[實用新型]蒸汽渦輪的操控級的工作輪裝置及蒸汽渦輪

有效

• 申請號: 201520239566.X
• 申請日: 2015-03-09
• 公開（公告）號: CN205089373U
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: H·屈恩
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D5/00
• 分類號: F01D5/00;F01D5/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;宣力偉

技術領域

本實用新型涉及一種蒸汽渦輪的操控級的工作輪裝置。此外，本實用新型涉及一種具有這樣的工作輪裝置的蒸汽渦輪。

背景技術

一種蒸汽渦輪通常由幾個渦輪級形成，所述渦輪級均由導向葉片和工作葉片的至少一個輪圈所組成。所述工作葉片與渦輪軸相連接，并且與該渦輪軸共同旋轉。所述導向葉片在殼體中旋轉固定地設置。所述導向葉片正如噴嘴一樣作用到流入的蒸汽上。據此，在蒸汽的速度升高時，蒸汽的壓力變小。所述蒸汽的熱能通過該布置轉換為動能。以高的速度流動的蒸汽偏轉到放置在所述導向葉片之后的工作葉片上，其中所述蒸汽的動能的一部分被釋放到所述工作葉片上。被釋放的渦輪功率的所述操控通過操控所述被導入的蒸汽量來實現。對于該目的來說，在所述第一渦輪級之前連接一種操控級。操控級指的是一種特定的等壓級。工作輪或者操控級的工作葉片也被稱為行動輪或者A輪。對于所追求的蒸汽量的操控通過一種被放置在所述操控級前面的操控閥來實現。

為了容納所述操控級的工作葉片，所述渦輪軸具有一種輪盤。所述工作葉片在輪盤上的緊固優選地通過一種腳/槽-連接來實現。根據機械的載荷，為了對于所述操控級的工作葉片進行緊固，提供了不同的腳/槽-連接，例如錘頭連接、雙錘頭連接、燕尾形（Schwalbenschanz）連接、冷杉或者插入腳，例如T形腳/槽連接。

針對特別高負載的操控級，DE102010007335公開了一種操控級，其中工作葉片、頂蓋帶和工作輪的腳部單片地借助于電火花腐蝕和/或切削從單個工件中被制造出來，并且作為整個輪圈被推移到所述渦輪軸上。在這種情況中，在所述輪圈和所述渦輪軸之間的連接通過T形的腳槽連接來實現。

所述渦輪軸如此地進行構造，使得所述輪盤被構造用于容納所述操控級的運行葉片，并且過渡到一種轉子球中，并且被構造用于容納被設置在后方的渦輪級的工作葉片。為此，所述轉子球通常同樣具有用于相應的腳槽連接的容納器。

從所述輪盤到所述轉子球的過渡部尤其是切口應力敏感的。由此存在的危險在于，由于在所述操控級的區域中的大的負載，在到轉子球的過渡部上出現了裂紋，所述裂紋會擴展并且導致所述渦輪軸的失效。這樣的形成裂紋的情況必須在所有的情形下被避免，因為所述渦輪軸的失效會導致在渦輪上的顯著的損壞。為了減少在從所述輪盤到轉子球的過渡部上的缺口應力，通常設置了一種具有在所述過渡部的區域中的大半徑的經過整圓的過渡部。該過渡部用于減小所述缺口應力。盡管如此，在從所述輪盤到所述轉子球的過渡部中的區域仍然繼續受到缺口應力威脅。尤其是在所述轉子球的區域中出現了高的缺口應力。所述缺口應力能夠通過在從所述輪盤到所述轉子球的過渡部上的被設置的半徑或者被設置的整圓部不充分地減小。

實用新型內容

因此，本實用新型的任務在于，提供一種蒸汽渦輪的操控級的工作輪裝置，該工作輪裝置能夠相對于在從所述輪盤到所述轉子球的過渡部的區域中的缺口應力裂紋進行改善的保護。此外，本實用新型的任務在于，提供一種具有這樣的工作輪裝置的蒸汽渦輪。

在下列所述的一種蒸汽渦輪的操控級的工作輪裝置的方面解決該任務：該工作輪裝置包括渦輪軸，其中該渦輪軸具有：

-一用于容納所述操控級的工作葉片的輪盤，以及

-沿著流動方向被構造在所述輪盤之后的、用于容納至少一個被設置在后面的渦輪級的工作葉片的轉子球，

其特征在于，

在從所述輪盤到所述轉子球的過渡部上如此構造和設置一種減荷槽，從而得出從所述減荷槽到所述輪盤的連續的過渡部。

在蒸汽渦輪方面，通過一種蒸汽渦輪來解決該任務。所述蒸汽渦輪包括按照前面所述的工作輪裝置。

本實用新型還涉及能夠單個或互相組合地應用的其它實施例。

所述蒸汽渦輪的操控級的根據本實用新型的工作輪裝置具有一渦輪軸，其中所述渦輪軸具有一種用于容納所述操控級的工作葉片的輪盤和一種沿著流動方向被構造在所述輪盤后面的、用于容納至少一個被設置在后面的渦輪級的工作葉片的轉子球，其特征在于，在從所述輪盤到所述轉子球的過渡部上如此構造和設置一種減荷槽，從而得出一種從所述減荷槽到所述輪盤的連續的過渡部。令人驚奇地得到證明的是，如此被構造或設置的減荷槽相對于到當前所使用的過渡部半徑不僅減小缺口應力地作用在所述輪盤和所述轉子球之間的過渡部上，而且也降低缺口應力地作用在所述轉子球中的被設置在后方的葉片根部槽上。因此，根據本實用新型的工作輪裝置用于減小所述渦輪軸的缺口應力敏感性。

本實用新型的一種設計方案規定了，所述輪盤一體地與所述渦輪軸構造。所述輪盤和所述渦輪軸的一體的構造進一步減小缺口應力地作用。