[發明專利]渦輪殼體

有效

• 申請號: 201310001380.6
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103195509A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: B.E.威爾遜;M.S.卡薩文特
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本文所公開的主題涉及渦輪。特別地，本文所公開的主題涉及具有無螺栓部分的渦輪。

背景技術

渦輪包括轉子和圍繞轉子的殼體。諸如氣體、空氣或液體的流體穿過轉子的葉片以驅動渦輪的軸。渦輪設計成使得在操作期間間隙存在于殼體和轉子的葉片或動葉之間，以防止動葉對殼體的摩擦。間隙被維持得盡可能小，以防止流體在動葉的外部周圍經過。而是，流體在渦輪的動葉處且在動葉之間被引導，以允許渦輪有效地工作。

當渦輪被加熱和冷卻時，包括殼體的渦輪構件根據它們的熱響應特性而膨脹和收縮。如果殼體的熱響應太慢或圍繞轉子的動葉不均勻，則動葉摩擦殼體。特別地，在起動期間，在殼體已被加熱且充分膨脹之前，間隙較小，并且殼體的不均勻膨脹導致動葉對殼體的摩擦。由于動葉對殼體的摩擦導致材料從動葉頂端損耗，摩擦導致殼體和動葉頂端之間的間隙增加，從而降低渦輪的性能。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種渦輪包括：殼體，其具有多個弧形區段以一起形成殼體的基本上圓形的截面形狀，該殼體具有用于限定前開口的前邊沿和用于限定后開口的后邊沿，并且多個弧形區段在前后方向上在前邊沿和后邊沿之間延伸；以及固定突起，其在多個弧形區段的每個接頭處從殼體的外表面徑向延伸，以將相鄰弧形區段固定到彼此。殼體包括在該殼體的外表面上沒有固定突起的環形區域，該環形區域具有比在固定突起處從內表面到外表面的殼體的厚度更小的從內表面到外表面的厚度。

根據本發明的另一方面，一種渦輪殼體包括多個弧形區段，每個弧形區段具有在前端處的前邊沿、在后端處的后邊沿、以及在每個側端處用于連接到多個弧形區段中的相鄰弧形區段的凸緣的凸緣，該凸緣從每個弧形區段的外表面向外延伸且在前后方向上沿外表面延伸，每個弧形區段具有在前后方向上與凸緣共線且不包括該凸緣的外表面的一部分，不包括凸緣的該部分具有比在凸緣處從弧形區段的內表面到弧形區段的外表面的弧形區段的寬度更小的從弧形區段的內表面到弧形區段的外表面的寬度。

根據結合附圖的以下描述，這些及其它的優點和特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

在說明書的結論部分處的權利要求中特別地指明且清楚地要求保護被視為本發明的主題。根據結合附圖獲得的以下詳細描述，本發明的前述及其它的特征和優點是顯而易見的，在附圖中：

圖1是渦輪；

圖2是渦輪的弧形區段；

圖3是渦輪殼體的連接部分的前平面圖；

圖4是殼體的連接部分的側視截面圖；

圖5是當凸緣沿殼體的整個連接部分延伸時殼體變形的圖；

圖6是當凸緣僅沿殼體的長度部分地延伸時殼體變形的圖；

圖7是渦輪的雙壁殼體的側視截面圖。

詳細的描述參照附圖以示例的方式解釋本發明的實施例以及優點和特征。

附圖標記：

1?渦輪

10??殼體

11,?11a,?11b,?11c,?11d??弧形區段

12??固定突起

20??轉子

21??軸

22??動葉

31??外表面

32??前邊沿

33??后邊沿

34,?35??側邊緣

36,?36a,?36b??凸緣

38??內表面

39??螺栓孔

71??外殼

72??內殼

73??支撐件

74,?75??圓柱形部分

76??凸緣

77??空間

78??環形密封件

D1,?D2,?D3,?D4,?D5,?D6,?D7,?D8??長度

T1,?T2,?T3??時間

C??連接區域

R??環形區域

X??前后方向。

具體實施方式

圖1示出根據一個實施例的渦輪1。渦輪1包括殼體10，其由具有弧形截面的多個區段11a、11b、11c和11d構成。在本說明書和權利要求書中，術語“弧形截面”是指從渦輪1的入口端觀察時區段11a-11d的截面。此外，區段11a-11d在說明書和權利要求書全文中被稱為弧形區段。

固定突起12從渦輪1的殼體10突出。固定突起12將弧形區段11a-11d固定到相鄰的弧形區段11a、11b、11c或11d。固定突起12僅沿殼體10的外表面的長度部分地延伸。