[發明專利]轉子組件和改裝方法

無效

• 申請號: 201310423432.9
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103670527A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: N.澤勒諾維;C.肯蒂斯;T.G.舒羅克
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: F01D5/10
• 分類號: F01D5/10;F01D5/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;嚴志軍

技術領域

本發明大體涉及轉子組件，以及改裝特別是用于諸如低壓蒸汽渦輪的渦輪的大型轉子的方法。

背景技術

如例如在美國專利No.?6,837,685中描述的那樣，至少一些已知的渦輪轉子組件包括轉子輪，多個葉片聯接到轉子輪上。轉子典型地由若干個大型圓柱形鑄件或經加工的區段組裝而成。焊接、栓接或通過熱收縮工藝連接所述區段。

轉子在端部或沿著其長度的中間位置處通過軸承得到支承。在包括高壓渦輪、中壓渦輪和低壓渦輪的大型多級蒸汽渦輪的情況下，典型地存在用以在端部處以及在級之間支承轉子的軸承。

應當注意，用于大型渦輪的轉子可重達155噸或更重，而且盡管有這個相當大的重量，轉子必須典型地以電網頻率(即，50?Hz或60?Hz)的全頻率或半頻率旋轉。考慮到高旋轉速度，轉子質量不均衡會使轉子彎曲或變形。隨著旋轉速度增大，這樣振動的幅度常常超過被稱為臨界速度的最大值。在當代渦輪被制造成具有高公差的情況下，這種位置不當的運動可導致渦輪損傷和故障。

因此本發明的目標是提供一種轉子聯接件和用以聯接轉子區段的方法，例如作為對轉子進行修理或改造的一部分。本發明的特別目標是提供這樣的轉子聯接件和方法，它們能夠降低臨界速度引起的失效風險。

發明內容

根據本發明的一方面，提供一種轉子，用以承載用于對公共電網產生電功率的渦輪的旋轉部件，轉子包括用具有超過轉子的標稱直徑(nominal?diameter)的增大的直徑的聯接件聯接的至少兩個區段，其中，轉子區段中的至少一個包括在至少一個轉子區段的端部處且在聯接件附近的一個或多個腔體，使得當轉子區段聯接時，一個或多個腔體的邊界全部都是內表面。

在優選變型中，在至少一個轉子區段的端部處且在聯接件附近的一個或多個腔體從轉子的壁延伸到超過轉子的標稱直徑的聯接件的一部分中，或者被置于從轉子的壁延伸到超過轉子的標稱直徑的聯接件的一部分中的體積中。

在優選變型中，轉子區段中的至少一個承載低壓蒸汽渦輪的旋轉部件，諸如旋轉葉片或翼型件和它們的相應的平臺。

根據本發明的另一方面，提供一種用具有超過轉子的標稱直徑的增大的直徑的聯接件來聯接用于承載用于對公共電網產生電功率的渦輪的旋轉部件的轉子的至少兩個區段的方法，該方法包括以下步驟：當聯接時，從專有地位于區段的內部內的體積移除質量。

在方法的優選變型中，移除質量，以提高聯接的轉子區段的臨界側向(lateral)速度，使得與聯接的具有平坦端部的轉子區段相比，運行速度和臨界側向速度之間的差擴大。

根據下面列出的以下詳細描述和圖，本發明的上述方面和另外的方面將是顯而易見的。

附圖說明

現在將參照附圖來描述本發明的示例性實施例，其中：

圖1顯示在根據已知方法修改之后的兩個轉子區段之間的聯接件；

圖2顯示兩個轉子區段之間的聯接件，其示出本發明的示例；

圖3顯示兩個轉子區段之間的聯接件，其示出本發明的示例；以及

圖4顯示轉子振動的激勵頻譜的兩個標圖，其示出根據本發明的示例的修改的作用。

部件列表：

11、12轉子區段

111、112聯接件

13表面

14腔體

15聯接材料。

具體實施方式

在以下描述中更詳細地描述本發明的示例的方面和細節。參照附圖來描述本發明的示例性實施例，其中，相同標號用來表示相同元件。在以下描述中，為了說明，闡述了許多具體細節，以提供對本發明的全面理解。但是，可在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明，而且本發明不限于本文公開的示例性實施例。

圖1顯示示意圖由聯接件111、112聯結的兩個轉子區段11、12。轉子區段可為例如用于低壓蒸汽渦輪的轉子的兩個區段。這樣的轉子區段典型地是實心的，或者具有帶有厚壁的圓柱形。在聯接區域111、112處，轉子的壁厚以及因此半徑超過轉子的標稱外半徑，以對螺栓或螺釘提供開口。標稱半徑可被看作通過將聯接區段之前的轉子的半徑線性地外推到轉子區段的端部而獲得的轉子在聯接區段中的半徑。

當提供轉子時，可優化轉子，以便以最低可能重量、最低材料使用量來提供完整性，或者確保構件的互換能力，以便最大程度地減少備件數量。但是，在改造中，原始轉子可由改進的轉子代替，從而有一些有限的自由度來改變轉子的整體尺寸。