專利名稱:汽輪機(jī)的連接定子葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種汽輪機(jī)的連接定子葉片,特別涉及一種在適用于高、中壓汽輪機(jī)的二節(jié)式連接定子葉片上將前段和后段的定子葉片固定的外側(cè)環(huán)通過(guò)螺栓連接,形成容易拆卸的結(jié)構(gòu),裝配次數(shù)減少,使維修性能提高的連接定子葉片。
在汽輪機(jī)中的高、中壓汽輪機(jī)中,人們嘗試采用下述實(shí)例,該實(shí)例采用將沿前后鄰接的定子葉片連接而固定的二節(jié)式連接定子葉片,圖4為表示該二節(jié)式連接定子葉片的裝配狀態(tài)的剖面圖,圖5為表示呈裝配前的狀態(tài)的二個(gè)定子葉片結(jié)構(gòu)體的剖面圖。在圖5中,對(duì)于已有的二節(jié)式連接定子葉片,在沿蒸汽流動(dòng)方向S的上游側(cè)的定子葉片(前段)42中,其外側(cè)環(huán)前部41與內(nèi)側(cè)環(huán)前部43通過(guò)焊接固定從而形成成整體的結(jié)構(gòu),同樣在下游側(cè)的定子葉片(后段)52中,其外側(cè)環(huán)后部51與內(nèi)側(cè)環(huán)后部53通過(guò)焊接固定從而形成成整體的結(jié)構(gòu)。這些成整體的定子葉片42、52通過(guò)下述方式,構(gòu)成成整體的結(jié)構(gòu)的二節(jié)式連接定子葉片,該方式為外側(cè)環(huán)前部41與后部51在標(biāo)號(hào)70的位置,通過(guò)電子束焊接而固定。另外,按照后面描述的方式,在內(nèi)側(cè)環(huán)前部43、內(nèi)側(cè)環(huán)后部53中分別加工有安裝迷宮密封件的密封件安裝部44、54。另外,在外側(cè)環(huán)后部51加工有密封片用槽55、56。
圖5表示二節(jié)式連接定子葉片處于連接之前的狀態(tài),圖5(a)表示定子葉片(前段)的成整體的結(jié)構(gòu),圖5(b)表示定子葉片(后段)的成整體的結(jié)構(gòu),在圖5(a)中,在定子葉片(前段)42上,外側(cè)環(huán)前部41通過(guò)焊接部45、46固定于外側(cè),同樣內(nèi)側(cè)環(huán)前部43通過(guò)焊接部47、48安裝于內(nèi)側(cè),從而形成成整體的結(jié)構(gòu)。另外,在內(nèi)側(cè)環(huán)前部43上加工有安裝迷宮密封件的密封件安裝部44。
在圖5(b)中,在定子葉片(后段)52上,通過(guò)焊接部57、59安裝有外側(cè)環(huán)后部51,外側(cè)環(huán)后部51由部分(51a)、(51b)、(51c)構(gòu)成,該部分(51a)與(51b)分別通過(guò)焊接部58和59固定,該部分(51b)與(51c)通過(guò)焊接部56與57固定而形成成整體的結(jié)構(gòu)。另外,在定子葉片(后段)52的內(nèi)側(cè),通過(guò)焊接部60、61安裝有內(nèi)側(cè)環(huán)后部53,同樣在該內(nèi)側(cè)環(huán)后部53上也加工有密封件安裝部54,此外,還加工有密封片用槽55、56。按照上述方式形成整體的定子葉片(前段)42與定子葉片(后段)52按照?qǐng)D4所示的方式,在標(biāo)號(hào)70的位置,通過(guò)電子束焊接,從而形成二節(jié)式連接定子葉片。
按照上述方式,在已有的二節(jié)式連接定子葉片中,外側(cè)環(huán)、定子葉片、內(nèi)側(cè)環(huán)全部通過(guò)TIG或MAG焊接形成成整體的結(jié)構(gòu),在前段、后段的結(jié)構(gòu)體中,外側(cè)環(huán)前部與后部通過(guò)電子束焊接而固定,從而二節(jié)式定子葉片形成成整體的結(jié)構(gòu)。于是,在維修、檢查時(shí),不能將前段與后段分開,增加了作業(yè)的難度。此外,其焊接作業(yè)的次數(shù)也較多,特別是外側(cè)環(huán)前部41與后部51的連接為沿外側(cè)環(huán)整個(gè)圓周的焊接,這樣焊接工具等的尺寸較大,焊接次數(shù)也增加。
本發(fā)明為解決上述問(wèn)題而提供下述的技術(shù)方案。
一種汽輪機(jī)的連接定子葉片,將外側(cè)環(huán)與定子葉片的外側(cè)、該定子葉片的內(nèi)側(cè)與內(nèi)側(cè)環(huán)分別通過(guò)焊接連接的方式而成整體形成的定子葉片結(jié)構(gòu)體設(shè)置于前段和后段,將上述每個(gè)外側(cè)環(huán)之間連接,另外,上述前段和后段的外側(cè)環(huán)之間是通過(guò)螺栓進(jìn)行連接的。
