CN102159796A - 导向叶片支架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于涡轮机的导向叶片支架结构，包括导向叶片支架（1）和用于导向叶片支架的保持体（2）。在导向叶片支架（1）与保持体（2）之间这样设置固定元件（3），使导向叶片支架（1）可以在保持体（2）内部围绕固定元件（3）摆转。此外本发明还包括一种用于调整导向叶片支架（1）与保持体（2）之间的径向间隙的方法。

Description

导向叶片支架结构
技术领域
本发明涉及一种用于涡轮机的导向叶片支架以及一种用于调节导向叶片支架与导向叶片支架的保持体之间的径向间隙的方法。
背景技术
目前在几乎所有的多级过压蒸汽涡轮机中安装导向叶片支架。导向叶片支架的主要任务是，容纳导向叶片。导向叶片支架轴向中心地在导向元件中导引。大多通过垂直的螺丝实现侧面固定。在轴向支架在外壳中通过槽－凸板连接固定。在此必需这样选择结构，使导向叶片支架可以不受约束地在热影响下膨胀，同时不改变轴向中心的位置。为了调节导向叶片支架的轴向中心的位置使用不同的调整部件，它们除了必需承受重量以外还必需承受由于容纳导向叶片引起的转矩。导向叶片支架一般是两体式的，其中大多在两体式的导向叶片支架的下部件上实现水平的高度调整。为了水平的高度调整使用配合元件，它们以精确的尺寸磨削并且它们设置在涡轮机外壳与导向叶片支架之间。借助于固定螺丝将配合元件固定在导向叶片支架中。在此必需使配合元件这样磨削到尺寸，使导向叶片支架与涡轮机外壳之间的间隙尺寸上下精确地相同。通过附加的调整螺丝实现侧向的间隙调整。必需非常精确地实现轴向中心地对准导向叶片支架，因为由此也调节导向叶片支架/导向叶片与涡轮机转子之间的径向间隙。
所述导向叶片支架结构的缺陷主要是，必需对于每个导向叶片支架结构单独地费事地磨削配合元件。这导致高的装配费用。
发明内容
因此本发明的目的是，提供导向叶片支架结构，它能够简单地轴向中心地对准导向叶片支架。此外本发明的目的是提供一种用于在导向叶片支架与保持体之间调整径向间隙的方法。
这个目的通过独立权利要求1以及独立权利要求12的特征得以实现。从属权利要求的内容是有利的扩展结构和改进方案，它们可以单独地或相互组合地使用。
按照本发明的用于涡轮机的导向叶片支架结构包括导向叶片支架和用于导向叶片支架的保持体，其特征在于，在导向叶片支架与保持体之间这样设置固定元件，使导向叶片支架可以在保持体内部围绕固定元件摆转。通过可摆转地固定导向叶片支架可以使导向叶片支架在圆周方向上固定，并且尽管如此也可以改变导向叶片支架与转子之间的径向间隙。
本发明的一个有利的扩展结构规定，所述导向叶片支架结构的特征在于，在导向叶片支架与保持体之间这样设置两个高度调整元件，使导向叶片支架可以在保持体内部在水平方向上调整。代替目前使用的配合元件，使用高度调整元件，并且与以前的解决方案不同能够简单地水平调整导向叶片支架，无需再磨削配合元件。由此彻底简化导向叶片支架与转子之间的径向间隙调整。可以方便地在安装状态实现调整。
本发明的一个特别优选的扩展结构规定，所述固定元件具有旋转轴，围绕它导向叶片支架可以摆转。通过使用旋转轴得到特别简单的固定元件结构，并且实现导向叶片支架特别简单的摆转性。由此特别简单且价格有利地加工固定元件，并且由于其简单的结构保证可靠的功能。
