汽轮机的低压缸及汽轮机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及汽轮机领域，公开了一种汽轮机的低压缸及汽轮机，所述低压缸(10)包括两个排汽缸(11)以及位于两个排汽缸之间的进汽缸(12)，在排汽缸外，两个排汽缸之间固定有至少一个第一加强件(13)；和/或，在每个排汽缸内固定有至少一个第二加强件(14)；和/或，在每个排汽缸外固定有第三加强件(15)。在本实用新型中，通过在汽轮机的低压外缸上焊接少量支撑结构，从而大幅提高低压外缸的强度；同时，这种加固低压缸的方式对低压缸的重量影响较小，而且不影响低压缸台板基础结构。另外，焊接作业量较小，从而降低了由于焊接应力而造成的缸体变形情况。
【专利说明】
汽轮机的低压缸及汽轮机
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽轮机，具体地，涉及一种用于加强汽轮机低压缸结构强度的低压缸。
【背景技术】
[0002]汽轮机是将蒸汽的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。汽缸是汽轮机的重要部件，其一方面是用于安装静子，另一个方面是将蒸汽和大汽隔开，形成能量转换的环境。一般地，汽轮机的汽缸包括高压缸、中压缸以及低压缸。
[0003]其中，低压缸包括低压内缸和低压外缸(低压外缸中用于排汽的缸体为排汽缸)，一般地，低压外缸以进汽位置为中心对称结构，然而，由于低压外缸一般都是以钢板、钢块和钢管焊接而成，因此很难达到绝对对称，而且由于低压缸运行环境较差，因此长期运行后经常会发生缸体(主要是排汽缸)变形、结构扭曲等问题，从而导致低压外缸结构强度降低，而由于用于支撑低压转子的轴承座是固定在低压外缸上的，因此从而会使轴承座的强度降低，另外还会使低压转子振动加大，危及机组安全运行。对此，目前一般采用的方式是在低压外缸的外部焊接纵横交错的筋板，从而加强低压外缸的结构强度，并提高轴承座的支撑强度。
[0004]然而上述加强低压外缸结构的方式存在以下缺陷:I)由于需要在低压外缸外大量焊接加强筋板，因此会大大增加低压外缸的重量，从而对现有结构有较大要求;2)布置较多支撑筋板和其纵横交错结构，施工过程中难于到达理论设计位置，增加不平衡量;3)由于支撑筋板需与低压外缸进行大面积焊接，极易导致缸体变形，从而影响低压外缸的密封性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种汽轮机的低压外缸即汽轮机，以克服现有技术中的由于大量焊接加强筋板而大大增加低压外缸重量的问题以及容易增加不平衡量和影响低压外缸密封性的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种汽轮机的低压缸，所述低压缸包括两个排汽缸以及位于两个所述排汽缸之间的进汽缸，在所述排汽缸外，两个所述排汽缸之间固定有至少一个第一加强件;和/或在每个所述排汽缸内固定有至少一个第二加强件;和/或在每个所述排汽缸外固定有第三加强件。
[0007]优选地，所述第一加强件和第二加强件在同一直线上。
[0008]优选地，固定在两个所述排汽缸外的所述第三加强件关于所述进汽缸的中心线对称。
[0009]优选地，所述第一加强件和第二加强件均为管状件，所述第三加强件为槽钢;所述第一加强件包括小直径管以及可拆卸的套装在所述小直径管一端的大直径管。
[0010]优选地，所述低压缸包括外部连接板和内部连接板，所述第一加强件通过所述外部连接板与所述排汽缸固定，所述第二加强件通过所述内部连接板与所述排汽缸固定。
[0011]优选地，所述第一加强件与所述外部连接板可拆卸连接，所述外部连接板与所述排汽缸焊接。
[0012]本实用新型还提供一种汽轮机，所述汽轮机包括所述低压缸，所述低压缸包括低压转子，该低压转子通过轴承座支撑，所述轴承座与所述低压缸固定。
[0013]优选地，所述轴承座的下部设置有加强筋板，在所述加强筋板上固定有第四加强件，在所述第四加强件的两侧分别固定有第五加强件并在所述第五加强件的下方固定有另外的所述第五加强件以形成稳固的三角形结构。
[0014]优选地，所述第四加强件的两侧的所述第五加强件关于所述第四加强件对称设置。
[0015]优选地，所述第四加强件为槽钢，所述第五加强件为管状件。
[0016]在本实用新型中，在汽轮机的低压外缸(具体是排汽缸内和排汽缸外)上焊接少量支撑结构(即第一加强件，第二加强件以及第三加强件)，能够大幅度提高低压外缸的强度；同时，对低压缸的重量影响较小，而且不影响低压缸台板基础结构。另外，本实用新型提供的低压缸的焊接作业量较小，从而降低了由于焊接应力而造成的缸体变形情况。本实用新型有针对性的对低压缸的结构进行了改进，便于工程实际应用解决问题，而且，由于提高了低压缸的结构强度，从而解决由于低压外缸结构强度的降低而造成的转子振动大的问题，保证了机组的安全运行。
