一种背压汽轮机喷嘴室与内汽缸的支撑结构的制作方法

1.本实用新型属于能源动力行业，具体通过喷嘴室与内汽缸新型支撑方式来实现高温、背压式工业汽轮机外汽缸和喷嘴室与内汽缸安装定位。具有节奏紧凑，安装快捷，加工方便特点。


背景技术：

2.背压式高转速工业汽轮机，因其高温特点,汽缸结构通常分为外汽缸和喷嘴室与内汽缸，其中喷嘴室通常为整体铸造结构，与内汽缸通过周向螺栓固定后安装在外汽缸前部，内汽缸安装在外汽缸后部。原有高背压支撑结构仅为外汽缸对喷嘴室支撑。考虑新型背压机组内汽缸轴向长度加长，原有的支撑方式不足以保证机组稳定运行。外汽缸对喷嘴室与内汽缸支撑、定位方式及运行过程中的受热膨胀对于此类型结构设计至关重要。为了更好满足高背压汽轮机紧凑结构减轻本体重量，简化汽轮机内外缸支撑结构方式是一项亟待改进优化的研究内容。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了设计一种高功率密度背压汽轮机喷嘴室与内汽缸的支撑结构，满足汽轮机喷嘴室与内汽缸定位要求，简化外汽缸对喷嘴室与内汽缸支撑结构。
4.本实用新型的目的是这样实现的：喷嘴室和内汽缸焊接在外汽缸底部，通过外气缸对喷嘴室与内汽缸为轴向、周向定位，周向定位结构采用定位销板焊接在外汽缸上，通过孔和喷嘴室与内汽缸完成周向定位，轴向定位结构通过圆柱头内六角螺钉、调整衬套、垫圈将外汽缸和喷嘴室与内汽缸中分面前部轴向定位。
5.本实用新型还包括这样一些结构特征：
6.1.还包括与喷嘴室和内气缸连接的定位键板。
7.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型在外汽缸在前部、后部各设计两组搭子，沿轴线两侧对称，支撑喷嘴室与内汽缸前、后部。保证受力均匀。通过设置内汽缸与外汽缸间隙确保汽轮机受热膨胀稳定运行。通过修磨间隙可快速调整定位尺寸。本实用新型满足高温、背压式高功率密度工业汽轮机汽缸定位及支撑紧凑化需求。
附图说明
8.图1a和图1b均为支撑示意图；
9.图2为支撑垫圈、调整垫套、圆柱头内六角螺钉结构图；
10.图3为调整垫片结构图。
具体实施方式
11.下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
12.结合图1a至图3，外汽缸对喷嘴室与内汽缸主要为轴向、周向定位。定位、支撑充分
考虑受力均匀及热膨胀要求。因内汽缸轴向尺寸加长，为避免悬臂梁情况出现，沿轴向在外汽缸后部需增加两组搭子作为支撑。定位、支撑同时还需考虑受力均匀及热膨胀要求。周向定位结构采用定位销板焊接在外汽缸上，通过孔和喷嘴室与内汽缸完成周向定位。
13.轴向定位结构通过圆柱头内六角螺钉，调整衬套，垫圈将外汽缸和喷嘴室与内汽缸中分面前部轴向定位。修磨调整衬套高度保证其顶部与喷嘴室中分面间隙。设计定位键板结构，喷嘴室落入外汽缸下半，配准定位键板件与喷嘴室两侧总间隙后，保证与外汽缸接触面积。后部轴向支撑采取相同结构，增加调整垫片。通过修正其厚度保证前后支撑在相同的中分面上。可判定其受力均匀。
14.结合图1a、1b，设计定位销板3结构件，待总装时与喷嘴室和内汽缸2组件通过φ38孔周向调整后焊接在件1外汽缸底部，保证周向定位。同时保证定位销板与喷嘴室间隙保证充分膨胀。
15.结合图1a和图2，设计圆柱头内六角螺钉7，调整衬套6，垫圈结构5，组合在外汽缸1前部中分面两侧，用于支撑喷嘴室与内汽缸2。调整垫套(修磨件)6调整衬套高度保证其顶部与喷嘴室中分面间隙。设计定位键板4结构，喷嘴室落入外汽缸下半，配准定位键板件与喷嘴室两侧总间隙后，保证与外汽缸接触面积大于50％且0.1mm塞尺不入，经检查合格后焊接固定。保证外汽缸与喷嘴室轴向定位。
16.结合图1a-图3，因内汽缸轴向尺寸加长，在轴向相同位置设置搭子，采用相同的圆柱头内六角螺钉7，调整衬套6，垫圈结构5，组合在外汽缸后部部中分面两侧用于支撑定位内汽缸。为确保受力均匀及相同的膨胀量间隙，设计调整垫片8，保证有相应的调整余量，使外汽缸对喷嘴室与内汽缸2的前后支撑均在中分面上。
17.本实用新型的高功率密度背压汽轮机喷嘴室与内汽缸的支撑结构实现过程：
18.1.分析外汽缸对喷嘴室与内汽缸支撑定位要求；
19.2.通过设计与汽缸连接部分简单，便于调整及加工，安装方便的结构，满足汽缸间轴向定位、周向定位要求，再进行集成优化，确认整体结构；
20.3.设计外汽缸对喷嘴室与内汽缸周向支撑结构；
21.4.设计外汽缸对喷嘴室与内汽缸轴向支撑结构。
22.本实用新型为一种稳定可靠、高功率密度背压汽轮机喷嘴室与内汽缸的支撑结构。通过设计圆柱头内六角螺钉，调整衬套，垫圈、定位销板等结构，实现对内汽缸与喷嘴室前后轴向、周向支撑，受力更均匀。同时设置合理的间隙，确保汽轮机受热膨胀稳定运行。满足高温、背压式高功率密度工业汽轮机汽缸定位及支撑紧凑化需求，具有良好的可维性和可靠性。
23.本实用新型要点：
24.1.新型高功率密度背压汽轮机的整体支撑结构。
25.2.新型高功率密度背压汽轮机的周向支撑结构。
26.3.新型高功率密度背压汽轮机的轴向支撑结构。
27.4.设置内汽缸与外汽缸间隙确保汽轮机受热膨胀稳定运行，通过修磨间隙可快速调整定位尺寸。


