段(16)，所述连接螺杆(7)通过中心螺纹孔(11)与主轴(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，其特征在于：所述主轴(1)轴向通过连接螺杆(7)连接，主轴(1)径向通过端面齿(12)与叶轮(2)啮合。

4.根据权利要求3所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，其特征在于：所述端面齿(12)的齿形为直齿60°牙型向心端面齿。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，其特征在于：防松套(5)外径采用圆形结构，防松套(5)的柱面圆周方向均布工艺孔。

6.根据权利要求5所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，其特征在于：所述工艺孔的数量为六个，直径为φ6mm，深度为6mm。

7.根据权利要求1所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机转子结构，其特征在于：所述主轴(1)为12Cr2Ni4主轴,叶轮(2)为05Cr17Ni4Cu4Nb叶轮,连接螺杆(7)为GH4169连接螺杆，导流罩(3)为TC4导流罩。

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