蒸汽涡轮机壳体支承块以及蒸汽涡轮机喷嘴支承组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种蒸汽涡轮机壳体支承块以及蒸汽涡轮机喷嘴支承组件。各个实施例包括蒸汽涡轮机壳体支承块，该蒸汽涡轮机壳体支承块具有：体部，该体部的尺寸能够基本填充蒸汽涡轮机壳体中的凹入部，该体部具有比深度或宽度大的长度；一组凸块，所述一组凸块从体部延伸，所述一组凸块中的每一个的尺寸都能够基本填充蒸汽涡轮机壳体中的相应的槽，其中所述一组凸块定位于体部的径向向外面向壁处；和销孔，该销孔位于体部的底面上，以用于接收保持构件。
【专利说明】
蒸汽涡轮机壳体支承块以及蒸汽涡轮机喷嘴支承组件
技术领域
[0001]本实用新型中所公开的主题涉及蒸汽涡轮机喷嘴组件、或隔膜级(diaphragmstage)。具体而言，本实用新型中所公开的主题涉及用于蒸汽涡轮机喷嘴组件的壳体支承块以及支承组件。
【背景技术】
[0002]蒸汽涡轮机包括静止喷嘴组件，所述静止喷嘴组件将工作流体流引导到与旋转转子连接的涡轮斗叶(bucket)中。喷嘴构造(包括多个喷嘴，或“翼型件”)有时被称为“隔膜”或“喷嘴组件级”。蒸汽涡轮机隔膜包括两个半部，该两个半部围绕转子组装，从而在这两个半部之间产生水平接头(horizontal joints)。每个涡轮机隔膜级都在相应的水平接头处在隔膜的各侧上由支承杆(support bars)、支承凸耳(support lugs)或支承螺钉竖直地支承。隔膜的水平接头还与涡轮机壳体的水平接头相对应，该涡轮机壳体包绕蒸汽涡轮机隔膜。
[0003]支承杆典型地通过螺栓在水平接头附近水平地附接到隔膜级的底半部。典型的支承杆包括舌部，该舌部配合在机器加工于隔膜中的凹入部中。该支承杆还包括细长部分，该细长部分定位在涡轮机壳体的壁架上。进行隔膜维护可能需要进入隔膜的底半部，由于支承杆和定心销将隔膜的底半部联接到壳体，因此该底半部不能围绕涡轮机转子旋转。此外，为了将底半部与壳体的水平接头对准，也需要移除隔膜的底半部。为了进入隔膜的底半部，可能需要采用多个耗时并且高成本的步骤。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型公开用于蒸汽涡轮机壳体的支承块、相关组件和设备。各个实施例包括蒸汽涡轮机壳体支承块，该蒸汽涡轮机壳体支承块具有:体部，该体部的尺寸能够基本填充蒸汽涡轮机壳体中的凹入部，该体部具有比其深度或宽度大的长度;一组凸块，该组凸块从体部延伸，该组凸块中的每一个的尺寸都能够基本填充蒸汽涡轮机壳体中相应的槽，其中该组凸块定位于体部的径向向外面向壁处;和销孔，该销孔位于体部的底面上，以用于接收保持构件。
[0005]本实用新型的第一方面包括一种蒸汽祸轮机壳体支承块(casingsupportblock)，具有:体部(body port1n)，该体部的尺寸能够基本填充蒸汽祸轮机壳体中的凹入部(pocket)，该体部具有比其深度或宽度大的长度;一组凸块(a set of tabs)，所述一组凸块从体部延伸，所述一组凸块中的每一个的尺寸都能够基本填充蒸汽涡轮机壳体中相应的槽，其中所述一组凸块定位于体部的径向向外面向壁(radially outwardly facingwall)处;和销孔(pin hole)，该销孔位于体部的底面(bottom surface)上，以用于接收保持构件(retaining member)。
[0006]其中，所述体部的长度为大约10厘米到大约15厘米，所述体部的径向宽度为大约4厘米到大约8厘米，并且所述体部的轴向深度为大约5厘米到大约10厘米。
[0007]其中，所述一组凸块包括两个不同的凸块，所述两个不同的凸块各自从所述体部的相对的轴向面向壁延伸，其中所述径向向外面向壁在所述体部的相对的轴向面向壁之间延伸。
[0008]其中，所述一组凸块仅从所述相对的轴向面向壁中的每一个的一部分延伸，从而使所述相对的轴向面向壁中的每一个的一部分暴露。
[0009]其中，所述一组凸块包括从所述体部的轴向面向壁延伸的单个凸块，所述轴向面向壁邻近所述径向向外面向壁。
[0010]其中，所述一组凸块包括从所述径向向外面向壁延伸的钩，所述钩的尺寸能够与所述壳体中相应的槽互补。
[0011]其中，所述钩包括第一凸缘(flange)和第二凸缘，所述第一凸缘从所述体部基本垂直地延伸，所述第二凸缘从所述第一凸缘基本垂直地延伸。
[0012]其中，所述一组凸块中的每一个都是由与所述体部相同的材料形成的整体结构。
[0013]本实用新型的第二方面包括一种蒸汽涡轮机喷嘴支承组件，具有:半环形隔膜段；蒸汽涡轮机壳体，该蒸汽涡轮机壳体至少部分地容纳半环形隔膜段，该蒸汽涡轮机壳体具有水平接头表面和位于该水平接头表面之下的凹入部，该凹入部包括主凹入部和从该主凹入部延伸的至少一个槽;和蒸汽涡轮机壳体支承块。该蒸汽涡轮机壳体支承块具有:体部，该体部的尺寸能够基本填充主凹入部;和从体部延伸的一组凸块，所述一组凸块中的每一个的尺寸都能够基本填充从主凹入部延伸的至少一个槽，其中所述一组凸块定位于体部的径向向外面向壁处。