[0017]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0019]图1是本实用新型的【具体实施方式】提供的低压缸的结构示意图。
[0020]图2是图1所示的低压缸沿图1中的A向和B向的侧视图(也就是相当于从进汽缸的中心切开，并向左、向右看的视图)。
[0021 ]图3是图1所示的低压缸沿C-C切开后的俯视图。
[0022]图4是图2所示的低压缸沿D-D切开后的侧视图(也就是相当于从轴承座的中心线切开，并向后看的主视图)。
[0023]图5是图4所示的低压缸沿E-E切开后的观察的侧视图。
[0024]附图标记说明
[0025]10:低压缸；11:排汽缸；
[0026]12:进汽缸；13:第一加强件:
[0027]14:第二加强件；15:第三加强件:
[0028]16:外部连接板；20:轴承座；
[0029]21:第四加强件；22:第五加强件。
【具体实施方式】
[0030]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0031]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
[0032]基于现有技术中的低压缸由于大量焊接加强筋板而大大增加低压外缸重量的问题以及容易增加不平衡量和影响低压外缸密封性的问题，本实用新型提供一种能够解决上述技术问题的低压缸，下文将参考附图对该低压缸进行详细的描述。
[0033]适当地参考图1至图3，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供的汽轮机的低压缸包括两个排汽缸11以及位于两个排汽缸11之间的进汽缸12，其中，如图1所示，在排汽缸11外，两个排汽缸11之间固定有至少一个第一加强件13，在本实施方式中，所述第一加强件13为五个，并分别分布于所述排汽缸11的上部、中部和下部，从而能够对两个排汽缸11的不同部位进行加固；和/或，如图3所示，在每个排汽缸11内固定有至少一个第二加强件14;和/或，如图2所示，在每个排汽缸11外固定有第三加强件15。
[0034]在本实用新型中，在汽轮机的低压外缸(具体是排汽缸内和排汽缸外)上焊接少量支撑结构(即第一加强件13，第二加强件14以及第三加强件15)，能够大幅度提高低压外缸的强度；同时，对低压缸的重量影响较小，而且不影响低压缸台板基础结构。另外，本实用新型中的低压缸焊接作业量较小，从而降低了由于焊接应力而造成的缸体变形情况。本实用新型有针对性的对低压缸的结构进行了改进，便于工程实际应用解决问题，而且，由于提高了低压缸的结构强度，从而解决由于低压外缸结构强度的降低而造成的转子振动大的问题，保证了机组的安全运行。
[0035]可以理解地是，在实际应用中，第三加强件15在排汽缸11外的具体位置可以根据实际情况进行确定。
[0036]如图3所示，优选地，所述第一加强件13和第二加强件14在同一直线上，优选地，所述第一加强件13和第二加强件14分别垂直于其安装面固定，从而能够通过第一加强件13和第二加强件14在同一方向上(即图示中的水平方向)将低压缸的排汽缸连接在一起，加强低压缸的结构强度，防止局部变形。
[0037]考虑到重量的平衡以及结构的合理性，固定在两个排汽缸11外的第三加强件15关于进汽缸12的中心线对称，从而保证进汽缸两侧的对称性，加强低压缸的结构强度。
[0038]进一步地，所述第一加强件13和第二加强件14均为管状件(当然，所述第一加强件13可以为加强筋板)，所述第三加强件15为槽钢;其中，槽钢可以以满焊(所谓满焊是指将准备焊在一起的两个工件的所有接触的地方都进行熔焊)的形式固定在排汽缸11的外部，需要注意的是，在满焊过程中需要通过百分表严格监视缸体(即排汽缸)变形情况，并监视焊接处附近(一般是焊接处500_以内)的温度，如变形情况大于0.1Omm或监视温度有升高，则应停止焊接。
[0039]再进一步地，所述第一加强件13包括小直径管以及可拆卸的套装在所述小直径管一端的大直径管(下文简称为套管结构)，当然，考虑到实际情况以及成本和安装的便利性等因素，优选地，位于低压缸的进汽缸上、中部的第一加强件13采用上述套管结构，第二加强件14可以不采用上述套管结构。
[0040]另外，所述低压缸10包括外部连接板16和内部连接板，所述第一加强件13通过外部连接板16与排汽缸11固定，所述第二加强件14通过内部连接板与排汽缸11固定。需要说明的是，在本实用新型中，根据实际需要可以在低压缸的不同位置对称布置第一加强件13，具体如图1和图2中的左侧和右侧。
[0041]其中，所述第一加强件13与外部连接板16可拆卸连接，所述外部连接板16与排汽缸11焊接(例如，外部连接板16与排汽缸11之间的焊接方式可以为满焊)。例如，所述第一加强件13与外部连接板16可以通过螺栓进行连接，这样可以便于拆卸，从而便于低压缸排汽缸的相关部件的安装，同时可以方便低压缸进汽管道的检修。其中，所述第二加强件14与所述内部连接板、所述外部连接板16与排汽缸11都可以通过焊接的方式固定。
