周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤、周向拉桿轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤、周向拉桿轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨啓C(jī)，所述輪盤上設(shè)有多個(gè)供拉桿穿過的拉桿孔，所有拉桿孔繞輪盤中心軸線周向均勻分布；每個(gè)拉桿孔由基本圓孔和基于基本圓孔向外擴(kuò)的圓弧槽構(gòu)成，所述基本圓孔的直徑大于所述拉桿上的最大外徑，所述圓弧槽有兩段且對(duì)稱分布，兩段圓弧槽的圓心均在所述基本圓孔的圓心與輪盤中心軸線的垂直連線上，兩段圓弧槽的內(nèi)徑與所述拉桿的最大外徑相等。本發(fā)明減小拉桿孔接觸區(qū)域的應(yīng)力集中，提高輪盤和拉桿的整體壽命，利于機(jī)組的安全運(yùn)行。
【專利說明】
周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤、周向拉桿轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨啓C(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤、周向拉桿轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨啓C(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前重型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，大致分為鼓筒式轉(zhuǎn)子、盤式轉(zhuǎn)子和盤鼓式轉(zhuǎn)子三種類型。
[0003]鼓筒式轉(zhuǎn)子由鼓筒和半軸組成，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)加工量小，剛性好，一般為剛性軸。但是由于其靠鼓筒承受離心力載荷，強(qiáng)度差，鼓筒外徑處圓周速度不能太高，鼓筒式轉(zhuǎn)子目前在重型燃?xì)廨啓C(jī)中很少使用。
[0004]盤式轉(zhuǎn)子的各級(jí)輪盤以一定的過盈量紅套在軸上，靠紅套的預(yù)緊力傳遞扭矩。輪盤的強(qiáng)度好，但它主軸細(xì)長(zhǎng)，從而剛性差，臨界轉(zhuǎn)速低，一般只設(shè)計(jì)成柔性轉(zhuǎn)子，也不適合于重型燃?xì)廨啓C(jī)。
[0005]盤鼓式轉(zhuǎn)子在輪緣或接近輪緣處是轉(zhuǎn)鼓，剛性好，而離心力則靠輪盤承受，故強(qiáng)度高，可見盤鼓式轉(zhuǎn)子結(jié)合了鼓筒式轉(zhuǎn)子和盤式轉(zhuǎn)子的優(yōu)點(diǎn)，由于這一特點(diǎn)，盤鼓式轉(zhuǎn)子還可能達(dá)到最輕的質(zhì)量。目前，盤鼓式轉(zhuǎn)子在燃?xì)廨啓C(jī)中應(yīng)用很廣泛。盤鼓式轉(zhuǎn)子目前主要指拉桿組合盤鼓式，拉桿組合式轉(zhuǎn)子包括周向拉桿組合式和中心拉桿式，拉桿組合式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)通過拉桿提供預(yù)緊力，由端面齒或摩擦面?zhèn)髋ぁ?br>[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿一般為圓棒型結(jié)構(gòu)，并在與輪盤配合位置處加工為圓柱型凸肩，輪盤上加工有若干圓孔，與拉桿凸肩為典型的圓圓配合。在燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)，拉桿凸肩與拉桿孔的接觸形式為線接觸，拉桿凸肩與拉桿孔的應(yīng)力集中較為明顯，接觸應(yīng)力過大，可能損傷拉桿與輪盤，不利于燃?xì)廨啓C(jī)安全運(yùn)行。
[0007]因此，需要一種能減少拉桿凸肩與拉桿孔間的應(yīng)力的輪盤結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤、周向拉桿轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨啓C(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中拉桿與拉桿孔間的應(yīng)力集中、拉桿和輪盤易于損傷的問題。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，所述輪盤上設(shè)有多個(gè)供拉桿穿過的拉桿孔，所有拉桿孔繞輪盤中心軸線周向均勻分布;每個(gè)拉桿孔由基本圓孔和基于基本圓孔向外擴(kuò)的圓弧槽構(gòu)成，所述基本圓孔的直徑大于所述拉桿上的最大外徑，所述圓弧槽有兩段且對(duì)稱分布，兩段圓弧槽的圓心均在所述基本圓孔的圓心與輪盤中心軸線的垂直連線上，兩段圓弧槽的內(nèi)徑與所述拉桿的最大外徑相等。
[0010]優(yōu)選的，所述兩段圓弧槽的圓心到所述基本圓孔的圓心的距離相等。
[0011]優(yōu)選的，所述圓弧槽的圓心到所述基本圓孔的圓心的距離分別與所述拉桿的總長(zhǎng)、基本圓孔的圓心至所述輪盤中心軸線的徑向距離以及周向拉桿轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)速成正比。
[0012]優(yōu)選的，所述拉桿由大圓柱段和小圓柱段交替相連構(gòu)成，所述大圓柱段的外徑大于所述小圓柱段的外徑，且所述大圓柱段位于所述拉桿孔內(nèi)，大圓柱段的外徑與所述圓弧槽的內(nèi)徑相同。