[0014]所述的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件还包括孔和保持构件，所述孔位于所述体部的底面上，所述保持构件从所述主凹入部的底部突出，以用于与所述蒸汽涡轮机壳体支承块的体部中的孔相接合。
[0015]所述的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件还包括与所述半环形隔膜段非固定地相接合的支承杆，所述支承杆包括相对于所述蒸汽涡轮机壳体的水平接头表面和所述蒸汽涡轮机壳体支承块外悬的凸缘。
[0016]所述的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件还包括垫片，所述垫片定位在所述蒸汽涡轮机壳体支承块与相对于所述蒸汽涡轮机壳体的水平接头表面外悬的凸缘之间。
[0017]其中，所述一组凸块包括两个不同的凸块，所述两个不同的凸块各自从所述体部的相对的轴向面向壁延伸，其中所述径向向外面向壁在所述体部的相对的轴向面向壁之间延伸，并且其中从所述主凹入部延伸的至少一个槽包括两个不同的槽，所述两个不同的槽从所述主凹入部沿轴向相对方向延伸，所述两个不同的凸块与所述两个不同的槽互补。
[0018]其中，所述一组凸块仅从所述相对的轴向面向壁中的每一个的一部分延伸。
[0019]其中，所述一组凸块包括从所述体部的轴向面向壁延伸的单个凸块，所述轴向面向壁邻近所述径向向外面向壁，并且其中从所述主凹入部延伸的至少一个槽包括从所述主凹入部沿轴向方向延伸的单个槽，所述单个凸块与所述单个槽互补。
[0020]其中，所述一组凸块包括从所述径向向外面向壁延伸的钩，其中所述至少一个槽包括钩形槽，其中所述钩的尺寸能够与所述壳体中的钩形槽互补。
[0021]其中，所述钩包括第一凸缘和第二凸缘，所述第一凸缘从所述体部基本垂直地延伸，所述第二凸缘从所述第一凸缘基本垂直地延伸。
[0022]其中，所述一组凸块中的每一个都是由与所述体部相同的材料形成的整体结构。
[0023]本实用新型的第三方面包括一种蒸汽涡轮机设备，具有:转子;半环形隔膜段，该半环形隔膜段至少部分地包绕转子;蒸汽涡轮机壳体，该蒸汽涡轮机壳体至少部分地容纳半环形隔膜段和转子，该蒸汽涡轮机壳体具有水平接头表面和位于该水平接头表面之下的凹入部，该凹入部包括主凹入部和从该主凹入部延伸的至少一个槽;蒸汽涡轮机壳体支承块;和支承杆，该支承杆与半环形隔膜段非固定地相接合，该支承杆包括相对于蒸汽涡轮机壳体的水平接头表面和蒸汽涡轮机壳体支承块外悬的凸缘，其中所述蒸汽涡轮机壳体支承块具有:体部，该体部的尺寸能够基本填充主凹入部;和一组凸块，所述一组凸块从体部延伸，所述一组凸块中的每一个的尺寸都能够基本填充从主凹入部延伸的至少一个槽，其中所述一组凸块定位于体部的径向向外面向壁处。
[0024]所述的蒸汽涡轮机设备还包括位于所述体部的底面上的孔和保持构件，所述保持构件从所述主凹入部的底部突出，以用于与所述蒸汽涡轮机壳体支承块的体部中的孔相接入口 ο
【附图说明】
[0025]通过以下结合示出了本实用新型的各个实施例的附图对本实用新型的各个方面进行详细描述，本实用新型的这些和其它的特征将更容易理解，在附图中:
[0026]图1示出了根据现有技术的双流蒸汽涡轮机的局部剖面示意图。
[0027]图2示出了根据现有技术的联结在水平分裂表面处的一对环形隔膜环段的总体示意性端视图。
[0028]图3示出了根据现有技术的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件的局部端视图。
[0029]图4至图7示出了根据本实用新型的实施例的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件的局部端视图。
[0030]图8示出了根据本实用新型的各个实施例的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件的局部端视图。
[0031]图9至图11示出了图8的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件的一部分的三维透视图。
[0032]图12示出了图8至图11的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件的一部分的平面图。
[0033]图13示出了根据本实用新型的各个其它实施例的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件的局部端视图。
[0034]应当注意到，本实用新型的视图不必成比例。附图旨在仅示出本实用新型的典型方面，并且因此不应当被认为对本实用新型的范围构成限制。在附图中，相似的附图标记代表附图中相似的元件。
【具体实施方式】
[0035]本实用新型的方面提供用于蒸汽涡轮机喷嘴组件的壳体支承块。该支承块可以可移除地固定到位于凹入部中的半环形壳体段，并且可以允许将较旧的壳体段翻新成现代的支承杆设计，而无需丢弃较丨日的壳体。
