紧固垫片及燃气轮机转子紧固装置制造方法
【专利摘要】本实用新型包括紧固垫片及燃气轮机转子紧固装置，一方面涉及一种紧固垫片，包括垫片本体和限制垫片本体转动的限位片；限位片包括至少一组舌片，每组舌片包括至少2个舌片，舌片和垫片本体成垂直方向设置，所有舌片围绕垫片本体的轴线布置。另一方面涉及一种燃气轮机转子紧固装置，其包括：轴、套装在轴的叶轮，与轴的轴端螺纹旋合的螺母，螺母将轴和叶轮压合连接，在螺母与叶轮之间，还有套设在轴上的上述紧固垫片，其中，叶轮上设置有对应于紧固垫片的每个舌片的孔槽，舌片插入孔槽中。本紧固垫片抗扭能力强、能够实现轴向方向的力量传递，保证叶轮和转子的受力。
【专利说明】紧固垫片及燃气轮机转子紧固装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种防松装置，尤其是一种紧固垫片，以及一种具有该紧固垫片的燃气轮机转子紧固装置。
【背景技术】
[0002]专利CN201053429公开了一种止退紧固螺栓结构，包括带槽螺栓、止退垫片和螺母，所述的带槽螺栓中部设有凸肩，两端设有外螺纹段，其中至少一处外螺纹段上轴向开设有止退凹槽，形成带槽螺纹段；所述的止退垫片包括垫片本体、一个内齿和数个外齿，所述的垫片本体套设在带槽螺纹段上，所述的内齿是由垫片本体向内径向延伸再轴向弯折形成，内齿嵌设在止退凹槽中；所述的外齿是由垫片本体向外径向延伸形成；所述的螺母螺设在所述的带槽螺纹段上，所述的外齿弯折并贴合在螺母外周面。而此种止退紧固螺栓结构，由于其止退垫片只包含一个内齿，所以当此结构用于需要承担较大扭矩时，内齿很容易断裂失效，从而造成了整个止退紧固螺栓结构的失效，即螺母松脱，在一些工况中，此种失效易造成严重的后果。
[0003]例如，在燃气轮机转子高速转动时，若紧固螺母松脱，会导致转子脱离的严重事故。由此，将常规的单舌型止退垫片用于燃气轮机中时，其一方面在承受较大扭矩的时候易断裂，另一方面，单舌型止退垫片中舌片的不对称的结构在一定程度上影响着转子动平衡。由此，利用具有单舌型止退垫片的紧固结构固定转子的燃气轮机结构的稳定性差，燃气轮机工作时的振动和噪声较大。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于提供一种抗扭能力强的紧固垫片以及具有该紧固垫片的燃气轮机转子紧固装置。
[0005]为实现上述目的，一方面提供一种紧固垫片，包括垫片本体和限制垫片本体转动的限位片；限位片包括至少一组舌片，每组舌片包括至少2个舌片，舌片和垫片本体成垂直方向设置，所有舌片围绕垫片本体的轴线布置。
[0006]根据本实用新型，限位片包括一组舌片，一组舌片包括三个舌片，三个舌片围绕垫片本体的轴线均匀布置，垫片本体上在每2个舌片之间的位置弯折出挡板。
[0007]根据本实用新型，每组舌片中包括2个舌片，2个舌片相对于垫片本体的轴线对称设置，从垫片本体弯折出至少两个挡板。
[0008]根据本实用新型，限位片包括2组或3组舌片。
[0009]根据本实用新型，挡板位于与舌片相反的一侧，其中舌片距离垫片本体的轴线的距离小于挡板距离垫片本体的轴线的距离。
[0010]根据本实用新型，每个舌片在垫片本体上弯折形成，舌片的弯折部的位置设置在垫片本体的内外周边之间的区域。
[0011]根据本实用新型，每个舌片的弯折部的位置，位于垫片本体的外半径的四分之一到二分之一之间。
[0012]根据本实用新型，每个舌片为在垫片本体上预先切制而成的可弯折部；可弯折部与外周边相交，或者位于外周边与内周边之间的区域中。
[0013]根据本实用新型，垫片本体、舌片和挡板为一体件。
[0014]另一方面提供一种燃气轮机转子紧固装置，包括:轴、套装在轴的叶轮，与轴的轴端螺纹旋合的螺母，螺母将轴和叶轮压合连接，在螺母与叶轮之间，还有套设在轴上的如上述任一项的紧固垫片，其中，叶轮上设置有对应于紧固垫片的每个舌片的孔槽，舌片插入孔槽中，紧固垫片的挡板贴合于螺母的外周面。
[0015]相比于现有技术，本实用新型的有益效果为:抗扭能力强、以及实现轴向方向的力量传递，保证叶轮和转子的受力。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的紧固垫片的第一个实施例的俯视图；
