[其他]回轉(zhuǎn)機械

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86101358
• 申請日: 1986-03-07
• 公開（公告）號: CN86101358A
• 公開（公告）日: 1986-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 片山一三;一柳卓;三橋庸良;毛利靖;小林昌哲
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會社
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 呂錫永

本發(fā)明涉及包括許多葉輪的回轉(zhuǎn)機械，該葉輪不可移動地安裝在主軸上，更具體地說，本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)機械，如蒸汽渦輪機，燃氣輪機等葉輪或轉(zhuǎn)子的改進，該轉(zhuǎn)子或葉輪紅套在主軸上。

在高載荷、高轉(zhuǎn)速離心壓縮機的葉輪運轉(zhuǎn)時，由離心力在每個葉輪上產(chǎn)生推力和每個葉輪截面的壓差，出于這種原因，有必要在回轉(zhuǎn)機械運轉(zhuǎn)過程正確地保持旋轉(zhuǎn)中心，不管在離心力影響下葉輪在徑向有多大膨脹，離心力都不能使葉輪滑動。為了防止葉輪在主軸上的滑動，現(xiàn)在都采用由紅套配合將葉輪不可移動地安裝在主軸上的方法代替通常的采用花鍵槽、鍵、壓配合等的方法。

為了便于理解本發(fā)明，圖2表示了一種將葉輪不可移動地安裝在主軸上的通常方法。每個葉輪1的內(nèi)周部分C紅套在主軸2上，隔開葉輪1的套筒3的部分D同樣也紅套在主軸上。

眾所周知，最新的回轉(zhuǎn)機械是要在高轉(zhuǎn)速、高載荷的操作狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，因此，存在著一種危險，即回轉(zhuǎn)機械不能在由通常的紅套配合的方法不可移動地安裝在主軸上以穩(wěn)定的狀態(tài)運轉(zhuǎn)。由于葉輪以較高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，這將產(chǎn)生較大的離心力，導致內(nèi)圓周部分C徑向的膨脹增加。為了保證將扭矩適當?shù)貜闹鬏S2傳遞到葉輪1次及使主軸2頂住由于產(chǎn)生在葉輪上的壓力的軸向力轉(zhuǎn)動，在主軸2的外圓周表面和每個葉輪1內(nèi)周壁之間必須有足夠的摩擦力，為了滿足這一要求，必須有足夠的紅套配合距離。由于紅套配合距離的增加，在紅套配合時，相對于葉輪內(nèi)周壁的切線方向應力增加，導致在壓縮機運轉(zhuǎn)時和停止運轉(zhuǎn)時之間應力差增加。這將引起釘個葉輪內(nèi)周部分在每次壓縮機起動和停止運轉(zhuǎn)時膨脹和收縮，并且徑向作用在葉輪上的表面壓力分布發(fā)生變化。這將導致葉輪1相對于主軸2的位移并且有引起轉(zhuǎn)子振動的危險。

例如，假設(shè)葉輪1的外徑為400mm，內(nèi)徑為130mm，轉(zhuǎn)數(shù)為15，000r.p.m，在葉輪轉(zhuǎn)動時，內(nèi)徑的膨脹距離大約為2/1000×（內(nèi)徑）。如果紅套配合的距離予定在2.5/1000×（內(nèi)徑），在葉軸轉(zhuǎn)動時，則紅套配合的有效距離只有0.5/1000×（內(nèi)徑）。這意味著上述紅套配合有效距離不足以保證可靠地將扭矩從主軸2傳遞到葉輪1和產(chǎn)生令人滿意地經(jīng)受每個葉輪截面差壓的摩擦力。此外，為了獲得2.5/1000×（內(nèi)徑）的紅套配合，必須將每個葉輪在爐中加熱到300℃到500℃的范圍，從加熱溫度的角度來看，任何增加紅套配合距離的要求都受到限制。

這樣，根據(jù)上述頭腦中的問題作出本發(fā)明，其目的在于提供一種回轉(zhuǎn)機械能夠保證有效地防止由于在主軸上葉輪的配合松動引起的轉(zhuǎn)子振動并能獲得很高的機械運轉(zhuǎn)可靠性。

本發(fā)明的另一個目的是要提供一種回轉(zhuǎn)機械具有下述的優(yōu)點，能夠采用與通常回轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)軸同長的主軸。

為了實現(xiàn)上述目的，提供的一種回轉(zhuǎn)機械包括許多不可移動地安裝在主軸上的葉輪，其特征在于：每個葉輪配備有與葉輪整體制做的套筒部分，套筒部分從主軸軸向觀察時位于遠離葉輪主要部件的位置，上述位置根據(jù)材料強度理論以這樣一種方法確定：由于回轉(zhuǎn)機械轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力使葉輪半徑方向的位移不影響套筒部分位置的確定，其中套筒部分紅套配合在葉輪主軸上。

本發(fā)明的其他目的，特性和優(yōu)點在閱讀了下面根據(jù)附圖所作的說明將變得更清楚。

圖1是本發(fā)明一個最佳實施例的離心式壓縮機轉(zhuǎn)子局部截面圖;

圖2是與以圖1相同方式所示的離心式壓縮機通常轉(zhuǎn)子的局部截面圖。

現(xiàn)在將參照圖示本發(fā)明最佳實施例的圖1詳細說明本發(fā)明。

圖1由局部截面視圖圖示了離心式壓縮機的轉(zhuǎn)子，許多葉輪1由其套筒部分A紅套配合在主軸2上。出于筒化的目的，下面只根據(jù)三個葉輪中位于中間的一個葉輪進行說明。從時圖中可以清楚看出，葉輪1由許多葉片11，側(cè)盤12和主盤13組合構(gòu)成，大部分由葉輪1轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生在主盤13的內(nèi)圓周部分B上。從材料強度理論可以知道，由葉輪1產(chǎn)生的離心力在距離L處對套筒部分A沒有影響，該距離可以由下面不等式表示：

L ≥1.8RT]]>

其中：R：葉輪套筒部分的平均半徑

T：L部分的平均厚度。

本發(fā)明由位于靠上不等式確定的距離L與主盤13的內(nèi)周部分13隔開的位置上的套筒部分A組成，其中，葉輪1轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的離心力直接產(chǎn)生在主盤13的內(nèi)周部分B上，圖1所示的實施例涉及一側(cè)吸入型多級壓縮機并只圖示了三個葉輪。當然，應當理解到，本發(fā)明并不由此限定，而是可以用于兩側(cè)吸入型多級壓縮機。