汽輪機(jī)的低壓缸及汽輪機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及汽輪機(jī)領(lǐng)域，公開了一種汽輪機(jī)的低壓缸及汽輪機(jī)，所述低壓缸(10)包括兩個排汽缸(11)以及位于兩個排汽缸之間的進(jìn)汽缸(12)，在排汽缸外，兩個排汽缸之間固定有至少一個第一加強(qiáng)件(13)；和/或，在每個排汽缸內(nèi)固定有至少一個第二加強(qiáng)件(14)；和/或，在每個排汽缸外固定有第三加強(qiáng)件(15)。在本實(shí)用新型中，通過在汽輪機(jī)的低壓外缸上焊接少量支撐結(jié)構(gòu)，從而大幅提高低壓外缸的強(qiáng)度；同時，這種加固低壓缸的方式對低壓缸的重量影響較小，而且不影響低壓缸臺板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。另外，焊接作業(yè)量較小，從而降低了由于焊接應(yīng)力而造成的缸體變形情況。
【專利說明】
汽輪機(jī)的低壓缸及汽輪機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及汽輪機(jī)，具體地，涉及一種用于加強(qiáng)汽輪機(jī)低壓缸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的低壓缸。
【背景技術(shù)】
[0002]汽輪機(jī)是將蒸汽的能量轉(zhuǎn)換成為機(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械。汽缸是汽輪機(jī)的重要部件，其一方面是用于安裝靜子，另一個方面是將蒸汽和大汽隔開，形成能量轉(zhuǎn)換的環(huán)境。一般地，汽輪機(jī)的汽缸包括高壓缸、中壓缸以及低壓缸。
[0003]其中，低壓缸包括低壓內(nèi)缸和低壓外缸(低壓外缸中用于排汽的缸體為排汽缸)，一般地，低壓外缸以進(jìn)汽位置為中心對稱結(jié)構(gòu)，然而，由于低壓外缸一般都是以鋼板、鋼塊和鋼管焊接而成，因此很難達(dá)到絕對對稱，而且由于低壓缸運(yùn)行環(huán)境較差，因此長期運(yùn)行后經(jīng)常會發(fā)生缸體(主要是排汽缸)變形、結(jié)構(gòu)扭曲等問題，從而導(dǎo)致低壓外缸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，而由于用于支撐低壓轉(zhuǎn)子的軸承座是固定在低壓外缸上的，因此從而會使軸承座的強(qiáng)度降低，另外還會使低壓轉(zhuǎn)子振動加大，危及機(jī)組安全運(yùn)行。對此，目前一般采用的方式是在低壓外缸的外部焊接縱橫交錯的筋板，從而加強(qiáng)低壓外缸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，并提高軸承座的支撐強(qiáng)度。
[0004]然而上述加強(qiáng)低壓外缸結(jié)構(gòu)的方式存在以下缺陷:I)由于需要在低壓外缸外大量焊接加強(qiáng)筋板，因此會大大增加低壓外缸的重量，從而對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)有較大要求;2)布置較多支撐筋板和其縱橫交錯結(jié)構(gòu)，施工過程中難于到達(dá)理論設(shè)計位置，增加不平衡量;3)由于支撐筋板需與低壓外缸進(jìn)行大面積焊接，極易導(dǎo)致缸體變形，從而影響低壓外缸的密封性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種汽輪機(jī)的低壓外缸即汽輪機(jī)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的由于大量焊接加強(qiáng)筋板而大大增加低壓外缸重量的問題以及容易增加不平衡量和影響低壓外缸密封性的問題。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種汽輪機(jī)的低壓缸，所述低壓缸包括兩個排汽缸以及位于兩個所述排汽缸之間的進(jìn)汽缸，在所述排汽缸外，兩個所述排汽缸之間固定有至少一個第一加強(qiáng)件;和/或在每個所述排汽缸內(nèi)固定有至少一個第二加強(qiáng)件;和/或在每個所述排汽缸外固定有第三加強(qiáng)件。
[0007]優(yōu)選地，所述第一加強(qiáng)件和第二加強(qiáng)件在同一直線上。
