用于燃气轮机机匣连接的螺桩连接结构及燃气轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地面燃气轮机连接结构技术领域，特别地，涉及一种用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构。此外，本发明还涉及一种包括上述用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构的燃气轮机。
【背景技术】
[0002]燃气轮机的动力涡轮机匣与减速器机匣之间常采用螺粧连接方式，螺粧利用过盈螺纹拧入材质为铸铝的减速器机匣。当燃气轮机用于可移动式车辆时，燃气轮机各机匣之间的相互作用力变得复杂，使得拧入机匣体的螺粧过盈端承受较大的轴向冲击载荷、径向交变载荷等复杂载荷，普通安装的螺粧在使用一段时间后，会出现螺粧旋转松动、掉落的情况。这是因为机匣体材料在大应力冲击载荷的环境中屈服，使得拧紧力矩减小不能产生足够的摩擦力所致。
[0003]由于安装边宽度尺寸及安装空间狭小，难以采用有效的防松结构。现有的方法是在螺粧拧入时使用螺纹紧固胶加强结合力延长了螺粧失效的时间，但是不能有效解决该问题，需要定期检查螺粧松动情况。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构及燃气轮机，以解决现有燃气轮机镁铝合金机匣的狭小安装边上安装的螺粧，在复杂载荷大应力作用下容易松动的技术问题。
[0005]根据本发明的一个方面，提供一种用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构，包括开设于机匣上用于装配的机匣螺纹孔以及用于装配在机匣螺纹孔内进行机匣连接的螺粧连接件，螺粧连接件的中部设有用于阻止螺粧连接件沿周向转动的防转锯齿结构，防转锯齿结构与机匣螺纹孔之间设有同时与防转锯齿结构的防转锯齿和机匣螺纹孔中沉孔的壁面相匹配并用于阻止螺粧连接件与机匣发生相对转动的锯齿形衬套。
[0006]进一步地，锯齿形衬套为环形结构；锯齿形衬套包括设于环形结构的环外壁面上的环外锯齿以及设于环形结构的环内壁面上的环内锯齿，环外锯齿与机匣螺纹孔的沉孔啮合，环内锯齿与防转锯齿结构的防转锯齿啮合。
[0007]进一步地，环外锯齿与螺纹之间采用过盈配合连接，和/或环内锯齿与防转锯齿之间采用间隙配合连接。
[0008]进一步地，环外锯齿、环内锯齿和防转锯齿的齿朝向均沿螺粧连接件的径向布置。
[0009]进一步地，环外锯齿、环内锯齿和防转锯齿的齿朝向均沿螺粧连接件的周向偏斜；环外锯齿、环内锯齿和防转锯齿中的两个的齿朝向方向相异，或者环外锯齿、环内锯齿和防转锯齿三者的齿朝向方向相同并且与螺纹的拧紧方向同向。
[0010]进一步地，环外锯齿包括用于伸入机匣螺纹孔的第一端以及与外界接触的第二端，环外锯齿的第一端设置为用于切削机匣的壁体材料以将锯齿形衬套安装到位的尖刃。
[0011]进一步地，防转锯齿结构处于螺粧连接件侧壁面的光杆内。
[0012]进一步地，防转锯齿结构沿螺粧连接件轴向的长度为5mm-15mm，防转锯齿结构的锯齿齿数为20-40、齿形角为90°-110°以及分度圆为8mm-15mm。
[0013]进一步地，锯齿形衬套的环内锯齿的齿数为20-40、齿形角为90°-110°以及分度圆为8mm-l5mm;锯齿形衬套的环外锯齿的齿数为20-40、齿形角为95°-120°以及分度圆为12mm-20mm;机匣螺纹孔内设有直径为12mm-18mm以及深度为8mm-12mm的沉孔。
[0014]根据本发明的另一方面，还提供了一种燃气轮机，其包括上述用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构。
[0015]本发明具有以下有益效果:
[0016]本发明用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构，在螺粧连接件上增加防转锯齿结构以防止连接结构松动，使螺粧连接件的螺纹粧过盈端自由度完全被限制;机匣螺纹孔与螺粧连接件之间增设锯齿形衬套，增加的锯齿形衬套的直径尺寸可以设置得很小，以保证在较窄宽度(2.5倍螺纹外径)的机匣安装边上应用;机匣螺纹孔的沉孔为圆柱形，使得增设的防转锯齿结构和锯齿形衬套均容易加工;通过使螺粧连接件的螺粧过盈端的固定长度增加，以使形成支承载荷的螺粧连接件的支反力矩的力较小，增加了过盈螺纹处机匣屈服的安全裕度。适用于燃气轮机的动力涡轮机匣与减速器机匣之间的结构连接，也适用于类似结构的结构连接。