[0017]图2是图1示出的紧固垫片的侧视图；
[0018]图3是图1示出的紧固垫片在工作状态时的立体图；
[0019]图4是图3示出的紧固垫片的主视图；
[0020]图5是图3示出的紧固垫片的俯视图；
[0021]图6是图3示出的紧固垫片的侧视图；
[0022]图7是本实用新型的燃气轮机转子紧固装置的一个实施例的装配示意图，该燃气轮机转子紧固装置具有图3示出的紧固垫片；
[0023]图8是图7示出的燃气轮机转子紧固装置装配后的示意图；
[0024]图9是本实用新型的紧固垫片的第二个实施例的俯视图；
[0025]图10是图9示出的紧固垫片的主视图；
[0026]图11是图9示出的紧固垫片在工作状态时的立体图；
[0027]图12是图11示出的紧固垫片的主视图；
[0028]图13是图11示出的紧固垫片的俯视图；
[0029]图14是图11示出的紧固垫片的侧视图；
[0030]图15是本实用新型的燃气轮机转子紧固装置的一个实施例的装配示意图，该燃气轮机转子紧固装置具有图9示出的紧固垫片；
[0031]图16是图9示出的燃气轮机转子紧固装置装配后的示意图。
[0032]图17是本实用新型的止退垫片的第三个实施例的俯视图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图对本实用新型【具体实施方式】进行描述。
[0034]参照图1和图2，本实用新型的紧固垫片的一个实施例，其包括垫片本体I和限制垫片本体I转动的限位片；限位片包括至少一组舌片，每组舌片包括至少2个舌片3，舌片3和垫片本体I成垂直方向设置，所有舌片3围绕垫片本体I的轴线布置。其中，舌片3和垫片本体I所形成的垂直，并非严格意义上的相互呈90°夹角，只要在使用该紧固垫片时，可使舌片3插入与其连接的配合件以实现紧固作用即可。[0035]进一步参照图1和图2，本实施例具有一组舌片，该组舌片由相对于轴线对称的两个舌片构成，即一组舌片设置有两个舌片3，两个舌片之间围绕轴线的夹角相同，换言之，由其中一个舌片3围绕垫片本体I的轴线转过180°便与另一舌片3重合，再次同方向转动180°便回到原位。
[0036]另外，在本实施例中，舌片3可向垫片本体I的一侧弯折，并且舌片的弯折部(弯折部即舌片3上由于弯折而形成弧形表面的部分)的位置设置在垫片本体I的内外周边之间的区域。即区别于对比文件中的由垫片本体I延伸出的舌片，本实施例的舌片3相对于垫片本体I的弯折部不位于垫片本体I的内周边上。
[0037]进一步，在本实施例中，每个舌片为预先切制出并与垫片本体I成一体的可弯折部，即，在垫片本体I上切割出一个仍与垫片本体I连接但可相对于垫片本体I弯折的部分(形成可弯折部)，可将可弯折部沿着其上仍与垫片本体I连接的部分向垫片本体I的一侧弯折，由此，可弯折部弯折到与垫片本体I垂直的位置时，可弯折部形成舌片3。具体参照图1和图2，可弯折部可设置为与外周边相交，即，在弯折后形成位于垫片本体I的外周边处的缺口 9，且缺口 9贯穿垫片本体I的上下两侧(图3中清晰的示出)。换言之，由垫片本体I的外周边开始向垫片本体I的内周边方向切开成可弯折部，即切开形成舌片3。而舌片3先对垫片本体I弯折后，便在垫片本体I的外周边出形成一个缺口 9。当然，可弯折部的设置不限于此，可选地，可弯折部位于外周边与内周边之间的区域中。即，由可弯折部相对于垫片本体I弯折后在垫片本体上形成的缺口也可位于垫片本体I的内外周边之间的任何位置上。当然，上述缺口也可不贯穿垫片本体I的上下两侧，使得可弯折部仅为由垫片本体I的侧面的一部分被切开形成的。
[0038]由此，较单舌型紧固垫片，本实施例的紧固垫片由于其上的多个舌片3分担了原有单个舌片承受的作用力，使其具有更强的抗扭能力。具体而言，在应用本实用新型的紧固垫片时，螺母与和其螺纹连接的配合件欲产生相对转动，即螺母有发生松动的趋势，连接于配合件上的舌片3会具有与螺母相同方向的转动趋势，所以舌片3会抵靠在配合件上并受到配合件施加的与其转动趋势方向相反的作用力，由此，舌片3易断裂或与配合件脱离使紧固垫片的防松功能失效。而本实用新型利用多个舌片3分担配合件的上述作用力，由此增加了配合件的抗扭能力，从而进一步提高了其防松功能和具有该紧固垫片的紧固件的紧固功能。