[0042]根据本实用新型的另一方面，本实用新型提供一种汽轮机，其中，所述汽轮机包括上述低压缸10，所述低压缸10包括低压转子，该低压转子通过轴承座20支撑，所述轴承座20与低压缸10固定，这样由于上文已经对低压缸的结构进行了加强，而轴承座与低压缸固定，因此可以避免现有技术中由于低压缸结构强度的降低而影响轴承座支撑强度的问题。
[0043]其中，如图4和图5所示，所述轴承座20的下部设置有加强筋板，在所述加强筋板上固定有第四加强件21，在第四加强件21的两侧分别固定有第五加强件22并在第五加强件22的下方固定有另外的第五加强件22以形成稳固的三角形结构，所述另外的第五加强件22可以与第四加强件21焊接。可以理解的是，本实用新型中，对轴承座的加固在低压缸的下半部分上完成，通过第四加强件21和第五加强件22，从而能够分散轴承座的受力情况，提高轴承座的支撑强度。另外，在实际应用中，可以各个第五加强件22的位置和角度可以根据实际情况进行选择。
[0044]优选地，所述第四加强件21的两侧的第五加强件22关于第四加强件21对称设置，也就是说上文中通过各个第五加强件22形成的三角形优选为等腰三角形。另外，所述第四加强件21具体可以为槽钢，所述第五加强件22可以为管状件，例如钢管。
[0045]本实用新型是根据现有的汽轮机的低压缸的结构形式，结合真空运行特性，并通过力学分析而提出的。在本实用新型中，通过焊接少量的加强部件(例如，钢管、槽钢等)在大幅度加强低压缸结构的情况下尽可能的减少对原有结构的破坏，保证低压缸的密封性，满足低压缸运行环境差的要求，同时能够保证轴承座的稳定性，保证变工况时转子不因轴承座强度低而发生振动超标现象。而且，本实用新型还通过模态试验验证其有效性，也就是验证通过本实用新型提供的技术方案确实能够在提高低压缸的结构强度的同时而能够保证不降低轴承座的支撑强度。
[0046]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0047]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0048]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1.一种汽轮机的低压缸，所述低压缸(10)包括两个排汽缸(11)以及位于两个所述排汽缸(11)之间的进汽缸(12)，其特征在于: 在所述排汽缸(11)外，两个所述排汽缸(11)之间固定有至少一个第一加强件(13);和/或 在每个所述排汽缸(11)内固定有至少一个第二加强件(14);和/或 在每个所述排汽缸(11)外固定有第三加强件(15)。2.根据权利要求1所述的汽轮机的低压缸，其特征在于，所述第一加强件(13)和第二加强件(14)在同一直线上。3.根据权利要求2所述的汽轮机的低压缸，其特征在于，固定在两个所述排汽缸(11)外的所述第三加强件(15)关于所述进汽缸(12)的中心线对称。4.根据权利要求1所述的汽轮机的低压缸，其特征在于: 所述第一加强件(13)和第二加强件(14)均为管状件，所述第三加强件(15)为槽钢； 所述第一加强件(13)包括小直径管以及可拆卸的套装在所述小直径管一端的大直径管。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的汽轮机的低压缸，其特征在于，所述低压缸(10)包括外部连接板(16)和内部连接板，所述第一加强件(13)通过所述外部连接板(16)与所述排汽缸(11)固定，所述第二加强件(14)通过所述内部连接板与所述排汽缸(11)固定。6.根据权利要求5所述的汽轮机的低压缸，其特征在于，所述第一加强件(13)与所述外部连接板(16)可拆卸连接，所述外部连接板(16)与所述排汽缸(11)焊接。7.—种汽轮机，其特征在于，所述汽轮机包括权利要求1-6中任意一项所述的低压缸(10),所述低压缸(10)包括低压转子，该低压转子通过轴承座(20)支撑，所述轴承座(20)与所述低压缸(10)固定。8.根据权利要求7所述的汽轮机，其特征在于，所述轴承座(20)的下部设置有加强筋板，在所述加强筋板上固定有第四加强件(21)，在所述第四加强件(21)的两侧分别固定有第五加强件(22)并在所述第五加强件(22)的下方固定有另外的所述第五加强件(22)以形成稳固的三角形结构。9.根据权利要求8所述的汽轮机，其特征在于，所述第四加强件(21)的两侧的所述第五加强件(22)关于所述第四加强件(21)对称设置。10.根据权利要求8所述的汽轮机，其特征在于，所述第四加强件(21)为槽钢，所述第五加强件(22)为管状件。
【文档编号】F01D25/28GK205714305SQ201620690892
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】刘铁臣, 王九崇, 杨智, 孙东生, 张莹
【申请人】中国神华能源股份有限公司, 北京国华电力有限责任公司, 绥中发电有限责任公司