专利名称：盘轴式可调容量trt的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高炉煤气余压透平发电装置(英文縮写TRT，以下描述中简称 TRT)。
背景技术：
TRT是钢铁企业的高炉煤气余压回收设备，目前国内外冶金行业的大、中、小型高 炉煤气净化系统后均配备有TRT发电机组。
据了解，现有的小型TRT发电机组，采用的是径向进气、径向排气，现有的大型 TRT发电机组，采用的是径向进气、轴向排气，因此存在以下问题1、由于进气机匣、 排气机匣布置在主轴支撑轴承之间，因而主轴支撑轴承之间的跨距大，难于保证主轴的 刚性；2、蜗壳式进气机匣和排气机匣，使得进气、排气都需要将气流方向改变90度， 因而机组的体积难于縮小；3、主轴与进气机匣和排气机匣的相交处均需密封，致使密 封介质氮气的耗费量增大；4、不便于保养、维护主轴支撑轴承。 发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种轴向进气、径向排气的盘轴 式可调容量TRT，此种TRT不仅体积小、结构简单紧凑，而且主轴的刚性好，主轴与 定子之间的密封部位少。
本实用新型所述盘轴式可调容量TRT由转子和定子组成，转子包括主轴和安装在 主轴上的叶轮盘，定子包括进气壳体、可调静叶机构、排气壳体、主轴支撑轴承、轴承 箱和底座；各构件与部件的组装方式轴承箱固定在底座上，主轴支撑轴承安装在轴承 箱内；进气壳体、可调静叶机构、排气壳体组装成一体，该组合体与底座连接；主轴与 主轴支撑轴承组合安装，其主体部分位于轴承箱内，其一端为悬臂端，所述悬臂端伸出 轴承箱进入排气壳体，主轴的悬臂端与排气壳体的相交处设置有密封(由于煤气属于有 毒气体，优选氮气作封堵介质通入密封内)；进气壳体的进气口位于主轴的轴向，排气 壳体的排气口位于主轴的径向；叶轮盘固定在主轴的悬臂端，位于排气壳体内，叶轮盘
上安装的动叶外缘与排气壳体的通道内壁之间有间隙。所述间隙很小，为1.5 mm 2-2mm 。工作时，高炉煤气经进气壳体整流、可调静叶机构的静叶预旋后冲动叶轮盘旋转， 叶轮盘带动主轴旋转，将气体做功传递给同步发电机发电。通过调节静叶的角度可改变 TRT的容量。
本实用新型具有以下有益效果
1、 由于进气壳体、可调静叶机构、排气壳体组装成一体，轴向进气、径向排气，
与现有TRT相比，结构更加简单紧凑，体积减小，重量减轻，成本降低。
2、 由于主轴与定子的相交部位只有一处，与现有TRT相比，密封部位减少、封堵 介质的耗费量减小。
3、 采用双支撑的主轴的悬臂端安装叶轮盘，因而可减小主轴支撑轴承之间的跨距， 提高主轴的刚性， 一阶临界转速可高于工作转速1.25倍。
4、 由于轴承箱自成体系，轴承集中在轴承箱内，与高温煤气有效隔离，不仅有利 于轴承的保养、维护，而且有利于轴承箱内温度的控制。
5、 排气壳体的排气口可根据工厂条件及管路走向沿其直径的不同方向设置，方便 机组布局，节约工厂空间。
6、 进气壳体的形状和结构，可使煤气在通过该壳体时不断加速。
图1是本实用新型所述盘轴式可调容量TRT的一种结构示意图； 图2是图1的局部放大图，该图更清楚地表明了可调静叶机构的结构； 图3是排气壳体的一种形状和结构示意图； 图4是联动环的一种结构示意图。
图中，l一进气壳体、2—可调静叶机构、3—叶轮盘、4一排气壳体、5—支承轴承、 6—主轴、7—支承推力轴承、8—轴承箱、9一底座、IO—联动环、ll一滑块、12—销轴、 13_摇臂、14一静叶、15—静叶内壳体、16、排气管、17_法兰。
具体实施方式
本实施例中，盘轴式可调容量TRT的结构如图1所示。转子包括主轴6和安装在 主轴悬臂端的叶轮盘3;定子包括进气壳体l、可调静叶机构2、排气壳体4、主轴支撑 轴承、轴承箱8和底座9。