在本發(fā)明的連接定子葉片中,由于成整體連接的前段和后段的定子葉片結(jié)構(gòu)體分別在外側(cè)環(huán),通過(guò)螺栓連接,從而可實(shí)現(xiàn)拆下,容易進(jìn)行保養(yǎng),便于進(jìn)行檢查。由于已有的連接定子葉片中的前段和后段是通過(guò)電子束焊接固定而形成成整體的結(jié)構(gòu)的,這樣不能實(shí)現(xiàn)拆分,難于進(jìn)行保養(yǎng)、檢查的作業(yè),另外該電子束焊接作業(yè)針對(duì)外側(cè)環(huán)的整個(gè)圓周進(jìn)行,必須采用較大尺寸的工具,工序也增加,而按照本發(fā)明,僅僅采用螺栓連接作業(yè),另外裝配次數(shù)也減少。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明如下
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例涉及的汽輪機(jī)的連接定子葉片的剖面圖;圖2為沿圖1中X-X線方向看到的示意圖;圖3為表示本發(fā)明一實(shí)施例涉及的汽輪機(jī)的連接定子葉片的裝配之前的狀態(tài)的剖面圖,圖3(a)表示前部,圖3(b)表示中間部,圖3(c)表示后部;圖4為已有的汽輪機(jī)的連接定子葉片的剖面圖;圖5為表示已有的汽輪機(jī)的連接定子葉片的連接之前的狀態(tài)的剖面圖,圖5(a)表示定子葉片前段的部分,圖5(b)表示定子葉片的后段的部分。
下面根據(jù)附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行具體描述。圖1為本發(fā)明一實(shí)施例涉及的汽輪機(jī)的連接定子葉片的剖面圖,圖2為沿圖1中的X-X線看到的圖,圖3為連接之前的定子葉片的每個(gè)分隔部分的剖面圖。首先在圖3中,圖3(a)為定子葉片(前段)的部分的剖面圖,圖3(b)為外側(cè)環(huán)中間部分的剖面圖,圖3(c)為定子葉片(后段)的剖面圖。
在圖3(a)中,與已有技術(shù)相同,外側(cè)環(huán)前部1與定子葉片(前段)2的外側(cè)焊接,同樣,內(nèi)側(cè)環(huán)前部3與定子葉片2的內(nèi)側(cè)焊接,從而形成整體結(jié)構(gòu)。在內(nèi)側(cè)環(huán)前部3加工有安裝迷宮式密封件的密封件安裝部6。另外,在外側(cè)環(huán)前部1上以貫通方式加工有構(gòu)成螺栓的頭部孔的螺栓孔5,在右端部加工有嵌合部4的臺(tái)階部,其與在下面將要進(jìn)行描述的外側(cè)環(huán)中間部的端部嵌合,并連接。
圖3(b)表示外側(cè)環(huán)中間部10,嵌合部11、12設(shè)置于兩個(gè)端部,嵌合部11與外側(cè)環(huán)前部1的嵌合部4嵌合。該嵌合部12與下面將要描述的外側(cè)環(huán)后段的端部以嵌合方式連接。在中間部,以貫通方式設(shè)置有與外側(cè)環(huán)前部1的螺栓孔連通的螺栓孔14,另外設(shè)置有密封片用槽13。
圖3(c)表示后部的成整體的結(jié)構(gòu)部分,與已有技術(shù)相同,在定子葉片(后段)22的外側(cè)以焊接方式安裝有外側(cè)環(huán)后部21,在外側(cè)環(huán)后部21的左端側(cè),設(shè)置有與外側(cè)環(huán)中間部10的嵌合部12嵌合的嵌合部24,在中間部開設(shè)有使螺栓前端部插入的螺栓孔25,該孔與外側(cè)環(huán)中間部10的螺栓孔14連通。另外,在右側(cè)的周面上加工有密封片用槽27。此外,與已有技術(shù)相同,在定子葉片(后段)22的內(nèi)側(cè)以焊接方式安裝有內(nèi)側(cè)環(huán)后部23,在內(nèi)側(cè)環(huán)后部23加工有安裝迷宮密封件的密封件安裝部26。
圖1為將上面描述的圖3所示的每個(gè)分隔部分連接,形成整體,構(gòu)成汽輪機(jī)的葉片的圖。在該圖中,外側(cè)環(huán)前部1、外側(cè)環(huán)中間部10、外側(cè)環(huán)后部21中的相應(yīng)嵌合部4和11、嵌合部12和24分別相互嵌合,按照上述方式嵌合,螺栓孔5、14、25的位置很容易對(duì)合,外側(cè)環(huán)成整體連接。在此狀態(tài),連接螺栓30從螺栓孔5,穿過(guò)螺栓孔14,以螺栓方式插入到螺栓孔25,由此外側(cè)環(huán)1、10、21牢固固定,形成整體。