[0013]本發(fā)明還提供一種燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子，所述燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子采用如上所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，實(shí)現(xiàn)拉桿與輪盤上的拉桿孔內(nèi)壁為面接觸。
[0014]本發(fā)明還提供一種燃?xì)廨啓C(jī)，所述燃?xì)廨啓C(jī)采用如上所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子。
[0015]如上所述，本發(fā)明的周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤、周向拉桿轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨啓C(jī)，具有以下有益效果:本發(fā)明的輪盤上的拉桿孔其具有對(duì)稱的兩段圓弧槽，兩段圓弧槽為在基本圓孔的基礎(chǔ)上向外擴(kuò)形成的，且兩段圓弧槽的內(nèi)徑與拉桿的最大外徑相等，即圓弧槽的內(nèi)徑與拉桿上的拉桿凸肩外徑相等，使得在燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過程中，拉桿受離心力作用發(fā)生彎曲變形后，拉桿凸肩與拉桿孔為面接觸，減小拉桿孔接觸區(qū)域的應(yīng)力集中，提高輪盤和拉桿的整體壽命，利于機(jī)組的安全運(yùn)行。
【附圖說明】
[0016]圖1顯示為周向拉桿轉(zhuǎn)子中輪盤和拉桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2顯示為本發(fā)明的周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤示意圖。
[0018]圖3顯示為本發(fā)明的周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤上的拉桿孔的截面示意圖。
[0019]元件標(biāo)號(hào)說明
[0020]I輪盤[0021 ]2 拉桿
[0022]21拉桿凸肩
[0023]22小圓柱段
[0024]3拉桿孔
[0025]31基本圓孔
[0026]32圓弧槽
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0028]請(qǐng)參閱圖1至圖3。須知，本說明書所附圖中所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0029]如圖1、圖2及圖3所示，本發(fā)明提供一種燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，輪盤I上設(shè)有多個(gè)供拉桿2穿過的拉桿孔3，所有拉桿孔3繞輪盤中心軸線周向均勻分布;每個(gè)拉桿孔3由基本圓孔31和基于基本圓孔向外擴(kuò)的圓弧槽32構(gòu)成，見圖3所示，基本圓孔31的直徑Φ大于拉桿2上的最大外徑，拉桿2上的最大外徑即拉桿凸肩21的外徑，圓弧槽32有兩段且對(duì)稱分布，兩段圓弧槽32的圓心均在基本圓孔的圓心與輪盤中心軸線的垂直連線AA上，兩段圓弧槽32的內(nèi)徑與拉桿2的最大外徑相等。本發(fā)明的輪盤I上的拉桿孔2其具有對(duì)稱的兩段圓弧槽32，兩段圓弧槽32為在基本圓孔31的基礎(chǔ)上向外擴(kuò)形成的，且兩段圓弧槽32的內(nèi)徑與拉桿2的最大外徑相等，圖3中R代表圓弧槽32的半徑，即圓弧槽32的內(nèi)徑與拉桿上的拉桿凸肩外徑相等，使得在燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過程中，拉桿2受離心力作用發(fā)生彎曲變形后，拉桿凸肩21與拉桿孔3為面接觸，減小拉桿孔2接觸區(qū)域的應(yīng)力集中，提高輪盤I和拉桿2的整體壽命，利于機(jī)組的安全運(yùn)行。
[0030]為更好地確保拉桿與拉桿孔為面接觸，上述兩段圓弧槽32的圓心到基本圓孔31的圓心的距離相等，即兩段圓弧槽32的圓心偏離基本圓孔31的圓心的距離均為e，見圖3所示。而且圓弧槽32的圓心到基本圓孔31的圓心的距離e與拉桿的總長(zhǎng)成正比，也與拉桿孔的徑向位置有關(guān)，即與基本圓孔31的圓心至輪盤中心軸線的徑向距離成正比，也與周向拉桿轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)速成正比。
[0031]—般地，上述拉桿2由大圓柱段(即大圓柱段為拉桿凸肩21)和小圓柱段22交替相連構(gòu)成，大圓柱段的外徑大于小圓柱段22的外徑，且大圓柱段位于拉桿孔2內(nèi)，大圓柱段的外徑與圓弧槽的內(nèi)徑相同。通常拉桿2的大圓柱段即拉桿凸肩21位于拉桿孔3內(nèi)，與拉桿孔的內(nèi)壁接觸，所以上述基本圓孔31的直徑略大于拉桿凸肩21的外徑，即可使拉桿穿過。
[0032]上述拉桿孔的加工工程為:先在輪盤I上加工直徑Φ略大于拉桿凸肩外徑(S卩2R)的基本圓孔31，再在基本圓孔31的圓心與輪盤的中心連線上，即基本圓孔31的圓心與輪盤的中心軸線的垂直連線上，以基本圓孔31的圓心為中點(diǎn)往兩側(cè)偏移距離為e，分別以這偏離后的兩點(diǎn)為圓心，2R為直徑，加工半圓槽，即形成上述圓弧槽32。該加工過程會(huì)在基本圓孔的基礎(chǔ)上形成兩個(gè)圓弧槽，圓弧槽的直徑與拉桿的最大直徑相同，即與拉桿凸肩外徑相同。燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行過程中，拉桿受離心力作用發(fā)生彎曲變形后，拉桿凸肩與拉桿孔由傳統(tǒng)的線接觸變?yōu)槊娼佑|，減小拉桿孔接觸區(qū)域的應(yīng)力集中，提高輪盤和拉桿的整體壽命，利于機(jī)組的安全運(yùn)行。