[0008]優(yōu)選地，固定在兩個所述排汽缸外的所述第三加強(qiáng)件關(guān)于所述進(jìn)汽缸的中心線對稱。
[0009]優(yōu)選地，所述第一加強(qiáng)件和第二加強(qiáng)件均為管狀件，所述第三加強(qiáng)件為槽鋼;所述第一加強(qiáng)件包括小直徑管以及可拆卸的套裝在所述小直徑管一端的大直徑管。
[0010]優(yōu)選地，所述低壓缸包括外部連接板和內(nèi)部連接板，所述第一加強(qiáng)件通過所述外部連接板與所述排汽缸固定，所述第二加強(qiáng)件通過所述內(nèi)部連接板與所述排汽缸固定。
[0011]優(yōu)選地，所述第一加強(qiáng)件與所述外部連接板可拆卸連接，所述外部連接板與所述排汽缸焊接。
[0012]本實(shí)用新型還提供一種汽輪機(jī)，所述汽輪機(jī)包括所述低壓缸，所述低壓缸包括低壓轉(zhuǎn)子，該低壓轉(zhuǎn)子通過軸承座支撐，所述軸承座與所述低壓缸固定。
[0013]優(yōu)選地，所述軸承座的下部設(shè)置有加強(qiáng)筋板，在所述加強(qiáng)筋板上固定有第四加強(qiáng)件，在所述第四加強(qiáng)件的兩側(cè)分別固定有第五加強(qiáng)件并在所述第五加強(qiáng)件的下方固定有另外的所述第五加強(qiáng)件以形成穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，所述第四加強(qiáng)件的兩側(cè)的所述第五加強(qiáng)件關(guān)于所述第四加強(qiáng)件對稱設(shè)置。
[0015]優(yōu)選地，所述第四加強(qiáng)件為槽鋼，所述第五加強(qiáng)件為管狀件。
[0016]在本實(shí)用新型中，在汽輪機(jī)的低壓外缸(具體是排汽缸內(nèi)和排汽缸外)上焊接少量支撐結(jié)構(gòu)(即第一加強(qiáng)件，第二加強(qiáng)件以及第三加強(qiáng)件)，能夠大幅度提高低壓外缸的強(qiáng)度；同時，對低壓缸的重量影響較小，而且不影響低壓缸臺板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。另外，本實(shí)用新型提供的低壓缸的焊接作業(yè)量較小，從而降低了由于焊接應(yīng)力而造成的缸體變形情況。本實(shí)用新型有針對性的對低壓缸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，便于工程實(shí)際應(yīng)用解決問題，而且，由于提高了低壓缸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而解決由于低壓外缸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的降低而造成的轉(zhuǎn)子振動大的問題，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。
[0017]本實(shí)用新型的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】提供的低壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是圖1所示的低壓缸沿圖1中的A向和B向的側(cè)視圖(也就是相當(dāng)于從進(jìn)汽缸的中心切開，并向左、向右看的視圖)。
[0021 ]圖3是圖1所示的低壓缸沿C-C切開后的俯視圖。
[0022]圖4是圖2所示的低壓缸沿D-D切開后的側(cè)視圖(也就是相當(dāng)于從軸承座的中心線切開，并向后看的主視圖)。
[0023]圖5是圖4所示的低壓缸沿E-E切開后的觀察的側(cè)視圖。
[0024]附圖標(biāo)記說明
[0025]10:低壓缸；11:排汽缸；
[0026]12:進(jìn)汽缸；13:第一加強(qiáng)件:
[0027]14:第二加強(qiáng)件；15:第三加強(qiáng)件:
[0028]16:外部連接板；20:軸承座；
[0029]21:第四加強(qiáng)件；22:第五加強(qiáng)件。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0031]在本實(shí)用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指參考附圖所示的上、下、左、右；“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外。