[0039]参照图3至图6，本实施例中，紧固垫片还包括从垫片本体I弯折出两个挡板2，两个挡板2位于与舌片3相反的一侧，其中舌片3位于两个挡板之间(由图6清晰地示出)，并且舌片3距离垫片本体I的轴线的距离小于挡板距离垫片本体I的轴线的距离。结合图1至图6，可理解，本实施例的紧固垫片具有圆环形的垫片本体，由该圆环件的外周边向其内周边切割出两个平行的切缝，两切缝之间的、仅一端连接该圆环件的可弯折部便形成一个上述舌片3。而由圆环件不具有舌片的部分弯折便可形成挡板2。由此，即垫片本体1、舌片3和挡板2为一体件。优选地，舌片3的弯折部的位置位于圆环件的外半径的1/4到外半径的1/2之间。由于舌片设置的位置靠近外圆周，在高速旋转时，有较大的受力距离，在同等的力矩作用时，不但减少舌片的受力强度，而且在将此紧固垫片用于例如燃气轮机的转子上，总体上对“转子螺母(挡板紧固垫片一(舌片)叶轮”的传力效果有较大程度的提高。[0040]进一步，图1至图6所示出的紧固垫片在制造中较为简单，只需将圆环件上设置切缝即可，且挡板也由圆环件本身弯折而成，省去了现有技术中相对于垫片本体突出的内齿和外齿，由此在制造过程中，避免了去除的齿槽的浪费，从而进一步降低了成本。另外，本实用新型中的挡板可根据与其配合的螺母的宽度弯折，从而增强了其互换性，并且保证能够提供稳定的紧固放松功能。
[0041]参照图7和图8，本实用新型的燃气轮机转子紧固装置的一个实施例，其包括:轴
7、套装在轴7的叶轮6，与轴7的轴端螺纹旋合的螺母4，螺母4将轴7和叶轮6压合连接，在螺母4与叶轮6之间，还有套设在轴7上的本实用新型的紧固垫片，其中，叶轮6上设置有对应于紧固垫片5的每个舌片3的孔槽8，舌片3插入孔槽8中。
[0042]另外，在本实施例中，紧固垫片5的挡板2贴合于螺母4的外周面。
[0043]下面描述参照图7和图8描述安装紧固垫片的过程:
[0044](I)将紧固垫片的2个舌片3弯折至其与垫片本体I垂直；
[0045](2)将轴7依次穿过叶轮6的中心孔和紧固垫片上的通孔；
[0046](3)将紧固垫片的2个舌片3分别插入叶轮6上的2个孔槽8中；
[0047](4)按照要求力矩将螺母4与轴7端部外周面上的螺纹旋紧；
[0048](5)扳动两个挡板2使其分别与垫片本体I垂直并紧贴于螺母4的两个相对的外周面。
[0049]通过以上步骤实现了螺母与轴的紧固连接。
[0050]具有上述紧固垫片5的燃气轮机转子紧固装置，由于具有多个舌片3的紧固垫片5的抗扭能力和紧固能力强，所以该转子的结构稳定性高，叶轮6与轴7的连接稳固，由此保证了燃气轮机的运行，提高了燃气轮机的工作效率。此外，舌片3关于同一平面对称地布置在垫片本体I上，可以进一步提高抗扭能力和防松能力。另外，将具有对称布置的舌片3的紧固垫片5应用在燃气轮机的转子中，可提高燃气轮机叶轮的动平衡精度，由此使其更加平稳地运行，从而提高了燃气轮机的工作效率。
[0051]参照图9至图14，本实用新型的紧固垫片的第二个实施例，区别于图1示出的紧固垫片，限位片构造成:围绕垫片本体I的轴线布置的两组舌片，每组舌片具有两个相对于垫片本体I的轴线对称的舌片3，S卩，两组舌片中的每组都由呈180°布置的两个舌片组成，而该两组舌片之间的夹角可以为任意角度。优选地，该两组舌片的夹角设置条件为:可形成两个由垫片本体I弯折形成的对置的挡板2，且两个挡板2的弯折部均平行于垫片本体I的直径方向。参照图15和图16，本实用新型的燃气轮机转子紧固装置的一个实施例，其包括:轴7、套装在轴7的叶轮6，与轴7的轴端螺纹旋合的螺母4，螺母4将轴7和叶轮6压合连接，在螺母4与叶轮6之间，还有套设在轴7上的本实用新型的紧固垫片，其中，叶轮6上设置有对应于紧固垫片5的每个舌片3的孔槽8，舌片3插入孔槽8中。
[0052]另外，在本实施例中，紧固垫片5的挡板2贴合于螺母4的外周面。
[0053]下面描述参照图7和图8描述安装紧固垫片的过程:
[0054](I)将紧固垫片的4个舌片3弯折至其与垫片本体I垂直；