[0017]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1是本发明优选实施例的用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构的结构示意图；
[0020]图2是本发明优选实施例的螺粧连接件的结构示意图；
[0021]图3是图2的A-A剖面图；
[0022]图4是本发明优选实施例的锯齿形衬套的结构示意图；
[0023]图5是本发明优选实施例的锯齿形衬套的俯视结构示意图。
[0024]图例说明:
[0025]1、机匣；2、机匣螺纹孔;3、螺粧连接件;4、防转锯齿结构;401、防转锯齿;5、锯齿形衬套;501、环外锯齿;502、环内锯齿;6、尖刃；7、光杆;8、沉孔。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0027]图1是本发明优选实施例的用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构的结构示意图；图2是本发明优选实施例的螺粧连接件的结构示意图；图3是图2的A-A剖面图；图4是本发明优选实施例的锯齿形衬套的结构示意图；图5是本发明优选实施例的锯齿形衬套的俯视结构示意图。
[0028]如图1所示，本实施例的用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构，包括开设于机匣I上用于装配的机匣螺纹孔2以及用于装配在机匣螺纹孔2内进行机匣I连接的螺粧连接件3，螺粧连接件3的中部设有用于阻止螺粧连接件3沿周向转动的防转锯齿结构4，防转锯齿结构4与机匣螺纹孔2之间设有同时与防转锯齿结构4的防转锯齿401和机匣螺纹孔2中沉孔8的壁面相匹配并用于阻止螺粧连接件3与机匣I发生相对转动的锯齿形衬套5。本发明用于燃气轮机机匣连接的螺粧连接结构，在螺粧连接件上增加防转锯齿结构以防止连接结构松动，使螺粧连接件的螺纹粧过盈端自由度完全被限制;机匣螺纹孔与螺粧连接件之间增设锯齿形衬套，增加的锯齿形衬套的直径尺寸可以设置得很小，以保证在较窄宽度(2.5倍螺纹外径)的机匣安装边上应用;机匣螺纹孔的沉孔为圆柱形，使得增设的防转锯齿结构和锯齿形衬套均容易加工;通过使螺粧连接件的螺粧过盈端的固定长度增加，以使形成支承载荷的螺粧连接件的支反力矩的力较小，增加了过盈螺纹处机匣屈服的安全裕度。适用于燃气轮机的动力涡轮机匣与减速器机匣之间的结构连接，也适用于类似结构的结构连接。
[0029]如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，锯齿形衬套5为环形结构。锯齿形衬套5包括设于环形结构的环外壁面上的环外锯齿501以及设于环形结构的环内壁面上的环内锯齿502。环外锯齿501与机匣螺纹孔2的沉孔8啮合。环内锯齿502与防转锯齿结构4的防转锯齿401啮合。
[0030]如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，环外锯齿501与螺纹之间采用过盈配合连接，和/或环内锯齿502与防转锯齿401之间采用间隙配合连接。
[0031]如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，环外锯齿501、环内锯齿502和防转锯齿401的齿朝向均沿螺粧连接件3的径向布置。
[0032]如图1、图2、图3、图4和图5所示，本实施例中，环外锯齿501、环内锯齿502和防转锯齿401的齿朝向均沿螺粧连接件3的周向偏斜。使得螺粧连接件受到的复杂荷载直接作用于偏斜的锯齿上，从而形成对扭矩的抵触力，从而防止螺粧连接件的扭转。可选地，环外锯齿501、环内锯齿502和防转锯齿401三者的齿朝向方向相同并且与螺纹的拧紧方向同向。使得螺粧连接件受到的复杂荷载直接作用于偏斜的锯齿斜壁上，从而形成对扭矩的抵触力，从而防止螺粧连接件的扭转。可选地，环外锯齿501、环内锯齿502和防转锯齿401中的两个的齿朝向方向相异。通