用于渦輪的固定裝置和施加固定的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于渦輪的固定裝置，包括：凸緣(100)，其安裝于渦輪的外殼(400)上；以及螺母組件(200)，其接納于凸緣中以向外殼內(nèi)的部件(300)施加固定，其中凸緣(100)由多個(gè)第一螺栓(101)固定于外殼并包括中央螺紋孔，其中螺母組件(200)包括螺母體(201)，其帶有沿著螺母體的中央軸線形成的第一孔(206)、以及圍繞中央軸線形成的多個(gè)第二孔(207)，且多個(gè)第二螺栓(202)接納于各個(gè)第二孔(207)中，其中螺母體(201)在其外周表面上形成有螺紋并配合于凸緣(100)的中央螺紋孔內(nèi)，并且第二螺栓旋入第二孔(207)中，以抵靠渦輪的外殼內(nèi)部的部件(300)施加固定。螺母組件(200)還包括接納于各個(gè)第二孔(207)中的多個(gè)套筒(203)，并且多個(gè)第二螺栓(202)接納于各個(gè)套筒(203)中。
【專利說明】用于渦輪的固定裝置和施加固定的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于渦輪的固定裝置，尤其涉及向渦輪外殼內(nèi)部的部件即突入渦輪的外殼內(nèi)部的部件施加固定和密封的固定裝置。本發(fā)明還涉及用于向渦輪外殼內(nèi)部的部件施加固定的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)鉁u輪或蒸汽渦輪工作以產(chǎn)生機(jī)械功或推力。渦輪典型地具有與其聯(lián)接的發(fā)電機(jī)以用于發(fā)電的目的。作為渦輪的通常布置，其包括:壓縮機(jī)單元、燃燒器單元、轉(zhuǎn)子、排氣單元、以及覆蓋在所有這些單元周圍的外殼。外殼在渦輪軸線的水平處水平地分裂為兩部分，并且這兩部分用螺栓連接在一起以形成一個(gè)剛性單元。在渦輪裝配后，需要替換或取出外殼內(nèi)部的一些部件以用于維護(hù)，而經(jīng)常拆卸外殼的兩部分以取出部件并不實(shí)際。作為通常的解決方案，在與部件相應(yīng)的位置處在外殼中存在開口。開口由各自的密封裝置閉合及密封。在維護(hù)期間，移除密封裝置并拉出部件。一旦完成維護(hù)，便推回部件并重裝密封裝置。由于渦輪通常在外殼內(nèi)部具有高溫和高壓環(huán)境，密封裝置需要提供高水平的密封并且還對外殼內(nèi)部的部件施加固定。
[0003]常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的凸緣布置不能滿足用于有限空間條件下密封外殼內(nèi)部的高溫和高壓環(huán)境的條件。一些其它的密封裝置用于在高溫和高壓環(huán)境下向外殼內(nèi)部的部件提供密封和固定。但是，這樣的密封裝置具有由許多部分組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。結(jié)果，它在例如靠近渦輪的裂口平面的位置處的有限空間條件下不適用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決上文指出的技術(shù)問題。
[0005]在一方面，本發(fā)明提供一種用于渦輪的固定裝置，包括:凸緣100，其安裝于渦輪的外殼400上；以及螺母組件200，其接納于凸緣中以向外殼內(nèi)的部件300施加固定，其中凸緣100由多個(gè)第一螺栓101固定于外殼并包括中央螺紋孔，其中螺母組件200包括螺母體201，其帶有沿著螺母體的中央軸線形成的第一孔206、以及圍繞中央軸線形成的多個(gè)第二孔207，且多個(gè)第二螺栓202接納于各個(gè)第二孔207中，其中螺母體201在其外周表面上形成有螺紋并配合于凸緣100的中央螺紋孔內(nèi)，并且第二螺栓旋入第二孔207中，以抵靠渦輪的外殼內(nèi)的部件300施加固定。螺母組件200還包括接納于各個(gè)第二孔207中的多個(gè)套筒203，并且多個(gè)第二螺栓202接納于各個(gè)套筒203中。
[0006]在另一方面，本發(fā)明提供一種用于利用如上所述的固定裝置對渦輪的外殼400內(nèi)的部件300施加固定的方法，包括以下步驟:
￡1.通過多個(gè)第一螺栓101將凸緣100安裝在外殼400上；
匕將螺母組件200旋緊到凸緣100的中央螺紋孔中；
0.抒緊第二螺栓202以抵靠外殼內(nèi)的部件300施加固定。