[0032]基于現(xiàn)有技術(shù)中的低壓缸由于大量焊接加強(qiáng)筋板而大大增加低壓外缸重量的問題以及容易增加不平衡量和影響低壓外缸密封性的問題，本實(shí)用新型提供一種能夠解決上述技術(shù)問題的低壓缸，下文將參考附圖對該低壓缸進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0033]適當(dāng)?shù)貐⒖紙D1至圖3，根據(jù)本實(shí)用新型的一個方面，本實(shí)用新型提供的汽輪機(jī)的低壓缸包括兩個排汽缸11以及位于兩個排汽缸11之間的進(jìn)汽缸12，其中，如圖1所示，在排汽缸11外，兩個排汽缸11之間固定有至少一個第一加強(qiáng)件13，在本實(shí)施方式中，所述第一加強(qiáng)件13為五個，并分別分布于所述排汽缸11的上部、中部和下部，從而能夠?qū)蓚€排汽缸11的不同部位進(jìn)行加固；和/或，如圖3所示，在每個排汽缸11內(nèi)固定有至少一個第二加強(qiáng)件14;和/或，如圖2所示，在每個排汽缸11外固定有第三加強(qiáng)件15。
[0034]在本實(shí)用新型中，在汽輪機(jī)的低壓外缸(具體是排汽缸內(nèi)和排汽缸外)上焊接少量支撐結(jié)構(gòu)(即第一加強(qiáng)件13，第二加強(qiáng)件14以及第三加強(qiáng)件15)，能夠大幅度提高低壓外缸的強(qiáng)度；同時，對低壓缸的重量影響較小，而且不影響低壓缸臺板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。另外，本實(shí)用新型中的低壓缸焊接作業(yè)量較小，從而降低了由于焊接應(yīng)力而造成的缸體變形情況。本實(shí)用新型有針對性的對低壓缸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，便于工程實(shí)際應(yīng)用解決問題，而且，由于提高了低壓缸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而解決由于低壓外缸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的降低而造成的轉(zhuǎn)子振動大的問題，保證了機(jī)組的安全運(yùn)行。
[0035]可以理解地是，在實(shí)際應(yīng)用中，第三加強(qiáng)件15在排汽缸11外的具體位置可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。
[0036]如圖3所示，優(yōu)選地，所述第一加強(qiáng)件13和第二加強(qiáng)件14在同一直線上，優(yōu)選地，所述第一加強(qiáng)件13和第二加強(qiáng)件14分別垂直于其安裝面固定，從而能夠通過第一加強(qiáng)件13和第二加強(qiáng)件14在同一方向上(即圖示中的水平方向)將低壓缸的排汽缸連接在一起，加強(qiáng)低壓缸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止局部變形。
[0037]考慮到重量的平衡以及結(jié)構(gòu)的合理性，固定在兩個排汽缸11外的第三加強(qiáng)件15關(guān)于進(jìn)汽缸12的中心線對稱，從而保證進(jìn)汽缸兩側(cè)的對稱性，加強(qiáng)低壓缸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
[0038]進(jìn)一步地，所述第一加強(qiáng)件13和第二加強(qiáng)件14均為管狀件(當(dāng)然，所述第一加強(qiáng)件13可以為加強(qiáng)筋板)，所述第三加強(qiáng)件15為槽鋼;其中，槽鋼可以以滿焊(所謂滿焊是指將準(zhǔn)備焊在一起的兩個工件的所有接觸的地方都進(jìn)行熔焊)的形式固定在排汽缸11的外部，需要注意的是，在滿焊過程中需要通過百分表嚴(yán)格監(jiān)視缸體(即排汽缸)變形情況，并監(jiān)視焊接處附近(一般是焊接處500_以內(nèi))的溫度，如變形情況大于0.1Omm或監(jiān)視溫度有升高，則應(yīng)停止焊接。
[0039]再進(jìn)一步地，所述第一加強(qiáng)件13包括小直徑管以及可拆卸的套裝在所述小直徑管一端的大直徑管(下文簡稱為套管結(jié)構(gòu))，當(dāng)然，考慮到實(shí)際情況以及成本和安裝的便利性等因素，優(yōu)選地，位于低壓缸的進(jìn)汽缸上、中部的第一加強(qiáng)件13采用上述套管結(jié)構(gòu)，第二加強(qiáng)件14可以不采用上述套管結(jié)構(gòu)。