本发明的另一优选的扩展结构规定，所述固定元件具有两个相互平行设置的削平部，它们与导向叶片支架的保持体中的槽口共同地这样形成形状配合的连接，使导向叶片支架在圆周方向上固定在保持体中。该保持体一般是涡轮机外壳的组成部分。因此特别简单地实现在圆周方向上的固定，其中使固定元件简单地与导向叶片支架下部件一起***到槽口中。在此固定元件的削平部用于贴靠在保持体的槽口的侧面上。有效地防止固定元件以及与其相连的导向叶片支架在圆周方向上的移动。可以特别简单地加工具有两个削平部的固定元件结构和形成与导向叶片支架的保持体中的槽口的共同作用，而且尽管如此也保证可靠地固定导向叶片支架。可以价格有利地而且尽管如此也以高精度，加工槽口以及在固定元件中加工出相互平行设置的削平部。
本发明的另一特别优选的扩展结构规定，所述高度调整元件与固定元件基本结构相同地构成并且还具有用于调整螺丝的螺纹孔。与固定元件基本结构相同的结构能够特别成本有利地加工，因为基本相同地加工零部件。在固定元件上构成的削平部可以在高度调整元件中省去。通过固定元件中的螺纹孔结构能够容纳调整螺丝。为此调整螺丝用于使导向叶片支架在保持体内部水平地移动。通过旋入调整螺丝可以使导向叶片支架在水平位置向上运动。旋出调整螺丝使导向叶片支架在水平位置向下运动。使用具有螺纹孔和调整螺丝的高度调整元件能够在安装状态在水平方向上无级地调整导向叶片支架。由此特别简单地调整导向叶片支架与转子之间的径向间隙。
本发明的一个特别优选的扩展结构规定，所述高度调整元件中的螺纹孔的纵轴线与旋转轴的纵轴线相互垂直。由此在旋入调整螺丝时可以使高度调整元件围绕旋转轴摆转，由此总是保证调整螺丝在导向叶片支架的对应表面上的光洁贴靠。不会导致调整螺丝在保持体上对应构成的贴靠面上的卡住或调整螺丝倾斜贴靠。这是重要的，因为导向叶片支架的重量以及转矩基本由螺丝承受。
本发明的另一有利扩展结构规定，所述导向叶片支架和用于导向叶片支架的保持体分别两体式地以下部件和上部件的形式构成。导向叶片支架的两体式结构明显易于装配导向叶片。通过使用下部件和上部件，不仅对于导向叶片支架而且对于导向叶片支架的保持体，总体上都减少装配费用以及易于两个零部件的加工。
本发明还包括一种用于调整导向叶片支架与保持体之间的径向间隙的方法，其特征在于，在导向叶片支架中安装固定元件和高度调整元件；在保持体中安装导向叶片支架并且通过固定元件固定；通过在高度调整元件中旋入调整螺丝调整径向间隙。所述固定元件通过布置在导向叶片支架的保持体中负责导向叶片支架在圆周方向上的固定。但是同时通过导向元件在垂直方向上的移动性，实现导向叶片支架结构的径向间隙的高度调整。在此保证导向叶片支架围绕固定元件的摆转性。通过在高度调整元件中调节调整螺丝，一方面在水平位置移动导向叶片支架。同时实现导向叶片支架围绕固定元件的摆转。因此通过在各个高度调整元件上调整两个调整螺丝，能够一方面保证导向叶片支架在保持体内部正确的水平位置，另一方面可以总体上精确地调整导向叶片支架与保持体之间的径向间隙，由此也在导向叶片支架/导向叶片与涡轮机转子之间调整均匀的径向间隙。
因此按照本发明的导向叶片支架结构能够通过仅仅三个元件、即一个固定元件以及两个高度调整元件实现导向叶片支架与转子之间的径向间隙的精确调整。由此彻底减少结构上的费用。在此借助于高度调整元件可以在安装状态且无级地调整导向叶片支架。这明显减少了装配费用。
附图说明
下面借助于附图解释本发明的实施例和其它优点。附图中：
图1简示出按照本发明的用于导向叶片支架的保持体的下部件，