进气壳体l为圆锥筒体，筒体内安装有导流构件，圆锥筒体的大端为进气口。可调 静叶机构2的结构如图2所示，包括联动环IO、滑块ll、销轴12、摇臂13、静叶14、 静叶内壳体15，联动环IO的形状、结构如图4所示；可调静叶机构的控制方式有两种:转速控制方式和稳压控制方式；转速控制方式是在启动升速过程中采用的一种控制方 式，在机组的启动过程中，靠调节静叶的开度来调节煤气冲向动叶的速度和方向，从而 控制机组的转速，在此期间高炉煤气的压力靠与TRT系统并联的减压阀组控制压力， 这种方式可以替代机组入口前的启动调速阀的功能，此种控制方式以机组转速为反馈信 号；稳压控制方式在启动升速过程结束、同步发电机进入发电并网状态时采用的一种控 制方式，靠调节静叶的开度来调节煤气冲向动叶的速度和方向及调节静叶前的进气压 力，从而达到稳定压力的目的，此种控制方式以机组进气压力或高炉顶压为反馈信号。 排气壳体4的外形和结构如图3、图1所示，其排气口沿其直径方向设置。主轴支撑轴 承包括支承轴承5和支承推力轴承7。
组装方式进气壳体l、可调静叶机构2、排气壳体4用螺栓组装，该组合体通过 滑销、螺栓等与底座9连接；轴承箱8用螺栓固定在底座9上，支承轴承5、支承推力 轴承7位于轴承箱8内，相隔一定间距安装(间距以满足主轴的刚性要求确定)；主轴6 通过支承轴承5、支承推力轴承7安装在轴承箱8内，其悬臂端伸出轴承箱8进入排气 壳体4，主轴6的悬臂端与排气壳体4的相交处设置有动密封，氮气作封堵介质通入密 封内；进气壳体1的进气口位于主轴6的轴向，排气壳体4的排气口位于主轴6的径向； 叶轮盘3固定在主轴6的悬臂端，并位于排气壳体4内，叶轮盘3上安装的动叶外缘与 排气壳体内的气道内壁之间有1.5mm的间隙。
权利要求1、一种盘轴式可调容量TRT，由转子和定子组成，转子包括主轴(6)和安装在主轴上的叶轮盘(3)，定子包括进气壳体(1)、可调静叶机构(2)、排气壳体(4)、主轴支撑轴承、轴承箱(8)和底座(9)，其特征在于进气壳体(1)、可调静叶机构(2)、排气壳体(4)组装成一体，该组合体与底座(9)连接，轴承箱(8)固定在底座(9)上，主轴支撑轴承安装在轴承箱(8)内，主轴(6)与主轴支撑轴承组合安装，其主体部分位于轴承箱(8)内，其一端为悬臂端，所述悬臂端伸出轴承箱(8)进入排气壳体(4)，主轴(6)的悬臂端与排气壳体(4)的相交处设置有密封，进气壳体(1)的进气口位于主轴(6)的轴向，排气壳体(4)的排气口位于主轴(6)的径向，叶轮盘(3)固定在主轴(6)的悬臂端，位于排气壳体(4)内，叶轮盘(3)上安装的动叶外缘与排气壳体的排气通道内壁之间有通气间隙。
2、 根据权利要求1所述的盘轴式可调容量TRT，其特征在于叶轮盘(3)上安装的 动叶外缘与排气壳体的排气通道内壁之间的通气间隙为1.5 mm 2.2mm。
3、 根据权利要求1或2所述的盘轴式可调容量TRT，其特征在于主轴支撑轴承包 括支承轴承(5)和支承推力轴承(7)。
4、 根据权利要求1或2所述的盘轴式可调容量TRT，其特征在于进气壳体1为圆 锥筒体，筒体内安装有导流构件，圆锥筒体的大端为进气口。
5、 根据权利要求3所述的盘轴式可调容量TRT，其特征在于进气壳体l为圆锥筒 体，筒体内安装有导流构件，圆锥筒体的大端为进气口。
专利摘要一种盘轴式可调容量TRT，转子包括主轴和安装在主轴上的叶轮盘；定子包括进气壳体、可调静叶机构、排气壳体、主轴支撑轴承、轴承箱和底座。轴承箱固定在底座上，主轴支撑轴承安装在轴承箱内；进气壳体、可调静叶机构、排气壳体组装成一体，该组合体与底座连接；进气壳体的进气口位于主轴的轴向，排气壳体的排气口位于主轴的径向；主轴的一端为悬臂端，所述悬臂端伸出轴承箱进入排气壳体，主轴的悬臂端与排气壳体的相交处设置有密封；叶轮盘固定在主轴的悬臂端并位于排气壳体内。此种TRT轴向进气、径向排气，不仅体积小、结构简单紧凑，而且主轴的刚性好，主轴与定子之间的密封部位少。
文档编号F01D11/00GK201144714SQ20082006167
公开日2008年11月5日 申请日期2008年1月9日 优先权日2008年1月9日
发明者任先念, 刘敦惠, 刘栋梁, 杨云福 申请人:成都发动机(集团)有限公司