[0040]另外，所述低壓缸10包括外部連接板16和內(nèi)部連接板，所述第一加強(qiáng)件13通過外部連接板16與排汽缸11固定，所述第二加強(qiáng)件14通過內(nèi)部連接板與排汽缸11固定。需要說明的是，在本實(shí)用新型中，根據(jù)實(shí)際需要可以在低壓缸的不同位置對稱布置第一加強(qiáng)件13，具體如圖1和圖2中的左側(cè)和右側(cè)。
[0041]其中，所述第一加強(qiáng)件13與外部連接板16可拆卸連接，所述外部連接板16與排汽缸11焊接(例如，外部連接板16與排汽缸11之間的焊接方式可以為滿焊)。例如，所述第一加強(qiáng)件13與外部連接板16可以通過螺栓進(jìn)行連接，這樣可以便于拆卸，從而便于低壓缸排汽缸的相關(guān)部件的安裝，同時可以方便低壓缸進(jìn)汽管道的檢修。其中，所述第二加強(qiáng)件14與所述內(nèi)部連接板、所述外部連接板16與排汽缸11都可以通過焊接的方式固定。
[0042]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，本實(shí)用新型提供一種汽輪機(jī)，其中，所述汽輪機(jī)包括上述低壓缸10，所述低壓缸10包括低壓轉(zhuǎn)子，該低壓轉(zhuǎn)子通過軸承座20支撐，所述軸承座20與低壓缸10固定，這樣由于上文已經(jīng)對低壓缸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了加強(qiáng)，而軸承座與低壓缸固定，因此可以避免現(xiàn)有技術(shù)中由于低壓缸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的降低而影響軸承座支撐強(qiáng)度的問題。
[0043]其中，如圖4和圖5所示，所述軸承座20的下部設(shè)置有加強(qiáng)筋板，在所述加強(qiáng)筋板上固定有第四加強(qiáng)件21，在第四加強(qiáng)件21的兩側(cè)分別固定有第五加強(qiáng)件22并在第五加強(qiáng)件22的下方固定有另外的第五加強(qiáng)件22以形成穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)，所述另外的第五加強(qiáng)件22可以與第四加強(qiáng)件21焊接。可以理解的是，本實(shí)用新型中，對軸承座的加固在低壓缸的下半部分上完成，通過第四加強(qiáng)件21和第五加強(qiáng)件22，從而能夠分散軸承座的受力情況，提高軸承座的支撐強(qiáng)度。另外，在實(shí)際應(yīng)用中，可以各個第五加強(qiáng)件22的位置和角度可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。
[0044]優(yōu)選地，所述第四加強(qiáng)件21的兩側(cè)的第五加強(qiáng)件22關(guān)于第四加強(qiáng)件21對稱設(shè)置，也就是說上文中通過各個第五加強(qiáng)件22形成的三角形優(yōu)選為等腰三角形。另外，所述第四加強(qiáng)件21具體可以為槽鋼，所述第五加強(qiáng)件22可以為管狀件，例如鋼管。
[0045]本實(shí)用新型是根據(jù)現(xiàn)有的汽輪機(jī)的低壓缸的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)合真空運(yùn)行特性，并通過力學(xué)分析而提出的。在本實(shí)用新型中，通過焊接少量的加強(qiáng)部件(例如，鋼管、槽鋼等)在大幅度加強(qiáng)低壓缸結(jié)構(gòu)的情況下盡可能的減少對原有結(jié)構(gòu)的破壞，保證低壓缸的密封性，滿足低壓缸運(yùn)行環(huán)境差的要求，同時能夠保證軸承座的穩(wěn)定性，保證變工況時轉(zhuǎn)子不因軸承座強(qiáng)度低而發(fā)生振動超標(biāo)現(xiàn)象。而且，本實(shí)用新型還通過模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證其有效性，也就是驗(yàn)證通過本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案確實(shí)能夠在提高低壓缸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時而能夠保證不降低軸承座的支撐強(qiáng)度。
