具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及燃氣輪機【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其中，在相鄰輪盤的相鄰表面上具有環(huán)形的伸出部，在兩伸出部的相對面上設(shè)有沿周向的溝槽部，在溝槽部所組成的空間中設(shè)置密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)包括：伸出部、溝槽部和密封板組件，溝槽部具有多個槽段，相鄰槽段的形狀或?qū)挾炔幌嗤?；密封板組件卡嵌在溝槽部內(nèi)，且密封板組件具有多個與槽段相對應(yīng)的卡位段，卡位段的形狀和寬度與所在槽段的形狀和寬度相匹配。本實用新型的密封板組件與輪盤的溝槽部直接扣合，因此無需使用防轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構(gòu)較為簡單，方便安裝；沒有貫通性縫隙，密封性更好。
【專利說明】具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燃氣輪機【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機。

【背景技術(shù)】
[0002]燃氣輪機的工作原理是采用壓氣機壓縮空氣，壓縮空氣進入燃燒室后，與注入燃燒室的燃料發(fā)生燃燒反應(yīng)，放出熱量，變?yōu)楦邷貕嚎s氣體，然后透平在此高溫壓縮氣體的推動下旋轉(zhuǎn)做功。透平所做功的一部分用于推動壓氣機運轉(zhuǎn)，剩余的功主要用于帶動發(fā)電機等外部負載。燃氣輪機的實際效率和燃燒室產(chǎn)生的送給透平的壓縮高溫氣體的溫度(即透平前溫度)密切相關(guān)，因此現(xiàn)代燃氣輪機往往設(shè)計了盡可能高的透平前溫度，以獲得更高的效率。目前透平中氣體的溫度已經(jīng)遠遠超出氣缸、葉片等材料所能承受的溫度，必須使用冷卻技術(shù)才能保證燃氣輪機的正常工作。冷卻的方法，一般是抽取一部分壓氣機排氣和壓氣機中間級的氣體作為冷卻介質(zhì)，引入靜葉、動葉和轉(zhuǎn)子，完成冷卻。從提高燃氣輪機效率的角度，需要嚴格控制冷卻介質(zhì)在流動通道中的泄漏。
[0003]如圖1和2所示，轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)剖視圖，每個轉(zhuǎn)子包括多個依次排列的輪盤5，相鄰輪盤5之間通過特定方式固定，為了適應(yīng)熱膨脹等等的要求，在固定結(jié)構(gòu)以外，相鄰輪盤5是沒有直接接觸的。相鄰輪盤5之間為冷卻空氣腔15，冷卻空氣腔15與轉(zhuǎn)子內(nèi)部的高壓空氣腔16之間的密封是通過下述結(jié)構(gòu)完成的:在相鄰輪盤5的環(huán)形的伸出部51上設(shè)置有溝槽部7，沿溝槽部7的周向插入環(huán)狀的密封板組件14。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到一定值后，密封板組件14隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力會使得密封板組件14與溝槽部7的外側(cè)面緊貼，從而實現(xiàn)了對于冷卻氣體的密封。
[0004]關(guān)于這種密封結(jié)構(gòu)，已有的公知技術(shù)包括:
[0005]日本專利公開特開平11-247999A公開一種密封結(jié)構(gòu)，所述密封板組件由兩個重疊的密封板(外側(cè)密封板和內(nèi)側(cè)密封板)構(gòu)成，并通過焊接固定到密封板上的固定銷固定這些部件，以防止部件間的周向偏移。該專利雖然使用了固定銷限制密封板和簧板相互間的相對移動，但是密封板組件并未一體地相對于轉(zhuǎn)盤固定，所以在燃氣輪機啟動、停機等轉(zhuǎn)速較小的情況下，離心力較小，密封板會相對于轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生相對移動。長此以往，密封板會出現(xiàn)磨損，從而必須定期更換。而且由于密封板固定銷的焊接結(jié)構(gòu)，使得更換時必須返廠拆卸轉(zhuǎn)子，增加了維修時間和成本。