图2简示出按照本发明的两体式的导向叶片支架的下部件，
图3简示出在图2中所示的按照本发明的导向叶片支架，具有装配的固定元件和高度调整元件，
图4简示出固定和高度调整元件的细节图，
图5简示出两体式的导向叶片支架和用于导向叶片支架的两体式的保持体的导向叶片支架结构的装配状态。
具体实施方式
在附图中分别涉及明显简化的视图，其中只示出主要的、对于描述本发明必需的零部件。
相同或功能相同的零部件与附图相关地配有相同的标记符号。
图1示出用于导向叶片支架1的两体式保持体2的下部件。该保持体2一般是涡轮机外壳的组成部分，但是也可以由独立的零部件构成。
所述保持体2在其内圆周面11上具有凸板12。在保持体2的两个敞开的端部在凸板中构成槽口13。在装配状态，所述槽口用于，为高度调整元件4的调整螺丝10提供光洁的贴靠面（见图3和4）。此外所述保持体2在圆周方向上中间地在凸板12中具有槽口8。该槽口8在装配状态用于容纳固定元件3（见图4）。下面在图4和5中详细解释导向叶片支架结构的详细结构和高度调整元件以及固定元件3的功能。
图2示出导向叶片支架1的立体视图。该导向叶片支架1具有向外指向的U形轮廓。与凸板12中的槽口13以及槽口8互补地在导向叶片支架1中在外圆周面中设有用于高度调整元件4和固定元件3的容纳座。在导向叶片支架中的容纳座除了削平部以外还分别具有孔14，它加工到U形轮廓的侧边中。孔14用于容纳固定元件3或高度调整元件4。为此如图3所示，使固定元件3或高度调整元件4通过其旋转轴5导入到导向叶片支架1的孔中。为了易于部件导入和以及活动性使容纳座附加地在导向叶片支架1的U形底部上具有略微削平部。孔14最好加工到这样的侧边中，它顺着流动方向并由此位于压力方向p（见图2）上。没有详细地示出导向叶片在导向叶片支架1中的布置和固定，但是可以通过公知的方式实现。
图4a和4b分别示出固定元件3以及高度调整元件4的细节图。两个部件基本相同地构成，并且由基本圆柱形的基体以及旋转轴5组成，该旋转轴导入到导向叶片支架1的孔14中。所述固定元件3还具有两个相互平行设置的削平部6、7，它们在安装状态顶靠在保持体2的槽口8中并由此能够这样实现导向叶片支架1与保持体2之间的形状配合的连接，使导向叶片支架1在圆周方向C上固定在保持体2中。所述高度调整元件4还具有用于调整螺丝10的螺纹孔9。在此螺纹孔9的纵轴线L1与旋转轴5的纵轴线L2相互垂直。由此在摆转调整螺丝时可以使高度调整元件以一定的角度摆转，由此使调整螺丝不会卡住地顶靠在保持体2中的规定平面上。这是特别重要的，因为导向叶片支架1的重量位于调整螺丝上。因此必需保证调整螺丝在保持体2中的规定表面上的特别好且尽可能大的贴靠面。
图5示出完成装配的导向叶片支架结构。导向叶片支架1的U形轮廓这样设置在保持体2中，使它包围保持体2的凸板12。由此同时在轴向上固定。所述固定元件3以及高度调整元件4位于保持体2中的各容纳座中并且受保护地被导向叶片支架1包围。由此尽可能避免损伤元件。
