專利名稱:蒸汽透平的噴嘴室系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及蒸汽透平，特別是噴咀室系統(tǒng)。以往，噴咀室與內(nèi)汽缸做成一體，它被焊在通入進汽缸的進汽端。對每個弧形進汽段，就設有一個單獨的自進汽口焊接處懸臂伸出的扇形腔室。懸臂部分僅在透平的軸向由舌簧片和嵌槽予以約束。在其它方向無約束。在這類透平中，進汽管安裝在噴咀室上，以一錐形密封裝置來進行密封，見美國專利3，907，308。由于尚未弄清楚噴咀室和進汽管受到很厲害的激震的各種原因，曾經(jīng)設想是由于噴咀室不足夠的約束造成舌簧片和嵌槽的過渡磨耗，使振動的振幅增大，有時會導致交變性疲勞，在焊縫處裂開。有某些原因使人相信，是進汽口與噴咀室的裝配引起振動的相互作用導致在噴咀室入口上的進汽管的疲勞。因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種不會出現(xiàn)任何振力問題而且設計簡單，易于制造和組裝的噴咀室的布置。
為此，本發(fā)明屬于上、下兩個半缸的水平中分式的內(nèi)外汽缸蒸汽透平的一種噴咀室部套。所述的噴咀室部套包含可分開的上、下噴咀室，每個噴咀室有若干個互不連通的腔室，每個腔室對著一個進汽管，內(nèi)汽缸有若干個普通的柱狀孔可滑動地裝配在腔室的進汽管上，在柱形孔內(nèi)放置一個部件以便在柱狀孔面和腔室的進汽管之間形成可滑動的密封，這種噴咀室部套的特征是有軸向鎖定裝置，它與下噴咀室和內(nèi)汽缸的下缸相連，以相對于內(nèi)汽缸的下缸將下噴咀室的軸向位置基本上固定，橫向鎖定裝置，與下噴咀室和內(nèi)汽缸的下缸相連，以相對于內(nèi)汽缸的下缸將噴咀室的橫向位置基本上固定;有軸向鎖定裝置，它與上噴咀室和內(nèi)汽缸的上缸相連，以相對于內(nèi)汽缸的上缸將上噴咀室的軸向位置基本上固定;有橫向鎖定裝置，它與上噴咀室和內(nèi)汽缸的上缸相連，以相對于內(nèi)汽缸的上缸將上噴咀室的橫向位置基本上固定。雖然相對于內(nèi)汽缸而固定了軸向橫向位置，但噴咀室的上、下腔室之間、及相對于內(nèi)汽缸之間均勻自由膨脹。
通過下列的附圖所示的一個最佳的實施例(它僅僅是一個例子)，本發(fā)明將更加明瞭，其中圖1是本發(fā)明蒸汽透平和噴咀室部套的一個剖面圖;
圖1A是一個局部剖視圖，示出用于內(nèi)汽缸部套的螺栓;
圖2是一個噴咀室的正面圖;
圖3是圖2在Ⅲ-Ⅲ線方向的剖視圖;
圖4是圖2在Ⅳ-Ⅳ線方向的剖視圖;
圖5是噴咀室與內(nèi)汽缸間的聯(lián)鎖裝置的局部剖視圖。
現(xiàn)在詳細參看各圖，特別是圖1，圖中分別示出蒸汽透平和置于內(nèi)汽缸3和外汽缸5之間的噴咀室部套。內(nèi)汽缸3和外汽缸5水平中分形成上缸和下缸，由螺栓聯(lián)接成一體。外汽缸5有若干個伸出的進汽管或噴咀7。進汽管內(nèi)端經(jīng)向有許多周向的凹槽，用作安裝活塞環(huán)或壓力密封環(huán)9以形式一個可滑動的密封。
內(nèi)汽缸3有若干個普通的園柱形孔11以便可滑動地裝配于進汽管7的徑向內(nèi)端和填料9中，并以比配合在進汽管7和柱形孔11間形成一種耐壓的可滑移的密封。