[0006]我國實用新型專利申請?zhí)?00510116122.8公開了一種密封結(jié)構(gòu)，在密封板和輪盤凸緣上設(shè)置扣合部，使用防轉(zhuǎn)動部件設(shè)置在密封板和輪盤凸緣的扣合部上，從而卡定兩者。該專利利用防轉(zhuǎn)動部件卡定密封板，從而解決了密封板的滑動和磨損問題。防轉(zhuǎn)動部件和密封板都是可以現(xiàn)場拆卸的，從而大大降低了維修時間和成本。該專利雖然解決了密封板的磨損和現(xiàn)場更換問題，但是由于防轉(zhuǎn)動部件要同時完成密封板之間的固定、密封板與輪盤凸緣之間的固定，所以對其結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求較高。由于防轉(zhuǎn)動部件的受力比較復(fù)雜，為了保持強度，就難以減小重量，當(dāng)燃氣輪機以額定轉(zhuǎn)速運行時，任何一點質(zhì)量所造成的離心力都是很大的，因此，該設(shè)計不可避免地對于防轉(zhuǎn)動部件處的輪盤、密封板的結(jié)構(gòu)強度有較高要求。雖然防轉(zhuǎn)動部件和密封板可以在現(xiàn)場拆卸，但是考慮了密封的防轉(zhuǎn)動部件具有落入燃氣輪機內(nèi)部的可能，維修時一旦不小心讓防轉(zhuǎn)動部件落入并卡在燃氣輪機的內(nèi)部，還是需要返廠拆卸轉(zhuǎn)子。此外，在防轉(zhuǎn)動部件處，不可避免地具有貫通性縫隙，降低了密封的嚴密程度。
實用新型內(nèi)容
[0007](一 )要解決的技術(shù)問題
[0008]本實用新型的目的是提供一種具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，通過密封板組件與溝槽部的卡定結(jié)構(gòu)，防止密封板組件滑動和磨損；采用貫穿設(shè)計的固連組件，使得結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便。
[0009]( 二)技術(shù)方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其中，在相鄰輪盤的相鄰表面上具有環(huán)形的伸出部，在兩伸出部的相對面上設(shè)有沿周向的溝槽部，在溝槽部所組成的空間中設(shè)置密封結(jié)構(gòu)，所述密封結(jié)構(gòu)包括:
[0011]所述伸出部；
[0012]所述溝槽部，所述溝槽部具有多個槽段，相鄰所述槽段的形狀或?qū)挾炔幌嗤?br> [0013]密封板組件，所述密封板組件卡嵌在所述溝槽部內(nèi)，且所述密封板組件具有多個與所述槽段相對應(yīng)的卡位段，所述卡位段的形狀和寬度與所在槽段的形狀和寬度相匹配。
[0014]其中，所述密封板組件包括多段依次對接形成環(huán)狀的主連接板和多段用于覆蓋所述主連接板對接縫隙的輔助板；所述主連接板與所述輔助板的對應(yīng)位置設(shè)有貫穿孔；所述貫穿孔可拆卸地安裝有固連組件，用于連接所述主連接板和輔助板。
[0015]其中，所述輔助板為一層，一層所述輔助板設(shè)置在所述主連接板的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)；每層所述輔助板的總長度小于一個圓周的長度。
[0016]其中，所述主連接板和輔助板的數(shù)量相同，一段所述輔助板覆蓋一對相鄰所述主連接板之間的對接縫隙。
[0017]其中，所述主連接板和輔助板由所述固連組件一對一地連接。
[0018]其中，每段所述主連接板的弧度相等，所述輔助板沿周向均勻布置。
[0019]其中，所述輔助板為兩層，兩層所述輔助板分別設(shè)置在所述主連接板的內(nèi)側(cè)和外側(cè)；每層所述輔助板的總長度小于一個圓周的長度。
