用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴旋轉(zhuǎn)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種在反動(dòng)式汽輪機(jī)中的噴嘴旋轉(zhuǎn)體，其通過噴射流體來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機(jī)是利用高溫、高壓狀態(tài)的蒸汽并將其能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的原動(dòng)機(jī)，是廣泛用作火力發(fā)電或船舶等的主發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0003]汽輪機(jī)有沖動(dòng)式渦輪機(jī)和反動(dòng)式渦輪機(jī)等，其中，沖動(dòng)式渦輪機(jī)從噴嘴噴射高壓狀態(tài)的蒸汽并將其噴射到葉片上后，僅利用由噴流來產(chǎn)生的沖擊力；反動(dòng)式渦輪機(jī)除了利用噴流之外，還利用通過改變?nèi)~片之間的截面面積產(chǎn)生的反作用力。
[0004]另外，除這些普通的汽輪機(jī)之外多次提出了利用旋轉(zhuǎn)體自身蒸汽噴射的反作用力的反動(dòng)式汽輪機(jī)，反動(dòng)式汽輪機(jī)通過排放的蒸汽能量的反作用力來獲得旋轉(zhuǎn)能量，因此，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，同時(shí)可獲得高熱效率，從而適合用作中小容量的原動(dòng)機(jī)。
[0005]例如，在公開專利第10-2012-47709號(hào)(公開日:2012年5月14日)、公開專利第10-2013-42250號(hào)(公開日:2013年4月26日)以及授權(quán)專利第10-1229575號(hào)(授權(quán)日:2013年1月29日)中公開了反動(dòng)式渦輪機(jī)裝置。
[0006]這種反動(dòng)式渦輪機(jī)裝置包括:殼體，其具有殼體流路;渦輪軸，可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合在殼體上，并傳遞旋轉(zhuǎn)力；多個(gè)噴嘴組件，與渦輪軸結(jié)合且可旋轉(zhuǎn)地配置在殼體的殼體流路上，通過沿圓周方向噴射高壓流體來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。
[0007]為了便于理解本發(fā)明，對(duì)公開專利第10-2012-47709號(hào)(公開日:2012年5月14日)所公開的噴嘴板進(jìn)行說明。
[0008]圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴板的平面結(jié)構(gòu)的圖，噴嘴板的上部裝配有相同大小的盤狀蓋子，并組成一個(gè)噴嘴組件。
[0009]參照?qǐng)D1，現(xiàn)有的噴嘴板1的盤狀主體部10的中央形成與旋轉(zhuǎn)軸(渦輪軸)結(jié)合的軸孔11，且以軸孔11為中心形成多個(gè)噴射連通口 12。
[0010]噴射連通口 12由與蓋子(未示出)的噴射吸入口連通的第一噴射連通口 12a和連接第一噴射連通口 12a與噴射排放口 13的第二噴射連通口 12b組成。噴射連通口 12和噴射排放口 13是在具有一定厚度的盤狀主體部上通過銑削(miling)作業(yè)形成的四邊形(或長(zhǎng)方形)凹槽。
[0011]噴嘴20與噴射排放口13相鄰且通過螺栓或鉚釘裝配在主體部10上。附圖標(biāo)記23表示用于裝配螺栓的螺栓緊固孔。噴嘴20上貫穿形成噴嘴孔21，在噴嘴孔21的一部分形成有直徑較小的小徑部22。另外，與主體部10單獨(dú)實(shí)現(xiàn)裝配的噴嘴20是通過鉆削(drilling)作業(yè)來形成噴嘴孔。
[0012]但是，這種現(xiàn)有的噴嘴板在工作流體流入至第一噴射連通口12a并通過噴嘴20噴射的過程中，會(huì)產(chǎn)生流體的壓降引起的效率降低的問題，在渦輪機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，裝配在主體部10上的噴嘴20受到離心力的作用的同時(shí)受到大的壓力和沖擊，因此噴嘴20有可能脫離主體部10而嚴(yán)重?fù)p壞渦輪機(jī)。
[0013]具體地，由于主體部10的噴射連通口12和噴射排放口 13是通過銑削作業(yè)制成，噴嘴的噴嘴孔是通過鉆削作業(yè)制成，因此噴射連通口的截面為四邊形(或長(zhǎng)方形)，另外，噴嘴的噴嘴孔具有圓形的截面。因而，圓形的噴嘴孔21與四邊形的噴射排放口 13之間必然產(chǎn)生棱塊，這種棱塊很大程度上妨礙流體的流動(dòng)，由此，在相應(yīng)部位有可能產(chǎn)生因壓降引起的效率降低的問題。
[0014]其次，為了獲得大的旋轉(zhuǎn)力，噴嘴20需固定在主體部10的最外側(cè)，因此，只有與主體部10裝配的噴嘴20的螺栓緊固部分(螺栓緊固孔)(A區(qū)域)的內(nèi)側(cè)能夠受到主體部的支撐，而受到離心力作用的噴嘴20的外側(cè)無法被主體部支撐。并且，由于螺栓具有剪應(yīng)力薄弱的特性，因此當(dāng)只用螺栓裝配噴嘴20時(shí)，在渦輪機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，噴嘴20受到離心力的作用的同時(shí)受到大壓力及沖擊，因螺栓的破損而導(dǎo)致噴嘴20脫離主體部10，從而有可能嚴(yán)重?fù)p壞渦輪機(jī)。