噴咀室部套，包括上噴咀室13和下噴咀室15兩部分，每部分都有若干個不連通的腔室16，每個腔室內(nèi)有一個進汽管17，在該進汽管的外壁有許多周向的凹槽和活塞環(huán)或壓力密封環(huán)19，以便在槽內(nèi)形成一耐壓式密封。進汽管17可滑移地插入內(nèi)汽缸3中的柱形孔11內(nèi)，兩者配合形成耐壓式密封。
上噴咀室13坐落在下噴咀室15上，而不用任何固定，故它們之間可以自由地移動。將上、下噴咀室固定在一起僅僅是壓力和重力。
上噴咀室13有三個凸緣，其中兩個是側(cè)凸緣21，一個是上凸緣23，每個都經(jīng)向地從上噴咀室13向外伸展。每個凸緣上有一周向定位的凹槽25，它與自內(nèi)汽缸3的上缸經(jīng)向向里伸展的鍵27相配合以便將上噴咀室13軸向固定或鎖住在內(nèi)汽缸3內(nèi)。從圖5中看得很清楚，上凸緣23還有一對軸向定位的平行側(cè)邊31，它們插入在內(nèi)汽缸3中的軸向定位的凹槽32內(nèi)。在內(nèi)汽缸內(nèi)的凹槽32處有個耐磨片33，它嵌入凸緣23的側(cè)邊31，以便將上噴咀室13橫向固定或鎖住在內(nèi)汽缸3內(nèi)。
下噴咀室15有三個凸緣，其中兩個側(cè)凸緣35和一個底或下凸緣37，每個凸緣自下噴咀室15徑向外伸。每個凸緣有一周向定位的凹槽25，它與自內(nèi)汽缸3下缸徑向向內(nèi)伸展的鍵27相配合，以便將下噴咀室15軸向固定在內(nèi)汽缸3上。下凸緣37也有一對軸向定位的平行的側(cè)邊31，它插在內(nèi)汽缸內(nèi)的軸向定位凹槽32中。該凹槽有耐磨片33，它嵌入凸緣37的側(cè)邊31，以便將下噴咀室15相對內(nèi)汽缸3橫向固定。
凸緣和鍵是這樣的配置即使噴咀室在軸向和橫向相對于緊挨凸緣的內(nèi)汽缸被固定，噴咀室還可以在相對于內(nèi)汽缸的急烈溫度變化的期間膨脹，而且由于上、下噴咀室沒有被緊固在一起，當噴咀部套的一部分受到急劇的溫度變化時，例如在起動期間，它們可彼此自由膨脹，從而大大減少了在噴咀室部套中的高溫應力。
如圖1和1A所示，為了組裝透平，內(nèi)汽缸3的上缸有一個帶錐度的，螺紋孔41，上噴咀室13有一個未打穿的直螺紋孔43。內(nèi)汽缸的孔41的直徑比孔43大些并可與之對中，故螺栓45可恰好穿過孔41與孔43中的螺紋嚙合，以便在透平組裝時，將上噴咀室13固定在內(nèi)汽缸3的上缸上。一旦內(nèi)汽缸3組裝好，將螺栓45取走并用堵頭47將內(nèi)汽缸3上缸的孔41封住。
上文中描述的噴咀室組裝，有助于消除以前在噴咀室進汽管密封實施例中的可能發(fā)生的振動的相互作用，而且可以使噴咀室自由膨脹。
權(quán)利要求
1.一種上、下兩個半缸水平中分式的內(nèi)外汽缸3和5蒸汽透平用的噴咀室部套，所述的噴咀室部套(1)包括可分開的上、下噴咀室(13和15)，每個噴咀室都有若干個互不連通的腔室，每個腔室中安置一個進汽管(17)，內(nèi)汽缸(3)有若干一般的柱形孔(11)可滑動地裝配在腔室的進汽管(17)上，安置部套(9)于柱狀孔內(nèi)，以便在上述柱狀孔壁和上述進汽管(17)間形成可滑動的密封，該部套的特征是有軸向鎖定裝置(25，27，35，37，39)，下噴咀室(15)和內(nèi)汽缸(3)的下缸相連，以相對于內(nèi)汽缸