[0020]其中，所述貫穿孔為星形孔；所述固連組件包括貫穿部件；在所述貫穿部件的前端設(shè)有與所述貫穿孔對應(yīng)的星形板，所述貫穿部件的后端設(shè)有沿徑向限位凸起，所述限位凸起的直徑大于所述貫穿孔的中心孔直徑；所述貫穿部件的前端穿過所述貫穿孔，所述星形板與所述貫穿孔形成旋扣結(jié)構(gòu)。
[0021]其中，該固連組件還包括限位墊片和緊固部件，所述限位墊片的一面設(shè)有與所述貫穿孔相對應(yīng)的限位齒；所述貫穿部件的后端面設(shè)有螺柱，所述限位墊片套入所述螺柱中，且所述限位齒卡入所述貫穿孔內(nèi)；所述緊固部件與所述螺柱相連接，夾緊所述限位墊片。
[0022]其中，所述伸出部設(shè)有缺口，所述缺口與所述固連組件相對應(yīng)。
[0023](三)有益效果
[0024]本實用新型提供的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及突出性的技術(shù)效果:(I)由于密封板組件與輪盤的溝槽部直接扣合，因此無需使用防轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構(gòu)較為簡單，方便安裝；沒有貫通性縫隙，密封性更好。(2)使用固連組件對密封板組件進行固定，所以其結(jié)構(gòu)較為簡化，重量較輕，在燃氣輪機旋轉(zhuǎn)時固連組件對周圍密封板組件、輪盤伸出部所施加的力較小。(3)在密封板組件安裝完成后再安裝固連組件，在固連組件的貫穿部件的設(shè)計，防止固連組件的部件掉入轉(zhuǎn)子輪盤的內(nèi)部，在維修過程中，不需要返廠修理，提高生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為燃氣輪機輪盤周圍的結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例1的裝配結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0027]圖3為本實用新型的密封結(jié)構(gòu)在貫穿部件處的剖面示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例1的密封板組件的立體分解圖；
[0029]圖5為本實用新型實施例1的固連組件分解圖；
[0030]圖6為圖5中固連組件的放大圖；
[0031]圖7為本實用新型實施例2的示意圖。
[0032]圖中，1:固連組件；2:缺口 ；3:槽段；4:主連接板；5:輪盤；6:輔助板；7:溝槽部；8:貫穿孔；9:貫穿部件；10:限位墊片；11:緊固部件；12:限位凸起；13:限位齒；14:密封板組件；15:冷卻空氣腔；16:高壓空氣腔；51:伸出部；91:星形板；30:密封條;33、34:槽段。

【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0034]實施例1:
[0035]參照圖2?6所示，本實用新型的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其中，在相鄰輪盤5的相鄰表面上具有環(huán)形的伸出部51，在兩伸出部51的相對面上設(shè)有沿周向的溝槽部7，在溝槽部7所組成的空間中設(shè)置密封結(jié)構(gòu)，密封結(jié)構(gòu)包括:伸出部51、溝槽部7和密封板組件14，溝槽部7具有多個槽段3，相鄰槽段3的形狀或?qū)挾炔幌嗤?。密封板組件14卡嵌在溝槽部7內(nèi)，且密封板組件14具有多個與槽段3相對應(yīng)的卡位段，卡位段的形狀和寬度與所在槽段3的形狀和寬度相匹配。密封板組件14與溝槽部7產(chǎn)生直接的扣合結(jié)構(gòu)，當(dāng)轉(zhuǎn)子的輪盤5轉(zhuǎn)動時，密封板組件14具有沿著伸出部51的溝槽部7轉(zhuǎn)動的趨勢，但是由于各卡位段的結(jié)構(gòu)不相同，密封板組件14被溝槽部7沿周向卡住，不會與輪盤5發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，不需要設(shè)置防轉(zhuǎn)動部進行定位。