[0055](2)将轴7依次穿过叶轮6的中心孔和紧固垫片上的通孔；
[0056](3)将紧固垫片的4个舌片3分别插入叶轮6上的4个孔槽8中；
[0057](4)按照要求力矩将螺母4与轴7端部外周面上的螺纹旋紧；[0058](5)扳动两个挡板2使其分别与垫片本体I垂直并紧贴于螺母4的两个相对的外周面。
[0059]当然，紧固垫片的形状和结构不局限于上述两个实施例，参照图17，本实用新型的紧固垫片的第三个实施例，区别上两个实施例，本实施例的限位片具有一组舌片，该组舌片包括3个围绕紧固垫片垫片本体I的轴线均匀布置的舌片3，即3个中相邻的两个舌片3围绕垫片本体I的轴线的夹角均为120°，换言之，第一个舌片3围绕上述轴线转120°边与第二个舌片3重合，再同方向转120°便与第三个舌片3重合。并且垫片本体I上在每2个舌片3之间的位置弯折出挡板2，即该紧固垫片设置有3个挡板2，且两个挡板2之间设置有一个舌片3。另外，区别于上述两个实施例，该3个挡板2分别贴合于螺母上的3个间隔的外周面上。当然，本实用新型的紧固垫片上的限位片的构造方式不局限于上述三种方式，只要可以使紧固垫片起到紧固放松的作用即可，例如，可选地，限位片还可构造为具有3组舌片，每组中设置2个相对于垫片本体I的轴线对称的舌片。
[0060]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种紧固垫片，包括垫片本体(I)和限制所述垫片本体(I)转动的限位片； 其特征在于，所述限位片包括至少一组舌片，每组舌片包括至少2个舌片(3)，所述舌片(3 )和所述垫片本体(I)成垂直方向设置，所有所述舌片(3 )围绕所述垫片本体(I)的轴线布置。
2.根据权利要求1所述的紧固垫片，其特征在于， 所述限位片包括一组舌片，所述一组舌片包括三个舌片(3)，所述三个舌片(3)围绕所述垫片本体(I)的轴线均匀布置，所述垫片本体(I)在每2个舌片(3)之间的位置弯折出挡板⑵。
3.根据权利要求1所述的紧固垫片，其特征在于，每组舌片中包括2个舌片(3)，所述2个舌片相对于所述垫片本体(I)的轴线对称设置，从垫片本体(I)弯折出至少两个挡板(2)。
4.根据权利要求3所述的紧固垫片，其特征在于， 所述限位片包括2组或3组舌片。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的紧固垫片，其特征在于， 所述挡板(2)位于与所述舌片(3)相反的一侧，其中所述舌片(3)距离所述垫片本体Cl)的轴线的距离小于所述挡板距离所述垫片本体(I)的轴线的距离。
6.根据权利要求5所述的紧固垫片，其特征在于， 每个所述舌片在所述垫片本体(I)上弯折形成，所述舌片(3)的弯折部的位置设置在所述垫片本体(I)的内外周边之间的区域。
7.根据权利要求6所述的紧固垫片，其特征在于， 每个舌片(3)的弯折部的位置，位于所述垫片本体(I)的外半径的四分之一到二分之一之间。
8.根据权利要求6所述的紧固垫片，其特征在于， 每个舌片(3)为在所述垫片本体(I)上预先切制而成的可弯折部；所述可弯折部与所述外周边相交，或者位于所述外周边与内周边之间的区域中。
9.根据权利要求2或3所述的紧固垫片，其特征在于， 所述垫片本体(I)、所述舌片(3)和所述挡板(2)为一体件。
10.一种燃气轮机转子紧固装置， 包括:轴(7)、套装在轴(7)的叶轮(6)，与所述轴(7)的轴端螺纹旋合的螺母(4)，所述螺母(4 )将轴(7 )和叶轮(6 )压合连接， 其特征在于，在所述螺母(4)与叶轮(6)之间，还有套设在所述轴(7)上的如权利要求1-9中任一项所述的紧固垫片， 其中，所述叶轮(6)上设置有对应于所述紧固垫片(5)的每个舌片(3)的孔槽(8)，所述舌片(3)插入所述孔槽(8)中；所述紧固垫片(5)上的所述挡板(2)贴合于所述螺母(4)的外周面。
【文档编号】F01D5/32GK203594670SQ201320684685
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】王利民, 甘中学, 卢稳, 王国栋, 董玉新, 刘朋 申请人:新奥科技发展有限公司