[0007]本發(fā)明中的固定裝置適合于狹小及有限的空間條件，這使得可能將裝置定位成十分靠近渦輪的裂口平面。此外，固定裝置的整個(gè)結(jié)構(gòu)簡單且是輕質(zhì)的，易于用標(biāo)準(zhǔn)工具裝配。而且，本發(fā)明的固定裝置的設(shè)計(jì)允許多余的機(jī)會(huì)，以在螺母組件由于在渦輪外殼內(nèi)部的嚴(yán)峻環(huán)境中的可能損害而卡住的情況下通過易于移除凸緣而拆卸整個(gè)單元。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]下面應(yīng)結(jié)合附圖基于示例性實(shí)施例更詳細(xì)地解釋本發(fā)明。在附圖中，
圖1是顯示裝配前的固定裝置的示意圖；
圖2是顯示裝配后的固定裝置的透視圖；
圖3是顯示固定裝置的頂視圖；
圖4是沿圖3中的折線“的固定裝置的平面截面圖；以及圖5是顯示固定裝置的螺母組件的透視截面圖。
[0009]附圖標(biāo)記:
100凸緣
101第一螺栓
200螺母組件
201螺母體
202第二螺栓
203套筒
204 卡圈
205內(nèi)螺紋
206第一孔
207第二孔
300外殼內(nèi)部的部件
301 中間環(huán)
302渦輪的外殼。

【具體實(shí)施方式】
[0010]圖1以分解圖的方式顯示了渦輪的固定裝置的示意圖。固定裝置包括兩個(gè)主要部分，凸緣100和螺母組件200。部分300是如以上“【背景技術(shù)】”部分中所述安裝于渦輪的外殼內(nèi)部的部件。部件300向外殼內(nèi)部突出并可在維護(hù)期間拉出。如圖2所示，凸緣100經(jīng)由多個(gè)螺栓101安裝于外殼400上。圖2顯示了在其一起裝配并安裝于外殼400上時(shí)的固定裝置。圖2中僅為參考而部分地顯示外殼400。圖3顯示了圖2中的固定裝置的頂視圖。
[0011]圖4是沿圖3中的折線六-八的固定裝置的截面圖，以便在一個(gè)圖中顯示螺栓101和螺母組件200兩者的剖視圖。將參照該圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。如圖4所示，凸緣100通過螺栓101安裝在外殼400上。圖中的螺栓101的數(shù)量示出為四個(gè)。但是，只要凸緣100能夠固定在外殼400上，那么對于該數(shù)量沒有嚴(yán)格的限制。此外，螺栓101不限于如圖4顯示的螺栓。只要實(shí)現(xiàn)凸緣100的固定，它也可以是其他的固定機(jī)構(gòu)，例如鉚釘?shù)?。凸?00具有中央螺紋孔，并且螺母組件200接納于該中央螺紋孔內(nèi)(也參照圖1)。
[0012]參照圖4和圖5，螺母組件200包括在其外周表面上帶有螺紋的螺母體201。沿著螺母體201的中央軸線形成第一孔206，并且圍繞中央軸線形成多個(gè)第二孔207。第一孔206形成為異型孔以接納裝配工具來施加擰緊作用。在示例實(shí)施例中，第一孔206是六邊形孔。除了六邊形孔，接納裝配工具以用于擰緊的所有其他形狀配合接頭也可工作。螺母組件200還包括多個(gè)第二螺栓202和與第二孔207的數(shù)目相應(yīng)的各個(gè)套筒203。套筒203接納于每個(gè)第二孔207中。套筒203在其一端包括卡圈204以鄰靠螺母體201的下端，并且在套筒203的另一端包括內(nèi)螺紋205。在示例實(shí)施例中，卡圈焊接至螺母體201。第二螺栓202接納于套筒203中并與內(nèi)螺紋205螺紋連接。在示例實(shí)施例中，第二螺栓202包括螺紋區(qū)段以與內(nèi)螺紋205配合、以及壓緊區(qū)段以鄰靠并在外殼內(nèi)的部件上施加固定，而壓緊區(qū)段的直徑比螺紋區(qū)段的直徑小。存在如圖中所示布置的四組第二螺栓202和套筒203。但是，沒有對該數(shù)字的限制，但是取決于所需的實(shí)際情況，例如要施加的固定力。
[0013]利用如圖5所示的螺母組件200的布置，第二螺栓202由套筒203支承，其如普通的膨脹螺栓縮徑柄部那樣有彈性。由此，第二螺栓202的彈性預(yù)張緊是可能的，并且這對渦輪外殼內(nèi)部的高溫應(yīng)用和瞬間操作中的高溫梯度很重要。
[0014]在備選實(shí)施例中，第二孔207形成有內(nèi)螺紋以直接接納第二螺栓202。在該布置中，不必在螺母組件200中布置套筒203。
[0015]在備選實(shí)施例中，凸緣100可通過在外殼400中直接機(jī)加工螺紋孔而被代替。因此，螺母組件200可直接安裝于該螺紋孔內(nèi)。這將空間需求改進(jìn)至絕對最小。但是，在損壞的情況下，這可能使組件的修理和替換更加困難。
[0016]進(jìn)一步參考圖4，螺母組件200安裝于凸緣100的中央螺紋孔內(nèi)以閉合外殼400中的開口。然后第二螺栓202可擰緊以對部件300施加固定和密封。在示例實(shí)施例中，中間環(huán)301設(shè)置于部件300與第二螺栓202之間，以便為固定更均勻地分布螺栓力。