[0036]如上所述，传统的支承杆设计需要移除蒸汽涡轮机转子以便移除下部隔膜半部，从而导致较高的周期时间及相关费用。不能在下部隔膜半部位于涡轮机壳体中时移除支承杆的事实阻碍了隔膜围绕转子铺开。保持支承杆的水平螺栓的间隙问题阻碍了在下部隔膜半部仍然位于壳体中时将支承杆从下部隔膜半部移除。目前，用于隔膜维护的过程需要花费若干轮班工作时间或若干天来完成。首先移除上部壳，随后移除上部隔膜半部。接下来移除转子，以允许间隙产生，并且随后移除下部隔膜半部。
[0037]本实用新型已构想了包括中心线支承元件的支承杆设计，该中心线支承元件位于壳体段的水平接头表面之上。能够从位于水平接头表面之上的位置调节支承杆，而无需移除下部隔膜半部。
[0038]参照图1，示出了根据现有技术的双流蒸汽涡轮机10(例如，低压蒸汽涡轮机)的局部剖面示意图。双流蒸汽涡轮机10可以包括分别由第一隔膜组件16和第二隔膜组件18包绕的第一低压(LP)部段12和第二 LP部段14(包括壳体部段和容纳于其中的隔膜环段)。如图2中所示，每个隔膜组件16、18都包括在水平接头表面24处联结的一对半环形隔膜环段20、22。隔膜环段20、22分别容纳于壳体段30、31内，该壳体段30、31同样在水平接头表面24处联结。每个半环形隔膜环段20、22支承半环形行的涡轮喷嘴26和内部腹板28，如本领域内众所周知的。隔膜环段20、22共同包绕转子29(以虚线示出)，如本领域内众所周知的。
[0039]参照图3，示出了用于蒸汽涡轮机隔膜的现有技术的支承组件。具体而言，图3是图2的下部半环形隔膜环段(或者简单地说，下部隔膜段)22的一部分的特写视图，该下部半环形隔膜环段固定地联接到下部涡轮机壳体半部(或者简单地说，壳体)31。下部隔膜段22图示为由支承杆32竖直地支承在壳体31内，如本领域内众所周知的。支承杆32通过延伸穿过支承杆32的螺栓(多个螺栓)34螺栓连接到下部隔膜段22。至少一个螺栓34可以延伸穿过支承杆32的径向向内导向(radially inwardly directed)的凸缘36。凸缘36被接收在位于下部隔膜段22中的配合槽38中。否则，支承杆32在一侧上沿壳体31竖直地延伸，并且在另一侧上沿隔膜段22延伸。支承杆32的下表面40面向形成于壳体31中的肩部42，其中垫片块(或者简单地说，垫片)44插入于肩部42与下表面40之间。垫片44典型地螺栓连接到壳体31。第二垫片块46图示为位于支承杆32的上表面48上，以有效地使支承杆32的上端分别与壳体31和下部隔膜段22的水平接头表面50、52齐平。该布置允许支承杆32被夹置于上部壳体部段与下部壳体部段之间(省略了上部壳体)。下部隔膜段22的另一侧被类似地支承在壳体的相对侧上(为了清楚起见省略了另一侧)。
[0040]进行竖直隔膜对准(水平接头表面50、52的对准)或者进行隔膜段22上(以及包括在其中的部件)的维护需要移除壳体的上半部、以及上部隔膜段20(图2)。此外，由于支承杆32将下部隔膜段22联接到壳体31，并且由于存在将隔膜联接到壳体的定心销(centeringpin)(未示出)，下部隔膜段22不能在被容纳在壳体31内的同时围绕转子29(图2)旋转(由于缺少间隙)。由于该有限的间隙、螺栓34在支承杆32中的定位、以及定心销的存在，必须将下部隔膜段22从壳体31竖直地移除，以便接近支承杆32。这需要移除转子29，并且随后竖直地抬起下部隔膜段22，以便移除螺栓34。该过程既耗时又高成本。
[0041]图4至图7示出了能够从位于水平接头表面24之上的位置调节的支承杆的若干实施例。这些支承杆也可以被称为中心线支承杆。在任何情况下，如本实用新型中所描述的那样，这些支承杆可以对翻新现有的涡轮机产生特定的限制。
[0042]参照图4，示出了根据本实用新型的实施例的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件110。当在本实用新型中使用时，为了易于参考而提供了图4至图7的下部左手部分的方向键。如图所示，该键相对于本实用新型中所描述的蒸汽涡轮机支承组件的一部分的特写视图定向。例如，当在示出了蒸汽涡轮机支承组件的主视图的图4至图7中使用时，“Z”轴线代表竖直(或径向)取向，“X”代表水平(或径向)取向，并且“A”轴线(进入或离开纸面)代表轴向取向(沿涡轮机转子的轴线，为了清楚起见而省略)。当在本实用新型中使用时，术语“轴向”和/或“轴向地”指的是物体沿轴线A的相对位置/方向，该轴线A与涡轮机(具体而言，涡轮部段)的旋转轴线基本平行。当进一步在本实用新型中使用时，术语“径向”和/或“径向地”指的是物体沿轴线(X)的相对位置/方向，该轴线(X)与轴线A基本垂直并且仅在一个位置处与轴线A相交。此外，术语“周向”和/或“周向地”指的是物体沿这样的圆周的相对位置/方向:该圆周包绕轴线A但是并不在任何位置处与轴线A相交。