[0033]本發(fā)明還提供一種燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子，燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子包括壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子段和透平轉(zhuǎn)子段，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子段和透平轉(zhuǎn)子段分別由若干拉桿拉緊，通過輪盤端面齒或接觸面?zhèn)鬟f扭矩，由端面齒或輪盤止口進(jìn)行對(duì)中；壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子段與透平轉(zhuǎn)子段通過一個(gè)過渡傳扭鼓筒聯(lián)成一體。本發(fā)明中壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子段、透平轉(zhuǎn)子段分別采用如上所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，實(shí)現(xiàn)拉桿與輪盤上的拉桿孔內(nèi)壁為面接觸，減小拉桿孔接觸區(qū)域的應(yīng)力集中，提高輪盤和拉桿的整體壽命，利于機(jī)組的安全運(yùn)行。
[0034]本發(fā)明還提供一種燃?xì)廨啓C(jī)，所述燃?xì)廨啓C(jī)采用如上所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子。
[0035]綜上所述，本發(fā)明的周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤、周向拉桿轉(zhuǎn)子及燃?xì)廨啓C(jī)，拉桿孔其具有對(duì)稱的兩段圓弧槽，兩段圓弧槽為在基本圓孔的基礎(chǔ)上向外擴(kuò)形成的，且兩段圓弧槽的內(nèi)徑與拉桿的最大外徑相等，即圓弧槽的內(nèi)徑與拉桿上的拉桿凸肩外徑相等，使得在燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行過程中，拉桿受離心力作用發(fā)生彎曲變形后，拉桿凸肩與拉桿孔為面接觸，減小拉桿孔接觸區(qū)域的應(yīng)力集中，提高輪盤和拉桿的整體壽命，利于機(jī)組的安全運(yùn)行。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0036]上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，其特征在于，所述輪盤(I)上設(shè)有多個(gè)供拉桿(2)穿過的拉桿孔(3)，所有拉桿孔(3)繞輪盤中心軸線周向均勻分布;每個(gè)拉桿孔(3)由基本圓孔(31)和基于基本圓孔向外擴(kuò)的圓弧槽(32)構(gòu)成，所述基本圓孔(31)的直徑大于所述拉桿(2)上的最大外徑，所述圓弧槽(32)有兩段且對(duì)稱分布，兩段圓弧槽(32)的圓心均在所述基本圓孔(31)的圓心與輪盤中心軸線的垂直連線上，兩段圓弧槽的內(nèi)徑與所述拉桿(2)的最大外徑相等。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，其特征在于:所述兩段圓弧槽(32)的圓心到所述基本圓孔(31)的圓心的距離相等。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，其特征在于:所述圓弧槽(32)的圓心到所述基本圓孔(31)的圓心的距離分別與所述拉桿的總長(zhǎng)、基本圓孔(31)的圓心至所述輪盤中心軸線的徑向距離以及周向拉桿轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)速成正比。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，其特征在于:所述拉桿(2)由大圓柱段和小圓柱段(22)交替相連構(gòu)成，所述大圓柱段的外徑大于所述小圓柱段(22)的外徑，且所述大圓柱段位于所述拉桿孔(3)內(nèi)，大圓柱段的外徑與所述圓弧槽(32)的內(nèi)徑相同。5.一種燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子，其特征在于:所述燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子采用如權(quán)利要求I至權(quán)利要求4任一項(xiàng)所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子所用的輪盤，實(shí)現(xiàn)拉桿(2)與輪盤(I)上的拉桿孔內(nèi)壁為面接觸。6.一種燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于:所述燃?xì)廨啓C(jī)采用如權(quán)利要求5所述的燃?xì)廨啓C(jī)周向拉桿轉(zhuǎn)子。
【文檔編號(hào)】F01D5/06GK106050312SQ201610634305
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月4日 公開號(hào)201610634305.7, CN 106050312 A, CN 106050312A, CN 201610634305, CN-A-106050312, CN106050312 A, CN106050312A, CN201610634305, CN201610634305.7
【發(fā)明人】季平, 李一峰, 劉華峰, 談蘆益, 竇柏通
【申請(qǐng)人】上海電氣燃?xì)廨啓C(jī)有限公司