[0015]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016]公開專利公報(bào)第10-2012-0047709號(hào)(公開日:2012年5月14日)
[0017]公開專利公報(bào)第10-2013-0042250號(hào)(公開日:2013年4月26日)
[0018]授權(quán)專利公報(bào)第10-1229575號(hào)(注冊(cè)日:2013年1月29日)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019](一)要解決的技術(shù)問題
[0020]本發(fā)明是為了解決上述問題而提出用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴板(以下稱為“噴嘴旋轉(zhuǎn)體”)，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過改善噴嘴結(jié)構(gòu)將流路上的流體的壓降最小化，提高噴嘴的耐久性的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴旋轉(zhuǎn)體。
[0021 ] (二)技術(shù)方案
[0022]用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴旋轉(zhuǎn)體，包括:主體部，其為盤狀，且中央形成有與旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合的軸孔；引導(dǎo)部，與所述主體部一體形成并向所述主體部的垂直方向突出，并具有引導(dǎo)側(cè)面，以形成提供多個(gè)排氣流路，所述排氣流路相對(duì)于所述軸孔沿螺旋方向相互成等角;噴嘴片，位于各所述排氣流路的前端并裝配在所述主體部上，以使所述排氣流路具有寬幅變窄的部分，所述噴嘴片具有與所述排氣流路的截面形狀相同的截面;以及緊固部件，其包括至少一個(gè)結(jié)合所述噴嘴片和所述主體部的螺栓及裝配銷。
[0023]優(yōu)選地，本發(fā)明的特征在于，所述噴嘴片固定于排氣流路的前端外側(cè)，并與引導(dǎo)部的引導(dǎo)側(cè)面形成寬幅窄的排氣流路，所述引導(dǎo)側(cè)面為與噴嘴片對(duì)置的引導(dǎo)部的引導(dǎo)側(cè)面。
[0024]優(yōu)選地，本發(fā)明的特征在于，所述引導(dǎo)部還包括防脫離部件，所述防脫離部件在所述主體部的徑向方向上支撐所述噴嘴片的外表面。
[0025]優(yōu)選地，本發(fā)明的特征在于，所述排氣流路的截面為四邊形，且更加優(yōu)選地，所述排氣流路的底角為曲面。
[0026]優(yōu)選地，本發(fā)明的特征在于，所述引導(dǎo)部的引導(dǎo)側(cè)面的內(nèi)側(cè)形成有中空孔。
[0027](三)有益效果
[0028]本發(fā)明的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴旋轉(zhuǎn)體可在主體部上更換組成噴嘴部的噴嘴片，由此能夠容易地變更渦輪機(jī)的容量，并能夠改善噴嘴結(jié)構(gòu)，以便將流體阻力導(dǎo)致的壓降最小化，并且能夠提尚嗔嘴部的耐久性。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴板的平面結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]圖2是本發(fā)明的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴旋轉(zhuǎn)體的平面圖。
[0031 ]圖3是本發(fā)明的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴旋轉(zhuǎn)體的立體圖。
[0032]圖4的(a)、(b)、(c)、(d)是表示圖2的A_A和B_B的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
[0033]圖5是本發(fā)明的另一實(shí)施例的用于反動(dòng)式汽輪機(jī)的噴嘴旋轉(zhuǎn)體的平面圖。
[0034]圖6是圖5的C-C的剖面結(jié)構(gòu)圖。
[0035]附圖標(biāo)記說明
[0036]100、200:噴嘴旋轉(zhuǎn)體110、210:主體部
[0037]111:軸孔120、220:引導(dǎo)部
[0038]121、221:排氣流路 122:防脫離部件
[0039]130、230:噴嘴片 GS:引導(dǎo)側(cè)面
[0040]優(yōu)選實(shí)施方式
[0041]在本發(fā)明實(shí)施例中提出的特定結(jié)構(gòu)和功能性說明只是為了說明基于本發(fā)明的概念的實(shí)施例而例示的，因此，基于本發(fā)明的概念的實(shí)施例可以以多種形式實(shí)施。而且，本發(fā)明并不限定于本說明書中說明的實(shí)施例，應(yīng)理解為包括本發(fā)明的思想和技術(shù)范圍內(nèi)的所有變更物、等同物以及替代物。
[0042]另外，在本發(fā)明中，第一和/或第二等術(shù)語可用于說明各種組件，但所述組件并不限定于所述術(shù)語。所述術(shù)語只是用于區(qū)分某一組件與其他組件，例如，在不脫離本發(fā)明的概念的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)，第一組件可命名為第二組件，類似地，第二組件可命名為第一組件。
[0043]當(dāng)提到某組件與另一組件“連接”或者“接合”時(shí)，可以理解為與另一組件直接連接或者接合，