下面要详细描述用于调整导向叶片支架1与保持体2之间的径向间隙的方法。为此首先将固定元件3和高度调整元件4通过其旋转轴5安装在导向叶片支架1的孔14中。在将元件4、5安装在导向叶片支架中以后将导向叶片支架1***到保持体2中。在此固定元件3的削平部6、7顶靠在保持体2的槽口8中，由此实现导向叶片支架1在圆周方向C上的固定。所述固定元件3和槽口8在此形成形状配合的连接，其中还保证在径向上的运动，因为固定元件在径向在槽口8中可来回活动的。同时使调整螺丝10在将导向叶片支架1装入到保持体2中时顶靠在保持体2中的槽口上。现在仅仅通过调节调整螺丝10实现导向叶片支架1与保持体2之间的径向间隙的调整。通过调节调整螺丝10实现导向叶片支架在保持体2内部围绕固定元件3的摆转。同时实现导向叶片支架1在导向叶片支架结构内部的高度调整。现在高度调整元件4的调整螺丝10必需向左和向右分别这样程度地摆转，使得在导向叶片支架1与保持体2之间调整均匀的径向间隙。
因此按照本发明的用于固定导向叶片支架1的导向叶片支架结构能够通过仅仅两个调整螺丝实现导向叶片支架1与保持体2之间的径向间隙调整，并由此实现导向叶片与转子之间的径向间隙调整。在此可以连续地且在安装状态实现调整。因此可以省去目前借助于配合元件（它们必需以精确的尺寸预磨削）的复杂的高度调整。因此本发明显著地易于装配导向叶片支架结构。此外明显减少导向叶片支架固定的结构费用。
按照本发明的导向叶片支架结构适用于各种形式的涡轮机，尤其是燃气和蒸汽涡轮机。
所述的这种结构也可以用于在轴迷宫式密封、平衡活塞迷宫式密封、中间底部或内部壳体的情况下进行固定。

Claims (9)

1. 用于固定涡轮机的导向叶片支架的导向叶片支架结构，包括导向叶片支架（1）和用于导向叶片支架（1）的保持体（2），其特征在于，在导向叶片支架（1）与保持体（2）之间这样设置固定元件（3），使导向叶片支架（1）可以在保持体（2）内部围绕固定元件（3）摆转。
2. 如权利要求1所述的导向叶片支架结构，其特征在于，在导向叶片支架（1）与保持体（2）之间这样设置两个高度调整元件（4），使导向叶片支架（1）可以在保持体（2）内部在水平方向上移动。
3. 如权利要求1或2所述的导向叶片支架结构，其特征在于，所述固定元件（3）具有旋转轴（5），导向叶片支架（1）围绕该旋转轴可以摆转。
4. 如上述权利要求中任一项所述的导向叶片支架结构，其特征在于，所述固定元件（3）具有两个相互平行设置的削平部（6，7），它们与保持体（2）中的槽口（8）共同地这样形成形状配合的连接，使导向叶片支架（1）在圆周方向（C）上固定在保持体（2）中。
5. 如上述权利要求中任一项所述的导向叶片支架结构，其特征在于，所述高度调整元件（4）与固定元件（3）基本结构相同地构成，并且还具有用于调整螺丝（10）的螺纹孔（9）。
6. 如权利要求5所述的导向叶片支架结构，其特征在于，所述螺纹孔（9）的纵轴线（L1）与旋转轴（5）的纵轴线（L2）相互垂直。
7. 如上述权利要求中任一项所述的导向叶片支架结构，其特征在于，所述导向叶片支架（1）和保持体（2）分别两体式地以下部件和上部件的形式构成。
8. 如权利要求7所述的导向叶片支架结构，其特征在于，所述固定元件（3）和高度调整元件（4）设置在导向叶片支架（1）的下部件与保持体（2）的下部件之间。
9. 一种用于调整如上述权利要求中任一项所述的导向叶片支架结构结构的导向叶片支架（1）与保持体（2）之间的径向间隙的方法，其特征在于，
－在导向叶片支架（1）中安装固定元件（3）和高度调整元件（4），
－在保持体（2）中安装导向叶片支架（1）并且在圆周方向（C）上通过固定元件（3）固定，
－通过在高度调整元件（4）中旋入调整螺丝（10）来调整径向间隙（R）。
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