[0043]在一个实施例中，蒸汽涡轮机喷嘴支承组件110包括蒸汽涡轮机壳体半部(或者简单地说，壳体)120和至少部分地容纳于壳体120内的半环形隔膜段130。图4中还示出了支承杆140，该支承杆140可以包括钩形部分(或者简单地说，钩)143(由虚线圆表示)，以用于与半环形隔膜段130的唇缘部分(或者简单地说，唇缘)161相接合。为了说明性目的，还示出了上部蒸汽涡轮机壳体半部(或者简单地说，上部壳体)128。如本实用新型中进一步描述的，在一些实施例中，上部壳体128可以形成有槽，以接收支承杆(例如，支承杆140)的上部凸缘(例如，上部凸缘148)。如本实用新型中进一步描述的，支承杆140被配置成将壳体120非固定地联结到半环形隔膜段130。换句话说，支承杆140包括钩143的构型允许其可移除地布置在蒸汽涡轮机壳体120与半环形隔膜段130之间，使得支承杆140并不固定到壳体120或半环形隔膜段130(例如，通过螺栓、螺钉、粘合剂、或者其它的固定机构)。然而，尽管未附连到蒸汽涡轮机隔膜130或蒸汽涡轮机壳体120，但是包括钩143的支承杆140仍然被配置成将蒸汽涡轮机隔膜130至少部分地联结到蒸汽涡轮机壳体120。
[0044]如上所述，支承杆140可以包括钩形部分143。在一个实施例中，钩形部分143可以包括能够与半环形隔膜段130的唇缘部分161非固定地(non-af fixedly)相接合的支承杆140的任何圆弧、成角度、或弯曲部分。如本实用新型中进一步描述的，在一个实施例中，钩形部分143可以包括一个或多个凸缘、凸块、或突出部的部分。
[0045]继续参照图4，半环形隔膜段130包括水平接头表面150和槽160。槽160可以包括与水平接头表面150基本平行地延伸的第一部分162、和从第一部分162基本垂直地延伸的第二部分164。如图所示，支承杆140的一部分(包括例如钩143)可以与槽160的第一部分162和第二部分164互补。例如，如图4中所示，支承杆140可以包括体部142、从体部142基本垂直地延伸的第一凸缘(或凸块)144、和从第一凸缘144基本垂直地延伸的第二凸缘(或凸块)146。第一凸缘144和第二凸缘146可以共同形成钩143。钩143可以与半环形隔膜段130的唇缘部分161非固定地相接合，其中唇缘部分161可以是凸缘、凸块、或者朝向槽160从半环形隔膜段延伸的其它突出部。在一个实施例中，唇缘部分161可以向下地延伸远离水平接头表面150(沿Z方向)。
[0046]进一步如图4中所示，在一个实施例中，支承杆140可以包括第四凸缘(或者简单地说，上部凸缘)148，该第四凸缘148从体部142基本垂直地并且在壳体120的上表面170上方径向向外地延伸。换句话说，上部凸缘148可以沿与钩形部分143相反的方向从体部142延伸，以与上表面170相接合。如本实用新型中将进一步描述的那样，上部凸缘148可以允许例如操作者或维护人员调节水平接头表面150相对于上表面170的位置。即，调节上部凸缘148的位置可以允许对准水平接头表面150与上表面170。这例如可以通过将垫片158插入在上表面170与上部凸缘148之间以将上部凸缘148与上表面170分开来实现。在期望增量调节上部凸缘148的位置时，可以使用垫片(access to shims) 158(并且例如稍后机器加工)而无需移除半环形隔膜段130和转子(例如，图2的转子29)。如上所述，上部凸缘148可以起到用于支承杆140的外悬(overhanging)支承机构的作用，并且可以允许水平接头表面150与上表面170对准。上部凸缘148还可以进一步消除对通过位于水平接头表面150和上表面170之下的第一垫片和螺栓机构(例如，图3中所示的垫片44和螺栓34)来将支承杆140保持在其操作性位置的需要。本实施例中进一步示出了额外的垫片158，该额外的垫片可以被放置在上部凸缘148的上表面、与上部壳体半部128(部分地以虚线示出)的下表面之间。该额外的垫片158还可以有助于在操作蒸汽涡轮机(包括蒸汽涡轮机喷嘴支承组件110)期间将支承杆140保持在其适当位置处。
[0047]如上所述，支承杆140包括上部凸缘148的实施例可以不包括将支承杆140固定到半环形隔膜段130的螺栓134。在这些实施例中，钩143可以是不具有穿过其中的孔口的整体结构。当支承杆140不包括这些延伸穿过其中的螺栓134时，为螺栓(未示出)产生较大的间隙，以向下地(沿z方向)延伸穿过水平接头表面150并且延伸到半环形隔膜段130中。这可以允许更大(更长、更厚)的螺栓和螺栓孔(或者其它的联接机构)来将半环形隔膜段130联接到上部半环形隔膜段(例如，图2的隔膜环段20)。此外，包括上部凸缘148的支承杆140可以减少由定位在水平接头表面150之下的螺栓或垫片(例如，图3的垫片44)所造成的间隙顾虑(concerns)。在操作蒸汽涡轮机期间，水平接头表面150之下的温度可以高于表面处的温度。表面之下的更高温度可能造成诸如垫片或螺栓之类的部件的热膨胀。该热膨胀可能不利地影响支承杆的调节。在垫片158定位在水平接头表面150(和上表面170)上方的情况下，热膨胀影响可以减小。
[0048]尽管图4的支承杆140、以及本实用新型中图示和描述的其它的支承杆能够将壳体120非固定地联结到半环形隔膜段130，但是使用螺栓来将支承杆140的一个或多个部分固定到壳体120和半环形隔膜段130中的至少一个仍然是可能的。如图4中的虚线所示，螺栓134可以可选地用于将支承杆的一个或多个部分固定到半环形隔膜段130。此外，尽管示出了钩143(虚线圆圈中)，但是本实用新型的备选实施例可以包括具有上部凸缘(例如，上部凸缘148)但不具有钩143(例如，不具有第二凸缘146)的支承杆。在这些情况下，螺栓134可以用于将支承杆140的体部142和/或第一凸缘144固定到半环形隔膜段130。在该情况下，上部凸缘148仍然可以允许例如操作者或维护人员对准水平接头表面150和上表面170而不移除半环形隔膜段130。螺栓134在图4至图7中以虚线示出，从而表示螺栓134也可以可选地用于那些实施例中。
