专利名称：一种涡轮外环装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃气轮机领域，特别地，涉及一种涡轮外环装置。
背景技术：
燃气轮机的涡轮外环直接与高温燃气接触，工作条件恶劣。由于长期振动、高温腐蚀介质的侵蚀以及涡轮叶尖的非正常刮擦，使得涡轮外环内壁涂层易于脱落，封严效果下降，是燃气轮机中换修率较高的部件之一。如图I、图2所示，常见的涡轮外环3由若干扇形块12沿圆周均布构成。涡轮外环3与涡轮机匣I连接常采用类似如图2所示的挂钩形结构，涡轮外环3前端插入涡轮机匣I的前挂钩环槽5内，后端悬挂于后挂钩环7与涡轮机匣I之间，后挂钩环7通过径向螺钉与涡轮机匣I连接，涡轮机匣I与涡轮导向器2连接，涡轮外环3与涡轮叶片8之间设有涡轮 叶尖间隙9。上述的结构中，涡轮外环3的扇形块12采用独立分装，将扇形块12与其它零部件安装至机匣后要整体磨削涡轮外环3的内圆，以保证组装后合理的涡轮叶尖间隙9 ;将众多的零件组合在一起进行内圆磨削，零件装夹困难，工艺操作性差。如图2所示，由于振动、高温燃气的侵蚀以及涡轮叶片8叶尖的刮擦致使涡轮外环3内侧的易磨涂层6容易脱落，而更换涡轮外环3某一损坏的扇形块12时，要拆卸涡轮外环定位销4和螺钉；同时，蜗轮机匣外侧还装设有其它固定、限位用等零部件，均需要拆卸下来；组装后同样还要磨削内圆，整个更换过程繁复、耗时长且操作加工极为不便。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、加工工艺性好且易于更换的涡轮外环装置，以解决现有的涡轮外环加工难且拆装不便的技术问题。为实现上述目的，本发明提供了一种涡轮外环装置，包括用于与涡轮机匣连接的外环安装座和由两个以上的扇形块组成的外环，所述外环通过所述外环安装座与所述涡轮机匣固定连接。作为本发明的进一步改进所述外环安装座包括法兰盘，所述法兰盘通过轴向螺钉安装在所述涡轮机匣上。所述法兰盘内侧沿轴向依次设有用于安装所述外环的第一环槽和第二环槽，所述外环上沿轴向设有第一凸环和第二凸环；所述第一凸环与所述第一环槽配合，所述第二凸环与所述第二环槽配合。所述第一环槽内沿轴向间隔布置有二个以上的防转销，所述第一凸环上开设有与所述防转销配合的销孔且每个所述扇形块上分布有至少一个销孔。所述扇形块的两个端面上均开设有凹槽，相邻的两个扇形块通过一安装在所述凹槽内的挡气片连接。所述挡气片为L形。
所述扇形块的两端沿周向设有凸台和凹台，所述相邻的两个扇形块通过所述凸台和凹台配合连接。本发明具有以下有益效果I、本发明的涡轮外环装置，扇形块组成的外环通过外环安装座进行安装，根据涡轮叶尖间隙的要求磨削涡轮外环装置的内圆，再将涡轮外环装置安装到涡轮机匣上；无需先安装到机匣上再磨削内圆，大大简化了加工的工艺难度。外环安装座采用法兰盘式的结构直接沿轴向安装在涡轮机匣上，当内壁涂层脱落、掉块导致涡轮外环扇形块需更换时，仅需拆装法兰盘上的轴向螺钉，拆装方便，简化了维修步骤，提高了生产效率。2、本发明的涡轮外环装置，扇形块组成的外环与外环安装座通过第一凸环与第一环槽的配合以及第二凸环与第二环槽的配合安装固定，结构简单，零件加工简便、配合可靠。设置防转销，可防止扇形块在安装座上沿周向转动，使得外环与外环安装座的连接更可
O 3、本发明的涡轮外环装置，扇形块之间设于凹槽内的挡气片连接，可对高温燃气进行封挡，减少高温燃气从扇形块之间的衔接处泄漏。或者，扇形块之间采用凸台和凹台配合连接的方式，也可以减少高温燃气从扇形块之间的衔接处泄漏。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。
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。在附图中图I是现有技术的涡轮外环的立体结构示意图；图2是现有技术的涡轮外环的径向剖面结构示意图；图3是本发明优选实施例I的涡轮外环装置的立体结构示意图；图4是本发明优选实施例I的涡轮外环装置的剖面结构示意图；图5是本发明优选实施例I的挡气片及防转销的安装结构示意图；图6是本发明优选实施例2的扇形块组合结构示意图。图例说明I、涡轮机匣；2、涡轮导向器；3、涡轮外环；4、涡轮外环定位销；5、前挂钩环槽；6、易磨涂层；7、后挂钩环；8、涡轮叶片；9、涡轮叶尖间隙；10、外环安装座；101、法兰盘；102、第一环槽；103、第二环槽；104、防转销；11、外环；111、第一凸环；112、第二凸环；113、销孔；12、扇形块；121、凹槽；122、凸台；123、凹台；13、挡气片。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。实施例I :如图2、图3、图4所示，本发明的涡轮外环装置，包括用于与涡轮机匣I连接的外环安装座10和由两个以上的(本实施例中，数量为三个)扇形块12组成的外环11，外环11通过外环安装座10与涡轮机匣I固定连接。