用于低压蒸汽涡轮的转子轴以及低压蒸汽涡轮的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于低压蒸汽涡轮的转子轴以及一种包括这样的转子轴的低压蒸汽涡轮。
【背景技术】
[0002]蒸汽涡轮算作热涡轮机的组别。其用于把工作流体的动能和热能转化为机械的有用功或者说波形功(Wellenarbeit)。
[0003]低压蒸汽涡轮也被描述为ND蒸汽涡轮。低压蒸汽涡轮具有包括一个或多个工作叶片轮圈的转子轴。工作叶片轮圈具有多个工作叶片，所述工作叶片均匀地在转子轴的周向上分布并且与该转子轴能够共同地围绕转子轴的纵轴线旋转。为了改善工作叶片轮圈的工作叶片被工作流体迎流，低压蒸汽涡轮具有一个或多个导向叶片轮圈，所述导向叶片轮圈通过导向叶片载体被保持在低压蒸汽涡轮的壳体上。为了改善可装配性导向叶片载体是多部分尤其两部分构造并且互相螺旋连接。此外最后的导向叶片载体沿着低压涡轮的通流方向通常被构造为排流扩散器。由导向叶片轮圈和工作叶片轮圈形成的配对也被描述为涡轮级。
[0004]已知的低压蒸汽涡轮具有的缺点在于，排汽壳体的毂区对已装配的低压蒸汽涡轮来说被设置在最后的导向叶片载体和转子轴之间。为了在最后的导向叶片载体已被装配的情况下实现涡轮壳体上方部分的装配，最后的涡轮壳体上方部分的一部分必须被去除并且被设置在涡轮壳体上方部分上例如在上方的顶部区域中。没有这种建构性的措施时，对已装配的导向叶片载体来说涡轮壳体上方部分的装配或者说拆装是不可能的。
【实用新型内容】
[0005]因此本实用新型的任务在于，提供一种用于低压蒸汽涡轮的转子轴以及一种低压蒸汽涡轮，其至少部分地不具有上面所提到的缺点。当前实用新型的任务尤其在于，提供一种用于低压蒸汽涡轮的转子轴以及一种低压蒸汽涡轮，其实现在已装配导向叶片载体的情况下对涡轮壳体上方部分的装配或拆装并且具有相比于已知的低压蒸汽涡轮的较不复杂的结构形式。
[0006]根据本实用新型通过根据权利要求1所述的用于低压蒸汽涡轮的转子轴和根据权利要求6所述的低压蒸汽涡轮解决该任务。本实用新型的其它的特征和细节从从属权利要求、说明书和附图中得出。其中适用的特征和细节是，结合转子轴被描述的、当然也可以是结合低压蒸汽涡轮描述的并且反之亦然的特征和细节，从而在关于单个的实用新型方面公开的方面始终能够相互地参照。
[0007]据此根据本实用新型通过用于低压蒸汽涡轮的转子轴解决该任务，其中转子轴具有用于设置至少一个工作叶片轮圈的工作叶片区段和在低压蒸汽涡轮的通流方向上设置在所述工作叶片区段之后的扩散器区段。在扩散器区段中转子轴为了构成低压蒸汽涡轮的排流扩散器的内轮廓而沿着通流方向具有持续或者基本上持续的横截面扩大。
[0008]工作叶片轮圈优选地在转子轴上如此设置，从而导向叶片载体的导向叶片轮圈能设置在工作叶片轮圈旁边。优选地转子轴具有多个工作叶片轮圈。在该情形中优选的是，在两个相邻的工作叶片轮圈之间构造了中间腔，在该中间腔中能设置导向叶片轮圈的导向叶片。如此构造工作叶片轮圈，从而通过工作叶片轮圈由工作流体的通流能在工作叶片上施加力，借助于该力能引起转子轴的旋转。
[0009]用于低压蒸汽涡轮的传统的转子轴的扩散器区段在转子轴的已装入状态中被设置在蒸汽涡轮的排流扩散器的区域中并且对排流扩散器的扩散效果不施加影响。而根据本实用新型的转子轴在扩散器区段中具有持续或基本上持续的横截面扩大并且因此构成低压蒸汽涡轮的排流扩散器的内轮廓的至少一个部分区域。
[0010]相对于突然的横截面扩大而言转子轴的持续的横截面扩大具有的优点在于，由此能实现扩散器区段中的工作流体的特别有利的流动。以该方式能实现排流扩散器的特别有利的扩散效果。
[0011]相对于传统的转子轴而言根据本实用新型的转子轴具有的优点在于，低压蒸汽涡轮的排流扩散器的内轮廓的至少一个部分区段能够通过转子轴构成。以该方式可能的是，低压涡轮具有导向叶片载体，该导向叶片载体在至少一个相应的位置上不具有排流扩散器的内轮廓并且因此在已装入状态中不阻碍低压蒸汽涡轮的涡轮壳件的装配或者说拆装。此外不必要的是，低压蒸汽涡轮的涡轮壳体上方部分具有排流扩散器的内轮廓的区段。
[0012]因为这样的涡轮壳件的设计造成高的制造费用，则借助于根据本实用新型的转子轴能够节约制造费用。
[0013]优选的是，横截面扩大至少在一个区段中是线性或累进地(progressiv)走向。转子轴的这样的构造尤其有利于获得排流扩散器的良好的扩散效果。
[0014]优选地横截面扩大至少在一个区段中相比于转子轴在工作叶片区段中的横截面的扩大具有从一数值起(von Betrag her)较大的上升。能规定的是，转子轴已经在工作叶片区段的区域中包括具有持续的或突然的上升的横截面的扩大，例如在两个相邻的工作叶片轮圈之间。相比于转子轴在工作叶片区段中的横截面的扩大的上升，转子轴在扩散器区段中的横截面扩大的较大的上升具有的优点在于，能获得较好或者说较强的扩散效果。
[0015]在一种优选的实施形式中转子轴在扩散器区段中具有至少一个转子叶片，其被构造用于加强排流扩散器的扩散效果。优选地如此构造转子叶片，从而工作流体的流动能够尽可能遵循对排流扩散器的要求以及能够在对转子轴尽可能小的制动效果下偏转。转子叶片具有的优点在于，在转子轴的被减小的总体重量的情况下能产生改善的扩散效果。
[0016]此外优选地至少一个转子叶片沿着转子轴以及径向于该转子轴延伸，其中至少一个转子叶片的径向延伸沿着通流方向扩大。由此进一步地改善排流扩散器的扩散效果。
[0017]此外根据本实用新型通过一种低压蒸汽涡轮解决所述任务，该低压蒸汽涡轮包括至少一个具有多个工作叶片的工作叶片轮圈、至少一个具有多个被设置在导向叶片载体上的导向叶片的导向叶片轮圈和被构造用于减缓低压蒸汽涡轮的工作流体流的流动速度的排流扩散器。工作叶片轮圈被设置在根据本实用新型的转子轴的工作叶片区段上。优选地低压蒸汽涡轮具有涡轮壳体。
[0018]排流扩散器的内轮廓因此至少部分地由转子轴的扩散器区段构成。这具有的优点在于，排流扩散器的内轮廓的至少一个部分区段不必由导向叶片载体构成。
[0019]优选地排流扩散器的内轮廓的一个相应区段对导向叶片载体来说不存在。导向叶片载体因此如此构造，从而低压蒸汽涡轮的涡轮壳件尤其涡轮壳体上方部分即便对已经装配的转子轴和导向叶片载