[0049]如图4中进一步示出，上部壳体半部128可以形成为具有槽、弯曲部、凹槽等，以用于将上部凸缘148，且一个或多个垫片158接收在其间。此外，在可选的实施例中，一个或多个垫片158可以通过螺栓134联结到上部凸缘148，能够在上表面170之上使用螺栓134。垫片158例如可以包括低络(Cr)钢、络镍妈钴合金、或者抵抗磨损并且本领域内众所周知的任何其它材料。
[0050]如图4中所示，在一个实施例中，第一凸缘144可以与槽160的第一部分162互补并且第二凸缘146可以与槽160的第二部分164互补。类似地，钩143可以与唇缘161的一部分互补(例如，与唇缘161的径向向内部分相接合)。应当理解，当在本实用新型中使用时，术语“互补”指的是其中那些表面的部分可以被布置成基本彼此对准的表面之间的关系。例如，在一个实施例中，第一凸缘144的表面可以被布置成与槽160的第一部分162的壁基本对准。此外，第二凸缘146的表面可以被布置成与槽160的第二部分164的壁基本对准。
[0051]参照图5，示出了根据另一个实施例的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件410。该实施例可以组合参照上文所讨论的附图图示和描述的特征，并且更具体地，蒸汽涡轮机喷嘴支承组件410可以包括上部凸缘148和上部垫片158(如参照图4图示和描述的)。此外，蒸汽涡轮机喷嘴支承组件410可以包括支承杆440，该支承杆440可以包括体部142和钩143。钩143可以包括从体部142基本垂直地延伸的第一凸缘144的部分、和从第一凸缘144基本垂直地延伸的第二凸缘146。如图所不，槽160的第二部分164沿两个相反方向从槽160的第一部分162延伸。同样如图所示，支承杆340还可以包括第三凸缘346(形成额外的钩143的一部分，示于虚线圆中)，该第三凸缘346从第一凸缘144基本垂直地并且沿与第二凸缘146相反的方向延伸。在该实施例中，像参照图4图示和描述的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件110—样，支承杆440沿轴向方向(A)可拆卸地联结到半环形隔膜段130并且能够从位于上表面170和水平接头表面150之上的点调节(例如，通过使用垫片158)。此外，在支承杆440未螺栓连接到半环形隔膜段130 (例如，沿X方向)的实施例中，为在水平接头表面150处螺栓连接提供了较大的间隙。还应当理解，在备选实施例中，类似于图4的支承杆140，支承杆440可以形成为不具有钩143，并且可以使用一个或多个螺栓134来将支承杆固定到半环形隔膜段130。
[0052]参照图6，示出了根据另一个实施例的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件510。该实施例可以包括参照图4图示和描述的特征、以及额外的特征。例如，蒸汽涡轮机喷嘴支承组件510可以包括支承杆540，类似于支承杆140(图4)，该支承杆540可以包括体部142和钩143。钩143可以包括从体部142基本垂直地延伸的第一凸缘144的部分、和从第一凸缘144基本垂直地延伸的第二凸缘146。在该实施例中，支承杆540还可以包括第三凸缘548，该第三凸缘548从体部142基本垂直地并且在位于半环形隔膜段130内的座566上方径向向内地延伸。第三凸缘548还可以在水平接头表面150之上(例如，沿Z方向)延伸。在该情况下，第二(或上部)半环形隔膜环段(例如，图2的段20)可以包括槽或开口(未示出)，以用于接收在水平接头表面150之上延伸的第三凸缘548的部分。如图所示，座566包括与槽160的第一部分和第二部分(以及类似地，唇缘161)不同的表面。即，支承杆540可以部分地包绕(例如，在三侧相接触)半环形隔膜段130的一部分。支承杆540还可以包括第四凸缘(或者简单地说，上部凸缘)148，与参照图4图示和描述的相类似(以及上部垫片158)。在该实施例中，像参照图4和图5图示和描述的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件110、410—样，支承杆540沿轴向方向(A)可拆卸地联结到半环形隔膜段130并且能够相对于位于上表面170和水平接头表面150之上的点可调节(例如，通过使用垫片158)。此外，在支承杆540未螺栓连接到半环形隔膜段130(例如，沿X方向)的实施例中，为在水平接头表面150处螺栓连接提供较大的间隙。还应当理解，在备选实施例中，与图4的支承杆140相类似，支承杆540可以形成为不具有钩143，并且可以使用一个或多个螺栓134来将支承杆540固定到半环形隔膜段130。
[0053]参照图7，示出了根据另一个实施例的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件810。例如，蒸汽涡轮机喷嘴支承组件810可以包括支承杆840，该支承杆840可以包括体部142和钩143。钩143可以包括从体部142基本垂直地延伸的第一凸缘144的部分、和从第一凸缘144基本垂直地延伸的第二凸缘146。在该实施例中，支承杆840还可以包括第三凸缘848(形成额外的钩143的一部分)，该第三凸缘848从体部142基本垂直地并且在位于半环形隔膜段130内的座766的上方径向向内地延伸。第三凸缘848还可以在水平接头表面150上方(例如，沿z方向)延伸。在该情况下，第二(或上部)半环形隔膜环段(例如，图2的段20)可以包括槽或开口(未示出)，以用于接收第三凸缘848的在水平接头表面150之上延伸的部分。如图所示，座766包括与槽160的第一部分和第二部分不同的表面。此外，座766可以包括凹入部776，以用于接收第四凸缘768(形成额外的钩143的一部分)。支承杆840还可以包括第五凸缘(或者简单地说，上部凸缘)148、以及上部垫片158。在该实施例中，像参照图4图示和描述的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件110—样，支承杆840沿轴向方向(A)可拆卸地联结到半环形隔膜段130并且从位于上表面170和水平接头表面150之上的点可调节(例如，通过使用垫片158)。此外，在支承杆840未螺栓连接到半环形隔膜段130(例如，沿X方向)的实施例中，为在水平接头表面150处螺栓连接提供较大的间隙。还应当理解，在备选实施例中，与图4的支承杆140相类似，支承杆840可以形成为不具有钩143，并且可以使用一个或多个螺栓134来将支承杆840固定到半环形隔膜段130。
[0054]尽管上述的支承杆设计能够显著减少涡轮机维护周期所花费的时间量，但是将这些较新的支承杆设计结合到现有的涡轮机械中而无需移除隔膜下半部可能存在挑战。例如，现有的壳体设计为支承杆提供的支承可能不够充分，从而损害其稳定性，并且稳定该支承杆可能需要接近壳体，这一点可能只能通过耗时并且高成本地移除下部隔膜半部来实现。还期望将支承块焊接到壳体，原因是接近支承杆的焊缝中的应力集中、以及焊缝降级的可能性。
[0055]根据本实用新型的各个实施例，提供了壳体支承块，该壳体支承块允许对现有的涡轮机壳体进行翻新，以适应上述的外悬支承杆(所讨论的若干类型)。此外，该壳体支承块能够结合到现有的涡轮机壳体中而无需移除下部隔膜半部。
[0056]根据本实用新型的各个实施例，壳体支承块包括其尺寸能够凹入壳体中的主体、其尺寸能够与和壳体凹入部连接的一组轴向延伸槽互补的一组轴向(沿涡轮机的旋转轴线的方向)延伸凸块(突出部)。轴向延伸凸块能够起到至少两个目的:a)凸块(多个凸块)能够有助于壳体支承块在壳体内的定位/放置;和13)凸块(多个凸块)能够保持壳体支承块在壳体内的位置。具体而言，在涡轮机停机期间，隔膜部段将倾向于比壳体部段冷却地更快，并且这样一来，隔膜可以在该冷却期间拉离壳体。该拉动可能造成隔膜(通过支承杆)拉动壳体支承块。如果壳体支承块焊接到壳体，则该拉动作用将在焊缝上产生显著的应力。
[0057]为了对抗该拉动作用，根据本实用新型的实施例图示和描述的壳体支承块包括轴向延伸凸块，其有助于保持壳体支承块在壳体凹入部中的位置。此外，在一些实施例中，壳体支承块包括位于其底面上的销孔，以用于接收从壳体凹入部的底部突出的保持构件(例如，销、螺栓等)。能够通过将至少部分地具有螺纹的螺栓或销插入到位于槽底部中的现有的孔中来制造保持构件(例如，销、螺栓等)，其中螺栓或销的凸螺纹部分与现有的孔中的凹(内)螺纹相接合，从而使位于槽内的螺栓或销的非螺纹部段与位于壳体支承块上的销孔相接合。
[0058]一些实施例包括仅具有一个凸块的壳体支承块。该单个凸块构型在用于多于一个的凸块(例如，两个凸块)的空间不可行时可能是有益处的。在该情况下，单个凸块可以大于多个凸块构型中的每个凸块，以便为壳体支承块提供足够的稳定性。
[0059]本实用新型的另一个实施例包括这样的壳体支承块:该壳体支承块的主体的尺寸能够与壳体凹入部互补，从而进一步包括位于主体的径向向外侧上的面向下的钩，该面向下的钩与机器加工到壳体中、相对于壳体凹入部径向向外的面向上的钩(或凹槽)相接合。钩的相互作用能够有助于稳定壳体支承块，并且在一些情况下，该壳体支承块还能够包括销孔，以用于与参照本实用新型中其它的壳体支承块所述的销/螺栓相接合。
[0060]图8示出了蒸汽涡轮机喷嘴支承组件1010的端视图，该组件包括根据本实用新型的各个实施例的蒸汽涡轮机壳体支承块1020。图9示出了蒸汽涡轮机喷嘴支承组件1010的三维透视图，为了讨论该组件的单个部件的目的将该组件解构。图10示出了从如图9的不同视角观察的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件1010的三维透视图。图11示出了图8至图10的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件1010的三维透视图，而不具有蒸汽涡轮机壳体支承块1020。图12示出了图8至图10的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件1010的一部分的俯视图。
[0061]应当理解，附图中附图标记相同的元件可以表示那些元件的相同特征。为了说明简洁的目的而省略了多余的解释和附图标记。
[0062]参照图8至图12，蒸汽涡轮机喷嘴支承组件(喷嘴支承组件)1010能够包括半环形隔膜段130，如本实用新型中所描述的那样。喷嘴支承组件1010还能够包括蒸汽涡轮机壳体(或，壳体)(段)120，根据各个实施例，该蒸汽涡轮机壳体120具有水平接头表面170和位于水平接头表面170之下的凹入部1020。凹入部1020能够包括主凹入部1030和从该主凹入部1030延伸的至少一个槽1040。根据各个实施例，至少一个槽1040包括两个不同的轴向延伸槽1042，每个轴向延伸槽1042都从主凹入部1030沿相对方向轴向地延伸。在其它实施例中，至少一个槽1040包括从主凹入部1030延伸的单个轴向延伸槽1040。
[0063]根据各个实施例，喷嘴支承组件1010还包括蒸汽涡轮机支承块(支承块)1050，该支承块1050支承蒸汽涡轮机喷嘴支承杆140、440、540、840。支承块1050能够包括体部1052，该体部1052的尺寸能够基本填充壳体120中的凹入部1020。即，体部1052的尺寸能够基本填充主凹入部1030。体部1052能够具有比轴向深度(沿轴线(A))或径向宽度(跨过轴线(r))更大的长度(在该取向中竖直地图示)。在一些情况下，体部1052的长度(竖直时沿Z方向的高度)为大约10厘米到大约15厘米(例如，大约4英寸到大约6英寸，在特定情况下，大约5英寸)，径向宽度为大约4到8厘米(例如，大约1.5到大约3英寸，在特定情况下，大约2.5英寸)，并且轴向深度为大约5厘米到大约10厘米(例如，大约2英寸到大约4英寸，在特定情况下，大约3英寸)。
[0064]支承块1050还能够包括从体部1052延伸的一组凸块1054，其中所述一组凸块1054中的每一个的尺寸都能够基本填充壳体120中的相应的槽(例如，至少一个槽1040)。如图所示，所述一组凸块1054定位于(至少部分地从其延伸、或邻近)体部1052的径向向外面向壁1056。
[0065]在各个实施例中，所述一组凸块1054包括两个不同的凸块1054，每个凸块1054都从体部1052的相对的轴向面向壁1057延伸。径向向外面向壁1056邻近轴向面向壁1057并且在相对的轴向面向壁1057之间延伸。在各个实施例中，所述一组凸块1054仅从相对的轴向面向壁1057中的每个的一部分延伸，否则将使得相对的轴向面向壁1057中的每个的一部分1057A暴露。
[0066]在其它实施例中，所述一组凸块1054包括从体部1052的轴向面向壁1057中的一个(例如，图8)延伸的单个凸块1054。在这些情况下，如本实用新型中所描述的，凹入部1020可以仅包括单个槽1042以用于接收凸块1054。
[0067]在一些实施例中，支承块1050还能够包括位于体部1052的底面1062上的销孔1058，以用于接收保持构件1060。在各个实施例中，孔1058是位于体部1052内的腔，该腔具有位于体部1052的底面1062处的开口。在一些实施例中，孔1058可以具有内螺纹，以用于内螺纹地接收保持构件1060 ο然而，在各个实施例中，孔1058不具有内螺纹，并且相反，具有其尺寸能够与保持构件1060互补的大致光滑的内表面，该保持构件1060从位于壳体120中的槽1064向上突出。槽1064定位在主凹入部1030的底部以用于与孔1058相接合，并且例如在组件11中的部件差异冷却期间防止支承块1050移动。
[0068]喷嘴支承组件1010还能够包括与半环形隔膜段130非固定地相接合的支承杆140、440、540、840(或者包括本实用新型中所描述的外悬支承件的任何其它的支承杆)。如本实用新型中所描述的，支承杆140、440、540、840包括相对于蒸汽涡轮机壳体120的水平接头表面170外悬的凸缘148。如本实用新型中所描述的，支承杆140还能够相对于蒸汽涡轮机壳体支承块1050外悬。喷嘴支承组件1010还能够包括垫片1180，该垫片1180定位在蒸汽涡轮机壳体支承块1050与相对于蒸汽涡轮机壳体120的水平接头表面170外悬的凸缘148之间。额外的垫片1180能够定位在凸缘148上方，其中每个垫片都可以允许对支承杆140、440、540、840的位置的增量调节，并且因此对隔膜部段130相对于壳体120的增量调节，而无需接近水平接头表面150、170之下。如本领域内众所周知的，垫片1180能够被机器加工、由不同的垫片替换等，以修改其在本实用新型所指示的位置中的尺寸，以便修改隔膜段130相对于壳体120的位置。
[0069]图13示出了根据各个其它实施例的喷嘴支承组件1110的端视图，其中所述一组凸块1054包括钩1070，该钩1070从径向向外面向的壁1056延伸，其中钩1070的尺寸能够与壳体120中相应的槽(例如，钩形槽)互补。在各个实施例中，钩1070能够与钩143(本实用新型中所描述的)基本类似，并且包括从主体部分1052基本垂直地延伸的第一凸缘、和从第一凸缘基本垂直地延伸的第二凸缘1076。