(3)的下缸將下噴咀室(15)的軸向位置基本固定；有橫向鎖定裝置(31，33)它們與下噴咀室(15)和內(nèi)汽缸(3)的下缸相連，以相對于內(nèi)汽缸(3)的下缸將下噴咀室(15)的橫向位置基本上固定；有軸向鎖定裝置(25，27)，它們與上噴咀室(13)和內(nèi)汽缸(3)的上缸相連，以相對于內(nèi)汽缸(3)的上半缸將上噴咀室(13)的軸向位置固定；有橫向鎖定裝置(31，33)，它們與上噴咀室(13)和內(nèi)汽缸(3)的上缸相連，以相對于內(nèi)汽缸(3)的上缸將上噴咀室(13)的橫向位置基本固定，雖然噴咀室相對于內(nèi)汽缸(3)軸向和橫向固定，然而上，下噴咀室(13和15)相互之間及相對于內(nèi)汽缸(3)之間都可自由膨脹。
2.在權(quán)利要求
1中所述的噴咀室部套中，噴咀室部套中的每一腔室都有一進汽管裝在外汽缸上，其特征是每個外汽缸的進汽管有一經(jīng)向向內(nèi)的部件，它可滑動地裝配在內(nèi)汽缸的柱形孔上，并且有一件安置在柱形孔內(nèi)、可在柱狀孔和外汽缸進汽管內(nèi)部之間形成一種可滑動的密封部套。
3.在權(quán)利要求
1或2中所述的噴咀室部套，其特征是軸向鎖定裝置包含若干個自噴咀室徑向向外伸展的凸緣，每個凸緣有一沿周向伸展可配合來自內(nèi)汽缸徑向向內(nèi)伸展的舌簧的凹槽。
4.在權(quán)利要求
1，2或3中所述的噴咀室，其特征是橫向鎖定裝置包含一軸向定位的平行側(cè)邊的凸緣，它可放入內(nèi)汽缸中的軸向定位凹槽內(nèi)。
5.在上述權(quán)利要求
1-4中之一所述的噴咀室部套，其特征是每個噴咀室上有三個凸緣，每個噴咀室的每一側(cè)面上都有一個，下噴咀室有一個自它的底部伸出的突緣，而上噴咀室有一個自它頂部伸出的凸緣。
6.在權(quán)利要求
5所述的噴咀室部套，其特征是在上噴咀室頂部安置的上凸緣和在下噴咀室底部安置的下突緣都配有橫向鎖定裝置。
7.在權(quán)利要求
1-6中任一項所述的噴咀室部套，其特征是可滑動的密封裝置包含若干個沿周向配置的在腔室中的進汽管內(nèi)的凹槽，每個槽內(nèi)放置著密封環(huán)。
8.在權(quán)利要求
1中所述的噴咀室部套，其特征是利用可拆卸的螺栓和當螺栓在組裝完畢被拆走后用來密封螺栓孔的堵頭，將上噴咀室固定在內(nèi)汽缸的上缸上。
專利摘要
噴嘴室(1)部套包含一個上噴嘴室(13)，它安置在下噴嘴室(15)上，噴嘴室(13，15)在其水平中分面處既不用螺栓也不用銷固定，它們靠重力和壓力緊貼在一起。在組裝透平期間，一個可拆卸的螺栓(41)穿過內(nèi)汽缸(3)的上部(13)并擰入上噴嘴腔室(13)的上部，把上噴嘴室固緊在內(nèi)汽缸的上部，一旦透平組裝完畢即可拆卸。透平的進汽管(7)和噴嘴室(13，15)可滑動地裝配并密封在一個穿通內(nèi)汽缸(3)的普通的孔內(nèi)。
文檔編號F01D9/04GK86104952SQ86104952
公開日1987年5月20日 申請日期1986年8月2日
發(fā)明者沃特·哈爾伯格, 喬治·張外月, 戴維德·馬昌特·帕克 申請人:西屋電氣公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan