用于反动式汽轮机的喷嘴旋转体的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种在反动式汽轮机中的喷嘴旋转体，其通过喷射流体来实现转动。
【背景技术】
[0002]汽轮机是利用高温、高压状态的蒸汽并将其能量转换为机械能的原动机，是广泛用作火力发电或船舶等的主发动机。
[0003]汽轮机有冲动式涡轮机和反动式涡轮机等，其中，冲动式涡轮机从喷嘴喷射高压状态的蒸汽并将其喷射到叶片上后，仅利用由喷流来产生的冲击力；反动式涡轮机除了利用喷流之外，还利用通过改变叶片之间的截面面积产生的反作用力。
[0004]另外，除这些普通的汽轮机之外多次提出了利用旋转体自身蒸汽喷射的反作用力的反动式汽轮机，反动式汽轮机通过排放的蒸汽能量的反作用力来获得旋转能量，因此，结构简单，同时可获得高热效率，从而适合用作中小容量的原动机。
[0005]例如，在公开专利第10-2012-47709号(公开日:2012年5月14日)、公开专利第10-2013-42250号(公开日:2013年4月26日)以及授权专利第10-1229575号(授权日:2013年1月29日)中公开了反动式涡轮机装置。
[0006]这种反动式涡轮机装置包括:壳体，其具有壳体流路;涡轮轴，可旋转地结合在壳体上，并传递旋转力；多个喷嘴组件，与涡轮轴结合且可旋转地配置在壳体的壳体流路上，通过沿圆周方向喷射高压流体来产生旋转力。
[0007]为了便于理解本发明，对公开专利第10-2012-47709号(公开日:2012年5月14日)所公开的喷嘴板进行说明。
[0008]图1是表示现有技术的用于反动式汽轮机的喷嘴板的平面结构的图，喷嘴板的上部装配有相同大小的盘状盖子，并组成一个喷嘴组件。
[0009]参照图1，现有的喷嘴板1的盘状主体部10的中央形成与旋转轴(涡轮轴)结合的轴孔11，且以轴孔11为中心形成多个喷射连通口 12。
[0010]喷射连通口 12由与盖子(未示出)的喷射吸入口连通的第一喷射连通口 12a和连接第一喷射连通口 12a与喷射排放口 13的第二喷射连通口 12b组成。喷射连通口 12和喷射排放口 13是在具有一定厚度的盘状主体部上通过铣削(miling)作业形成的四边形(或长方形)凹槽。
[0011]喷嘴20与喷射排放口13相邻且通过螺栓或铆钉装配在主体部10上。附图标记23表示用于装配螺栓的螺栓紧固孔。喷嘴20上贯穿形成喷嘴孔21，在喷嘴孔21的一部分形成有直径较小的小径部22。另外，与主体部10单独实现装配的喷嘴20是通过钻削(drilling)作业来形成喷嘴孔。
[0012]但是，这种现有的喷嘴板在工作流体流入至第一喷射连通口12a并通过喷嘴20喷射的过程中，会产生流体的压降引起的效率降低的问题，在涡轮机长期运转过程中，装配在主体部10上的喷嘴20受到离心力的作用的同时受到大的压力和冲击，因此喷嘴20有可能脱离主体部10而严重损坏涡轮机。
[0013]具体地，由于主体部10的喷射连通口12和喷射排放口 13是通过铣削作业制成，喷嘴的喷嘴孔是通过钻削作业制成，因此喷射连通口的截面为四边形(或长方形)，另外，喷嘴的喷嘴孔具有圆形的截面。因而，圆形的喷嘴孔21与四边形的喷射排放口 13之间必然产生棱块，这种棱块很大程度上妨碍流体的流动，由此，在相应部位有可能产生因压降引起的效率降低的问题。
[0014]其次，为了获得大的旋转力，喷嘴20需固定在主体部10的最外侧，因此，只有与主体部10装配的喷嘴20的螺栓紧固部分(螺栓紧固孔)(A区域)的内侧能够受到主体部的支撑，而受到离心力作用的喷嘴20的外侧无法被主体部支撑。并且，由于螺栓具有剪应力薄弱的特性，因此当只用螺栓装配喷嘴20时，在涡轮机长期运转过程中，喷嘴20受到离心力的作用的同时受到大压力及冲击，因螺栓的破损而导致喷嘴20脱离主体部10，从而有可能严重损坏涡轮机。