[0046]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0047]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0048]此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽輪機(jī)的低壓缸，所述低壓缸(10)包括兩個排汽缸(11)以及位于兩個所述排汽缸(11)之間的進(jìn)汽缸(12)，其特征在于: 在所述排汽缸(11)外，兩個所述排汽缸(11)之間固定有至少一個第一加強(qiáng)件(13);和/或 在每個所述排汽缸(11)內(nèi)固定有至少一個第二加強(qiáng)件(14);和/或 在每個所述排汽缸(11)外固定有第三加強(qiáng)件(15)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)的低壓缸，其特征在于，所述第一加強(qiáng)件(13)和第二加強(qiáng)件(14)在同一直線上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽輪機(jī)的低壓缸，其特征在于，固定在兩個所述排汽缸(11)外的所述第三加強(qiáng)件(15)關(guān)于所述進(jìn)汽缸(12)的中心線對稱。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽輪機(jī)的低壓缸，其特征在于: 所述第一加強(qiáng)件(13)和第二加強(qiáng)件(14)均為管狀件，所述第三加強(qiáng)件(15)為槽鋼； 所述第一加強(qiáng)件(13)包括小直徑管以及可拆卸的套裝在所述小直徑管一端的大直徑管。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的汽輪機(jī)的低壓缸，其特征在于，所述低壓缸(10)包括外部連接板(16)和內(nèi)部連接板，所述第一加強(qiáng)件(13)通過所述外部連接板(16)與所述排汽缸(11)固定，所述第二加強(qiáng)件(14)通過所述內(nèi)部連接板與所述排汽缸(11)固定。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽輪機(jī)的低壓缸，其特征在于，所述第一加強(qiáng)件(13)與所述外部連接板(16)可拆卸連接，所述外部連接板(16)與所述排汽缸(11)焊接。7.—種汽輪機(jī)，其特征在于，所述汽輪機(jī)包括權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的低壓缸(10),所述低壓缸(10)包括低壓轉(zhuǎn)子，該低壓轉(zhuǎn)子通過軸承座(20)支撐，所述軸承座(20)與所述低壓缸(10)固定。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的汽輪機(jī)，其特征在于，所述軸承座(20)的下部設(shè)置有加強(qiáng)筋板，在所述加強(qiáng)筋板上固定有第四加強(qiáng)件(21)，在所述第四加強(qiáng)件(21)的兩側(cè)分別固定有第五加強(qiáng)件(22)并在所述第五加強(qiáng)件(22)的下方固定有另外的所述第五加強(qiáng)件(22)以形成穩(wěn)固的三角形結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽輪機(jī)，其特征在于，所述第四加強(qiáng)件(21)的兩側(cè)的所述第五加強(qiáng)件(22)關(guān)于所述第四加強(qiáng)件(21)對稱設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的汽輪機(jī)，其特征在于，所述第四加強(qiáng)件(21)為槽鋼，所述第五加強(qiáng)件(22)為管狀件。
【文檔編號】F01D25/28GK205714305SQ201620690892
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】劉鐵臣, 王九崇, 楊智, 孫東生, 張瑩
【申請人】中國神華能源股份有限公司, 北京國華電力有限責(zé)任公司, 綏中發(fā)電有限責(zé)任公司