[發(fā)明專利]渦輪機(jī)支座單元

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980152152.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN102265001A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·胡特;M·邁爾;W·扎查里亞斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): F01D25/28
• 分類號(hào): F01D25/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;楊國治

本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)支座單元，其具有多個(gè)支座并具有固定器件，所述支座用于固定在渦輪機(jī)上并且使所述渦輪機(jī)立于水平基底上，所述固定器件用于將所述支座固定在所述基底上。

用于工業(yè)用途的或者發(fā)電廠的渦輪機(jī)通常與電機(jī)連接，例如渦輪壓縮機(jī)與電動(dòng)馬達(dá)連接用于驅(qū)動(dòng)該渦輪壓縮機(jī)，或者例如渦輪與發(fā)電機(jī)連接用于將力從渦輪傳遞至發(fā)電機(jī)。為了在機(jī)器之間傳遞力時(shí)連接用的軸不承載太高的負(fù)荷，這種渦輪機(jī)通常固定在基底上，例如固定在地基或者底架上。渦輪機(jī)在工作中牢固地固定在基底上，其中，牢固的固定抵抗渦輪機(jī)的振動(dòng)。

為了將渦輪機(jī)固定在基底上，已知的是，渦輪機(jī)立于支座上，該支座與基底牢固地進(jìn)行螺紋連接。支座其自身與渦輪機(jī)連接，例如焊接在一起，或者與殼體元件澆鑄為一體，從而渦輪機(jī)牢固地錨固在基底中。

本發(fā)明的任務(wù)在于，給出一種渦輪機(jī)支座單元，利用該渦輪機(jī)支座單元可以將工業(yè)用或者發(fā)電廠用的渦輪機(jī)可靠地錨固在基底上。

該任務(wù)通過前述類型的渦輪機(jī)支座單元來解決，其中，根據(jù)本發(fā)明，所述支座中的至少一個(gè)支座在所述渦輪機(jī)固定在所述基底上時(shí)能夠以相對(duì)于所述固定器件中的將所述支座固定在所述基底上的一固定器件沿水平方向運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行支承。

在此本發(fā)明基于這樣的考慮，即渦輪機(jī)在其工作過程中會(huì)發(fā)熱，其中，所述熱不均勻地分布于渦輪機(jī)的容積中。例如在空氣壓縮機(jī)中，從一級(jí)到另一級(jí)被越來越高地壓縮的空氣變得越來越熱，從而渦輪機(jī)在空氣入口處相對(duì)較冷，而在已壓縮空氣的出口處是熱的。由于該熱導(dǎo)致渦輪機(jī)整體發(fā)生膨脹，由此應(yīng)力和變形傳遞至牢固地固定在基底處的支座上。在渦輪機(jī)溫度頻繁變化的情況下，渦輪機(jī)的支座或者說支座單元出現(xiàn)疲勞，由此在基底上的可靠固定受材料疲勞的威脅。通過所述支座中的至少一個(gè)支座相對(duì)于水平基底或者相對(duì)于固定在基底上的固定器件的可運(yùn)動(dòng)性，相應(yīng)的支座可以執(zhí)行長(zhǎng)度補(bǔ)償，從而與牢固地固定的支座相比減少了施加至該支座上的機(jī)械負(fù)荷。

所述基底可以是地基。底架、中間板或類似物也可以是基底，其中，底架、中間板或類似物按照適當(dāng)方式牢固地固定在地基或者基底上，也就是說不可相對(duì)于基底運(yùn)動(dòng)。所述支座用于固定在渦輪機(jī)上，并且按照適當(dāng)方式例如以焊接方式固定在該渦輪機(jī)上。在固定在基底上的渦輪機(jī)中，渦輪機(jī)為了完成其正常工作按照適當(dāng)方式固定在基底上。所述渦輪機(jī)可以是渦輪壓縮機(jī)或者渦輪，并且尤其是針對(duì)至少100kW、特別是至少500kW的功率而設(shè)計(jì)的。支座數(shù)量是任意的。按照有利方式，有四個(gè)可運(yùn)動(dòng)的支座，其中，更多可運(yùn)動(dòng)的支座或者例如兩個(gè)可運(yùn)動(dòng)的以及兩個(gè)不可運(yùn)動(dòng)的支座也是可以想到的。

按照適當(dāng)方式所述可運(yùn)動(dòng)性是可沿基底運(yùn)動(dòng)的特性。所述可運(yùn)動(dòng)性可以是一維、二維或者三維的可運(yùn)動(dòng)性，其中，二維和/或三維一定不能有水平維度。

在本發(fā)明的一種有利實(shí)施方式中，所述支座中的至少兩個(gè)能夠以相互獨(dú)立地相對(duì)于所述固定器件沿水平方向運(yùn)動(dòng)的方式進(jìn)行支承。由此它們能夠以其位置特別靈活地也匹配于渦輪機(jī)的復(fù)雜的熱膨脹特性。獨(dú)立的可運(yùn)動(dòng)性由此得到：一支座是可運(yùn)動(dòng)的，而另一支座不需要由此執(zhí)行強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)。

例如使支座在基底上的滑動(dòng)的設(shè)置方式就足以實(shí)現(xiàn)可運(yùn)動(dòng)地支承。所述可運(yùn)動(dòng)性可以通過運(yùn)動(dòng)輔助裝置來實(shí)現(xiàn)，例如一種表面或者導(dǎo)軌，其對(duì)于兩個(gè)構(gòu)件彼此間以較低摩擦的方式來滑動(dòng)提供了幫助，例如通過特別平滑的表面或者潤(rùn)滑劑。

按照一種特別簡(jiǎn)單的方式，在可運(yùn)動(dòng)的支座和其固定器件之間的可運(yùn)動(dòng)性通過在所述固定器件和所述支座之間的間隙來獲得。在該間隙內(nèi)部可以進(jìn)行一維、二維或者三維的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

按照有利方式，所述可運(yùn)動(dòng)的支座具有帶凹槽的底板，通過所述凹槽對(duì)于配屬于所述支座的固定器件進(jìn)行引導(dǎo)，所述固定器件將所述支座固定在基底上，其中，所述底板在所述支座相對(duì)于所述固定器件沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)也會(huì)運(yùn)動(dòng)。凹槽的水平尺寸允許支座可沿水平方向運(yùn)動(dòng)。按照適當(dāng)方式，凹槽完全被底板包圍。所述固定器件可以是螺栓，該螺栓以螺紋連接到基底中。螺栓的螺栓頭可以直接或者間接地沿豎直方向?qū)τ诘装暹M(jìn)行固定。

尤其有利的是，所述固定器件包括帶凸緣的套筒，所述凸緣包圍螺栓。由此所述凸緣可以沿豎直方向固定所述底板，從而可以與螺栓加工精度無關(guān)地實(shí)現(xiàn)使力均勻地分布在底板上，以便固定該底板。

此外套筒可以限制螺栓至底板的擠壓力，例如通過所述套筒承擔(dān)一部分所述固定器件至所述基底上的擠壓力來實(shí)現(xiàn)。由此，螺栓施加到底板上的夾持力可以與螺栓拉緊力無關(guān)設(shè)定為最大值，該最大值允許底板在基底上進(jìn)行水平的運(yùn)動(dòng)，而無需克服過高的摩擦力。按照適當(dāng)方式，套筒直至凸緣的長(zhǎng)度等于底板在基底和底板的凸緣或者凸緣安放面之間的厚度。