技术特征：
1.一种背压汽轮机喷嘴室与内汽缸的支撑结构，其特征在于：喷嘴室和内汽缸焊接在外汽缸底部，通过外汽缸对喷嘴室与内汽缸为轴向、周向定位，周向定位结构采用定位销板焊接在外汽缸上，通过孔和喷嘴室与内汽缸完成周向定位，轴向定位结构通过圆柱头内六角螺钉、调整衬套、垫圈将外汽缸和喷嘴室与内汽缸中分面前部轴向定位。2.根据权利要求1所述的一种背压汽轮机喷嘴室与内汽缸的支撑结构，其特征在于：还包括与喷嘴室和内汽缸连接的定位键板。

技术总结
本实用新型提供一种背压汽轮机喷嘴室与内汽缸的支撑结构，喷嘴室和内汽缸焊接在外汽缸底部，通过外气缸对喷嘴室与内汽缸为轴向、周向定位，周向定位结构采用定位销板焊接在外汽缸上，通过孔和喷嘴室与内汽缸完成周向定位，轴向定位结构通过圆柱头内六角螺钉、调整衬套、垫圈将外汽缸和喷嘴室与内汽缸中分面前部轴向定位。本实用新型满足高温、背压式高功率密度工业汽轮机汽缸定位及支撑紧凑化需求。率密度工业汽轮机汽缸定位及支撑紧凑化需求。率密度工业汽轮机汽缸定位及支撑紧凑化需求。


技术研发人员：张泰然 王文婷 王超 姚福锋 李雨薇 韦俊
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0三研究所
技术研发日：2022.10.17
技术公布日：2023/6/17