扇形块12组成的外环11通过外环安装座10进行安装，根据涡轮叶尖间隙9的要求确定涡轮外环装置内圆磨削量，再将内圆磨削后的涡轮外环装置安装到涡轮机匣I上；无需先安装到机匣上再磨削内圆，大大简化了加工的工艺难度。本实施例中，如图4所示，外环安装座10包括法兰盘101，法兰盘101通过轴向螺钉安装在涡轮机匣I上。外环安装座10采用法兰盘101式的结构直接沿轴向安装在涡轮机匣I上，当内壁涂层脱落、掉块导致涡轮外环装置的扇形块12需更换时，仅需拆装法兰盘101上的轴向螺钉即可，拆装方便，简化了维修步骤，提高了生产效率。法兰盘101内侧沿轴向依次设有用于安装外环11的第一环槽102和第二环槽103，外环11上沿轴向设有第一凸环111和第二凸环112 (第一凸环111和第二凸环112均设于外环11的外侧，外环11的内侧为易磨涂层6，易磨涂层6容易被涡轮叶片8叶尖刮擦及高温燃气冲刷而脱落)；第一凸环111与第一环槽102紧配合，实际生产时，第一凸环111和第二凸环112中任意一个与相应的环槽紧配合，另一凸环和相应的环槽间隙配合即可，可保证安装紧固度，又可便于操作。扇形块12组成的外环11与外环11安装座10通过凸环与环槽的紧配合安装固定， 结构简单、加工简便、配合可靠。本实施例中，如图5所示，第一环槽102内沿轴向间隔布置有三个防转销104，第一凸环111上开设有与防转销104配合的销孔113且每个扇形块12上有一个销孔113，销孔113最好设于每个扇形块12的周向中部，可防止扇形块12在安装座上沿周向转动，使得外环11与外环安装座10的连接更可靠。本实施例中，如图5所示，扇形块12的两个端面上均开设有凹槽121，相邻的两个扇形块12通过一安装在凹槽121内的挡气片13连接。挡气片13为L形，可对高温燃气进行封挡，避免高温燃气从扇形块12之间的衔接处泄漏。挡气片13采用高温合金材料制备。实施例2 如图6所示，本实施例的涡轮外环装置，其结构与实施例I基本相同，二者的区别仅在于，扇形块12的两端沿周向设有凸台122和凹台123，相邻的两个扇形块12通过凸台122和凹台123配合连接；也可以实现对高温燃气进行封挡，避免高温燃气从扇形块12之间的衔接处泄漏。本实施例的其他结构在此不在赘述。综上，本发明的涡轮外环装置，结构简单、加工工艺性好，装配维修性好，可快速整体换装涡轮外环组件，简化了加工、装配、分解工艺和流程。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种涡轮外环装置，其特征在于，包括用于与涡轮机匣(I)连接的外环安装座(10)和由两个以上的扇形块(12)组成的外环(11)，所述外环(11)通过所述外环安装座(10)与所述涡轮机匣(I)固定连接。
2.根据权利要求I所述的涡轮外环装置，其特征在于，所述外环安装座(10)包括法兰盘(101)，所述法兰盘(101)通过轴向螺钉安装在所述涡轮机匣(I)上。
3.根据权利要求2所述的涡轮外环装置，其特征在于，所述法兰盘(101)内侧沿轴向依次设有用于安装所述外环(11)的第一环槽(102 )和第二环槽(103 )，所述外环(11)上沿轴向设有第一凸环(111)和第二凸环(112);所述第一凸环(111)与所述第一环槽(102)配合，所述第二凸环(112)与所述第二环槽(103)配合。
4.根据权利要求3所述的涡轮外环装置，其特征在于，所述第一环槽(102)内沿轴向间 隔布置有二个以上的防转销(104)，所述第一凸环(111)上开设有与所述防转销(104)配合的销孔(113)且每个所述扇形块(12)上分布有至少一个销孔(113)。
5.根据权利要求I 4中任一项所述的涡轮外环装置，其特征在于，所述扇形块(12)的两个端面上均开设有凹槽(121)，相邻的两个扇形块(12)通过一安装在所述凹槽(121)内的挡气片(13)连接。
6.根据权利要求5中任一项所述的涡轮外环装置，其特征在于，所述挡气片(13)为L形。
7.根据权利要求I 4中任一项所述的涡轮外环装置，其特征在于，所述扇形块(12)的两端沿周向设有凸台(122)和凹台(123)，所述相邻的两个扇形块(12)通过所述凸台(122)和凹台(123)配合连接。
全文摘要
本发明公开了一种涡轮外环装置，包括用于与涡轮机匣连接的外环安装座和由两个以上的扇形块组成的外环，外环通过外环安装座与涡轮机匣固定连接。本发明大大简化了加工的工艺难度、拆装方便，简化了维修步骤，提高了生产效率。
文档编号F01D9/04GK102748079SQ20121024774
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月17日 优先权日2012年7月17日
发明者刘秀芳, 季星星, 张亿力, 李久山, 杨家礼, 阳诚武, 黄舜 申请人:湖南航翔燃气轮机有限公司