[0036]如圖4所示，本實施例的密封板組件14包括多段依次對接形成環(huán)狀的主連接板4和多段用于覆蓋主連接板4對接縫隙的輔助板6。主連接板4依次頭尾銜接，在銜接部位不疊加，而是以對接的方式排布，在每個銜接部位縫隙的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)覆蓋輔助板6。本實施例中，溝槽部7相鄰槽段3的寬度不相同，主連接板4長度方向上的寬度不均勻，其寬度與所在溝槽部7的寬度相匹配。如圖4所示，主連接板4和輔助板6均為一層，輔助板6設(shè)置在主連接板4的內(nèi)側(cè)。主連接板4與輔助板6的對應(yīng)位置設(shè)有貫穿孔，貫穿孔8可拆卸地安裝有固連組件1，用于連接主連接板4和輔助板6。輔助板6的總長度小于一個圓周的長度。主連接板4和輔助板6的數(shù)量相同，一段輔助板6覆蓋一對相鄰主連接板4之間的對接縫隙，主連接板4和輔助板6由固連組件I一對一地連接。優(yōu)選的，每段主連接板4的弧度相等，輔助板6沿周向均勻布置。
[0037]本實施例中，如圖5至6所示，貫穿孔8為星形孔，本實施例中的星形孔為一個三角星形孔，即在中心孔的周圍設(shè)有三個葉孔。固連組件I包括貫穿部件9、緊固部件11及限位墊片10。貫穿部件9的本體是一個圓柱，在貫穿部件9的前端設(shè)有與貫穿孔8對應(yīng)的星形板91 ;貫穿部件9的后端設(shè)有沿徑向限位凸起12，限位凸起12的直徑大于貫穿孔8的中心孔直徑。貫穿部件9的前端穿過貫穿孔8，星形板91與貫穿孔8形成旋扣結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)貫穿部件9，由于限位凸起12的直徑大于貫穿孔8的中心孔直徑，使主連接板4和輔助板6卡夾在星形板91與限位凸起12之間。在安裝或拆卸時，貫穿部件9始終能夠被貫穿孔8卡住，無法穿過貫穿孔8掉到轉(zhuǎn)子輪盤的內(nèi)部。限位墊片10的一面設(shè)有與貫穿孔8相對應(yīng)的限位齒13，本實施例中的限位齒為三個，與星形孔的三個葉孔相匹配，限位墊片的內(nèi)徑大于貫穿部件9上的限位凸起12的外徑。貫穿部件9的后端面設(shè)有螺柱，限位墊片10套入螺柱中，且限位齒13卡入貫穿孔8內(nèi)。緊固部分11為螺母，緊固部件11與螺柱相連接，與螺柱旋緊后，緊固部件11與貫穿部件9的星形板91共同將限位墊片10、密封板4和密封板6的貫穿孔8的內(nèi)齒夾緊，此時限位墊片10的限位齒穿過貫穿孔8的內(nèi)齒缺口，并穿過貫穿部件9的星形板91的齒缺口，防止貫穿部件9相對于貫穿孔8轉(zhuǎn)動。
[0038]為了方便安裝人員的安裝定位，在伸出部51設(shè)有缺口 2，缺口 2的位置與固連組件I的位置相對應(yīng)，安裝人員通過缺口 2的指示，將主連接板4和輔助板6的貫穿孔8與缺口相對應(yīng)地安裝入溝槽部7，避免安裝人員進行試錯工作，提高安裝效率。
[0039]需要說明的是，上述實施例1以一層主連接板和一層輔助板為例，且輔助板設(shè)置在主連接板4的內(nèi)側(cè)，實際上，輔助板6也可以設(shè)置在主連接板的外側(cè)。當(dāng)然，本實用新型的輔助板可以為兩層或者三層以上。如輔助板可以有兩層，其中，一層設(shè)置在主邊接板的內(nèi)偵U，另一層設(shè)置在主連接板的外側(cè)。
[0040]實施例2:
[0041]本實施例與實施例1不同之處在于，如圖7所示，為密封板組件14與溝槽部7部分的結(jié)構(gòu)分解圖，密封板組件14與溝槽部7的形狀和寬度相匹配。本實施例的溝槽部7的具有槽段33和槽段34兩種，槽段33和槽段34的形狀不相同、且相鄰交錯設(shè)置。密封板組件14包括沿周向順序交疊放置的多條密封條30。槽段33的形狀與密封條30相疊加部分的形狀匹配；槽段34的形狀與密封條30的形狀相匹配。多條密封條依次從槽段33或槽段34的插入口安裝到溝槽部7中，各密封條之間不需要使用任何剛性連接件進行連接。此時，各密封條沿著徑向有一定角度，在燃氣輪機旋轉(zhuǎn)時，由于離心力的作用，溝槽部7對密封條30形成卡位結(jié)構(gòu)，防止密封條與溝槽部發(fā)生相對滑動，即密封板組件被沿周向卡位，密封板組件14與伸出部51之間不發(fā)生相對滑動。所有的密封條形成一個幾乎沒有縫隙的密封板組件14，相對于其他具有接頭的密封結(jié)構(gòu)，可以獲得更好的密封效果。