圖2為沿圖1中的X-X線看到的圖,外側(cè)環(huán)前部1呈圓環(huán)狀,沿其圓周插入有多個(gè)連接螺栓30,該螺栓30固定于前后的外側(cè)環(huán)前部1、外側(cè)環(huán)后部21之間。另外,在該圖中,連接螺栓30的間距是以其與環(huán)的中心的角度設(shè)定為14度的方式表示的,但是,不限于該布置方式。
再返回圖1,在按照上述方式通過(guò)連接螺栓30連接的二節(jié)連接定子葉片中,沿氣體流動(dòng)方向S,排列有定子葉片(前段)2、轉(zhuǎn)子葉片33、定子葉片(后段)22、轉(zhuǎn)子葉片35,在內(nèi)側(cè)環(huán)前部3的密封件安裝部6中安裝有迷宮密封件32,在另外在內(nèi)側(cè)環(huán)后部23的密封件安裝部26中安裝有迷宮密封件34,從而構(gòu)成轉(zhuǎn)子盤38側(cè)與密封部。
另外,在外側(cè)環(huán)10的密封片用槽13中安裝有密封片31,從而構(gòu)成與轉(zhuǎn)子葉片33的前端之間的密封部,此外在外側(cè)環(huán)21的密封片用槽27中也安裝有密封片34,從而構(gòu)成轉(zhuǎn)子葉片35的前端與密封部。
按照上述描述的實(shí)施例的連接定子葉片,外側(cè)環(huán)分隔為前部1、中間部10、后部21這三個(gè)部分,外側(cè)環(huán)前部1與定子葉片(前端)2和內(nèi)側(cè)環(huán)前部3通過(guò)焊接形成成整體的結(jié)構(gòu),同樣,外側(cè)環(huán)后部21、定子葉片(后段)22和內(nèi)側(cè)環(huán)后部23也通過(guò)焊接形成成整體的結(jié)構(gòu),從而外側(cè)環(huán)前部1、中間部10、后部21通過(guò)連接螺栓30以牢固連接的方式固定。由此,與已有的通過(guò)焊接而形成整體的二節(jié)式連接定子葉片相比較,可實(shí)現(xiàn)拆卸、分解,容易進(jìn)行維修,還可使裝配次數(shù)減少。
本發(fā)明涉及的汽輪機(jī)的連接定子葉片,將外側(cè)環(huán)與定子葉片的外側(cè)、該定子葉片的內(nèi)側(cè)與內(nèi)側(cè)環(huán)分別通過(guò)焊接連接的方式而成整體形成的定子葉片結(jié)構(gòu)體設(shè)置于前段和后段,將上述每個(gè)外側(cè)環(huán)之間連接,另外,上述前段和后段的外側(cè)環(huán)之間通過(guò)螺栓連接。通過(guò)上述的連接結(jié)構(gòu),前段和后段可拆開,與已有的電子束焊接而形成的整體結(jié)構(gòu)相比較,容易保養(yǎng)、容易進(jìn)行檢查,另外由于僅僅采用螺栓連接的作業(yè),裝配次數(shù)也減少。
權(quán)利要求
1.一種汽輪機(jī)的連接定子葉片,定子葉片結(jié)構(gòu)體是按照外側(cè)環(huán)與定子葉片的外側(cè)、該定子葉片的內(nèi)側(cè)與內(nèi)側(cè)環(huán)分別通過(guò)焊接連接的方式而成整體形成的,該定子葉片結(jié)構(gòu)體設(shè)置于前段和后段,將上述各外側(cè)環(huán)之間連接,其特征在于,上述前段和后段的外側(cè)環(huán)之間通過(guò)螺栓進(jìn)行連接。
全文摘要
一種用于高、中壓汽輪機(jī)的二節(jié)式連接定子葉片,通過(guò)焊接將定子葉片(前段)、外側(cè)環(huán)前部、內(nèi)側(cè)環(huán)前部形成一體,再通過(guò)焊接將外側(cè)環(huán)后部、定子葉片(后段)、內(nèi)側(cè)環(huán)后部形成一體。當(dāng)外側(cè)環(huán)前部與外側(cè)環(huán)中間部、外側(cè)環(huán)后部分別通過(guò)嵌合部嵌合時(shí),各螺栓孔的位置準(zhǔn)確地對(duì)準(zhǔn),通過(guò)連接螺栓將其連成整體。通過(guò)設(shè)于轉(zhuǎn)子葉片之間的方式,迷宮密封件安裝于密封件安裝部中,密封片安裝于密封片用槽內(nèi)。因各定子葉片通過(guò)連接螺栓連接,故容易保養(yǎng),便于檢查,裝配次數(shù)少。
文檔編號(hào)F01D9/04GK1294245SQ9912330
公開日2001年5月9日 申請(qǐng)日期1999年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月1日
發(fā)明者小西哲, 田中惠三, 戶田秀之, 松尾朝春, 桑名豐和, 馬越龍?zhí)?申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社