[0017]現(xiàn)在，在下面參考圖1和圖4描述用于利用本發(fā)明的固定裝置向部件300施加固定的方法。作為第一步驟，凸緣100通過多個(gè)第一螺栓101安裝在渦輪的外殼400上。然后，螺母組件200旋入凸緣100的中央螺旋孔中。裝配工具將被插入第一孔206中以旋緊螺母組件。作為第三步驟，第二螺栓202被擰緊以抵靠外殼400內(nèi)的部件300施加固定。利用本發(fā)明的固定裝置，允許向部件300施加非常高的固定力。尤其是，可以很容易地且利用很少空間消耗實(shí)現(xiàn)對于普通直接金屬至金屬密封的很高表面壓力。
[0018]雖然已結(jié)合僅僅有限的實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但應(yīng)容易理解，本發(fā)明不限于此類公開的實(shí)施例。而是，本發(fā)明可被修改以并入迄今未描述但與本發(fā)明的精神和范疇相稱的任意數(shù)量的變型、改造、代替或等同布置。另外，雖然已描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)理解，本發(fā)明的方面可包括所描述實(shí)施例中的僅僅一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)視為由前文描述限制，而是僅受所附權(quán)利說明的范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于渦輪的固定裝置，包括:凸緣(100)，其安裝于所述渦輪的外殼(400)上；以及螺母組件(200)，其接納于所述凸緣中以向所述外殼內(nèi)的部件(300)施加固定，其中所述凸緣(100)由多個(gè)第一螺栓(101)固定于所述外殼并包括中央螺紋孔，其中所述螺母組件(200)包括螺母體(201)，其帶有沿著所述螺母體的中央軸線形成的第一孔(206)、以及圍繞所述中央軸線形成的多個(gè)第二孔(207)，且多個(gè)第二螺栓(202)接納于各個(gè)第二孔(207)中，其中所述螺母體(201)在其外周表面上形成有螺紋并配合于所述凸緣(100)的中央螺紋孔內(nèi)，并且所述第二螺栓旋入所述第二孔(207)中，以抵靠所述渦輪的外殼內(nèi)的部件(300)施加固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定裝置，其特征在于，所述螺母組件(200)還包括接納于各個(gè)第二孔(207)中的多個(gè)套筒(203)，并且所述多個(gè)第二螺栓(202)接納于各個(gè)套筒(203)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固定裝置，其特征在于，所述套筒(203)包括在其一端處的卡圈(204)以鄰靠所述螺母體(201)、在其另一端處的內(nèi)螺紋(205)以與所述第二螺栓(202)配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固定裝置，其特征在于，所述套筒(203)的卡圈(204)焊接至所述螺母體(201)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征在于，所述第二螺栓(202)包括螺紋區(qū)段以與所述套筒(203)的內(nèi)螺紋(205)配合、以及壓緊區(qū)段以鄰靠并在所述外殼內(nèi)的部件上施加固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的固定裝置，其特征在于，所述壓緊區(qū)段的直徑小于所述螺紋區(qū)段的直徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的固定裝置，其特征在于，所述螺母體(201)的第一孔(206)是六邊形孔，以接納裝配工具而相對于所述凸緣(100)旋緊所述螺母組件(200)。
8.一種用于利用權(quán)利要求1所述的固定裝置對渦輪的外殼(400)內(nèi)的部件(300)施加固定的方法，包括以下步驟: a.通過所述多個(gè)第一螺栓(101)將所述凸緣(100)安裝在所述外殼(400)上； b.將所述螺母組件(200)旋緊到所述凸緣(100)的中央螺紋孔中； c.擰緊所述第二螺栓(202)以對所述外殼內(nèi)的所述部件(300)施加固定。
【文檔編號】F01D25/24GK104373162SQ201410401119
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】S.格茲納, M.勞奇 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司