[0042]需要說明的是，交疊放置的密封條數(shù)目不限于此實施例的描述，交疊的層數(shù)也可以是3層甚至4層以上。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其中，在相鄰輪盤的相鄰表面上具有環(huán)形的伸出部，在兩伸出部的相對面上設(shè)有沿周向的溝槽部，在溝槽部所組成的空間中設(shè)置密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)包括: 所述伸出部； 所述溝槽部，所述溝槽部具有多個槽段，相鄰所述槽段的形狀或?qū)挾炔幌嗤? 密封板組件，所述密封板組件卡嵌在所述溝槽部內(nèi)，且所述密封板組件具有多個與所述槽段相對應(yīng)的卡位段，所述卡位段的形狀和寬度與所在槽段的形狀和寬度相匹配。
2.如權(quán)利要求1所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，所述密封板組件包括多段依次對接形成環(huán)狀的主連接板和多段用于覆蓋所述主連接板對接縫隙的輔助板；所述主連接板與所述輔助板的對應(yīng)位置設(shè)有貫穿孔；所述貫穿孔可拆卸地安裝有固連組件，用于連接所述主連接板和輔助板。
3.如權(quán)利要求2所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，所述輔助板為一層，一層所述輔助板設(shè)置在所述主連接板的內(nèi)側(cè)或者外側(cè)；每層所述輔助板的總長度小于一個圓周的長度。
4.如權(quán)利要求3所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，所述主連接板和輔助板的數(shù)量相同，一段所述輔助板覆蓋一對相鄰所述主連接板之間的對接縫隙。
5.如權(quán)利要求4所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，所述主連接板和輔助板由所述固連組件一對一地連接。
6.如權(quán)利要求5所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，每段所述主連接板的弧度相等，所述輔助板沿周向均勻布置。
7.如權(quán)利要求2所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，所述輔助板為兩層，兩層所述輔助板分別設(shè)置在所述主連接板的內(nèi)側(cè)和外側(cè)；每層所述輔助板的總長度小于一個圓周的長度。
8.如權(quán)利要求2至7任一項所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，所述貫穿孔為星形孔；所述固連組件包括貫穿部件；在所述貫穿部件的前端設(shè)有與所述貫穿孔對應(yīng)的星形板，所述貫穿部件的后端設(shè)有沿徑向限位凸起，所述限位凸起的直徑大于所述貫穿孔的中心孔直徑；所述貫穿部件的前端穿過所述貫穿孔，所述星形板與所述貫穿孔形成旋扣結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，該固連組件還包括限位墊片和緊固部件，所述限位墊片的一面設(shè)有與所述貫穿孔相對應(yīng)的限位齒；所述貫穿部件的后端面設(shè)有螺柱，所述限位墊片套入所述螺柱中，且所述限位齒卡入所述貫穿孔內(nèi)；所述緊固部件與所述螺柱相連接，夾緊所述限位墊片。
10.如權(quán)利要求9所述的具有密封結(jié)構(gòu)的燃氣輪機，其特征在于，所述伸出部設(shè)有缺口，所述缺口與所述固連組件相對應(yīng)。
【文檔編號】F02C7/28GK204113464SQ201420430353
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】徐偉科 申請人:北京華清燃氣輪機與煤氣化聯(lián)合循環(huán)工程技術(shù)有限公司