[0070]在本实用新型中图示和描述的任何情况下，所述一组凸块1054中的每一个都是由与体部1052相同的材料形成的整体结构。在各个实施例中，所述一组凸块1054和体部1052例如通过铸造或锻造同时形成为单个支承构件1050。
[0071]本实用新型中所使用的术语仅仅是为了描述特定实施例的目的并且不期望对本实用新型构成限制。当在本实用新型中使用时，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解，当本说明书中使用术语“包括”时，特别指存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、和/或部件，但是不排除存在或另有一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组。
[0072]本书面描述使用例子对本实用新型进行了公开(其中包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实施本实用新型(其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包含的任何方法)。本实用新型的可专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的例子。如果这种其它的例子具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的例子包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这种其它的例子落入权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，包括: 体部，所述体部的尺寸能够填充蒸汽涡轮机壳体中的凹入部，所述体部具有比其轴向深度或径向宽度更大的长度； 一组凸块，所述一组凸块从所述体部延伸，所述一组凸块中的每一个的尺寸都能够填充所述蒸汽涡轮机壳体中的相应的槽，其中所述一组凸块定位于所述体部的径向向外面向壁处;和 销孔，所述销孔位于所述体部的底面上，以用于接收保持构件。2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，所述体部的长度为10厘米到15厘米，所述体部的径向宽度为4厘米到8厘米，并且所述体部的轴向深度为5厘米到10厘米。3.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，所述一组凸块包括两个不同的凸块，所述两个不同的凸块各自从所述体部的相对的轴向面向壁延伸，其中所述径向向外面向壁在所述体部的相对的轴向面向壁之间延伸。4.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，所述一组凸块仅从所述相对的轴向面向壁中的每一个的一部分延伸，从而使所述相对的轴向面向壁中的每一个的一部分暴露。5.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，所述一组凸块包括从所述体部的轴向面向壁延伸的单个凸块，所述轴向面向壁邻近所述径向向外面向壁。6.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，所述一组凸块包括从所述径向向外面向壁延伸的钩，所述钩的尺寸能够与所述壳体中相应的槽互补。7.根据权利要求6所述的蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，所述钩包括: 第一凸缘，所述第一凸缘从所述体部基本垂直地延伸;和 第二凸缘，所述第二凸缘从所述第一凸缘基本垂直地延伸。8.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮机壳体支承块，其特征在于，所述一组凸块中的每一个都是由与所述体部相同的材料形成的整体结构。9.一种蒸汽涡轮机喷嘴支承组件，其特征在于，包括: 半环形隔膜段； 蒸汽涡轮机壳体，所述蒸汽涡轮机壳体至少部分地容纳所述半环形隔膜段，所述蒸汽涡轮机壳体具有水平接头表面和位于所述水平接头表面之下的凹入部，所述凹入部包括主凹入部和从所述主凹入部延伸的至少一个槽;和 蒸汽涡轮机壳体支承块，包括: 体部，所述体部的尺寸能够基本填充所述主凹入部;和 从所述体部延伸的一组凸块，所述一组凸块中的每一个的尺寸都能够基本填充从所述主凹入部延伸的至少一个槽，其中所述一组凸块定位于所述体部的径向向外面向壁处。10.根据权利要求9所述的蒸汽涡轮机喷嘴支承组件，其特征在于，还包括: 孔，所述孔位于所述体部的底面上;和 保持构件，所述保持构件从所述主凹入部的底部突出，以用于与所述蒸汽涡轮机壳体支承块的体部中的孔相接合。
【文档编号】F01D9/04GK205422851SQ201521031213
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月11日
【发明人】S.S.伯德吉克, J.门多扎, J.P.戴维斯, S.R.斯万
【申请人】通用电气公司