[0015]现有技术文献
[0016]公开专利公报第10-2012-0047709号(公开日:2012年5月14日)
[0017]公开专利公报第10-2013-0042250号(公开日:2013年4月26日)
[0018]授权专利公报第10-1229575号(注册日:2013年1月29日)
【发明内容】
[0019](一)要解决的技术问题
[0020]本发明是为了解决上述问题而提出用于反动式汽轮机的喷嘴板(以下称为“喷嘴旋转体”)，本发明的目的在于提供一种能够通过改善喷嘴结构将流路上的流体的压降最小化，提高喷嘴的耐久性的用于反动式汽轮机的喷嘴旋转体。
[0021 ] (二)技术方案
[0022]用于实现上述目的的本发明的用于反动式汽轮机的喷嘴旋转体，包括:主体部，其为盘状，且中央形成有与旋转轴结合的轴孔；引导部，与所述主体部一体形成并向所述主体部的垂直方向突出，并具有引导侧面，以形成提供多个排气流路，所述排气流路相对于所述轴孔沿螺旋方向相互成等角;喷嘴片，位于各所述排气流路的前端并装配在所述主体部上，以使所述排气流路具有宽幅变窄的部分，所述喷嘴片具有与所述排气流路的截面形状相同的截面;以及紧固部件，其包括至少一个结合所述喷嘴片和所述主体部的螺栓及装配销。
[0023]优选地，本发明的特征在于，所述喷嘴片固定于排气流路的前端外侧，并与引导部的引导侧面形成宽幅窄的排气流路，所述引导侧面为与喷嘴片对置的引导部的引导侧面。
[0024]优选地，本发明的特征在于，所述引导部还包括防脱离部件，所述防脱离部件在所述主体部的径向方向上支撑所述喷嘴片的外表面。
[0025]优选地，本发明的特征在于，所述排气流路的截面为四边形，且更加优选地，所述排气流路的底角为曲面。
[0026]优选地，本发明的特征在于，所述引导部的引导侧面的内侧形成有中空孔。
[0027](三)有益效果
[0028]本发明的用于反动式汽轮机的喷嘴旋转体可在主体部上更换组成喷嘴部的喷嘴片，由此能够容易地变更涡轮机的容量，并能够改善喷嘴结构，以便将流体阻力导致的压降最小化，并且能够提尚嗔嘴部的耐久性。
【附图说明】
[0029]图1是表示现有技术的用于反动式汽轮机的喷嘴板的平面结构的图。
[0030]图2是本发明的用于反动式汽轮机的喷嘴旋转体的平面图。
[0031 ]图3是本发明的用于反动式汽轮机的喷嘴旋转体的立体图。
[0032]图4的(a)、(b)、(c)、(d)是表示图2的A_A和B_B的剖面结构的图。
[0033]图5是本发明的另一实施例的用于反动式汽轮机的喷嘴旋转体的平面图。
[0034]图6是图5的C-C的剖面结构图。
[0035]附图标记说明
[0036]100、200:喷嘴旋转体110、210:主体部
[0037]111:轴孔120、220:引导部
[0038]121、221:排气流路 122:防脱离部件
[0039]130、230:喷嘴片 GS:引导侧面
[0040]优选实施方式
[0041]在本发明实施例中提出的特定结构和功能性说明只是为了说明基于本发明的概念的实施例而例示的，因此，基于本发明的概念的实施例可以以多种形式实施。而且，本发明并不限定于本说明书中说明的实施例，应理解为包括本发明的思想和技术范围内的所有变更物、等同物以及替代物。
[0042]另外，在本发明中，第一和/或第二等术语可用于说明各种组件，但所述组件并不限定于所述术语。所述术语只是用于区分某一组件与其他组件，例如，在不脱离本发明的概念的权利保护范围内，第一组件可命名为第二组件，类似地，第二组件可命名为第一组件。
[0043]当提到某组件与另一组件“连接”或者“接合”时，可以理解为与另一组件直接连接或者接合，