CN1824957A - 涡轮机中同步控制枢轴叶片的圆环调节中心定位的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于调节控制环(26)中心定位以枢轴转动涡轮机的叶片(16)的装置，该装置包括：多个用于与环形表面(28)接触的衬垫(30)，环形表面(28)与圆环(26)同轴，每个枢轴转动的叶片(16)通过杠杆(20)连接到控制环(26)，杠杆(20)具有一通过在所述圆环上径向设置的曲柄销(24)固定到控制环(26)的第一端，和一安装在叶片(16)的枢轴(18)的第二端，每个所述衬垫(30)固定到衬垫座(32)中，该装置的特征为：每个衬垫座(32)通过连接***(38)固定在控制环(26)下，连接***(38)设计为从圆环上方安装。

Description

涡轮机中同步控制枢轴叶片的圆环调节中心定位的装置
技术领域
本发明涉及涡轮机中同步控制枢轴叶片的圆环的调节装置领域，，使圆环在机器轴上正确地中心定位。
背景技术
在涡轮机中，已知使用一级或多级定子叶片以调节穿过压缩区的气流和方向来操作涡轮机的速度。这些定子叶片包含多个叶片(称之为“可调倾角”叶片)，这些叶片可绕连接它们至定子的枢轴转动，这样它们的倾角可以被调节，起到操作涡轮机速度的作用。
用于控制可调倾角叶片的已知装置通常包括一圆环形控制元件和多个杠杆或曲柄销，该圆环形控制元件环绕着涡轮机壳，每个杠杆具有一通过枢轴连接到控制圆环的第一端和安装在各叶片轴上的第二端。通过绕涡轮机的轴转动圆环，这样来同步调节叶片的角度位置。
为了提高涡轮机的效率，需要提高定子叶片倾角的精度。为了达到这个目的，已知的方法是确保控制这些叶片的圆环与涡轮机的环形表面，如壳体，精确同轴。该同轴结构通常通过连接到控制环的衬垫得到，衬垫通过安装装置来安装，绕壳体只留下很小的间隙。
把衬垫安装到控制环的装置因此必须能使衬垫位置在径向能够作调节。因此，美国专利No.5 387 080公开了一种通过使用衬垫来调节控制环同轴位置的装置，衬垫的位置通过具有双螺线的螺杆来调节，螺杆的螺线部分螺纹倾角略微不同。
人们发现，在使用该种装置时，在涡轮机的不同工作级，一些衬垫不再与壳体接触，这导致了振动，致使双线螺栓的螺纹完全被磨掉。结果，衬垫和壳体间的间隙就不再能被调节了。
此外，在使用该种装置时，不全部拆下可调倾角叶片级的部件，尤其是控制环，就不能够拆下一个或几个衬垫。每个衬垫固定在设有杆的衬垫座，杆穿过圆环并从下面拧入圆环。因此，由于壳体的存在，不可能从下面拆下衬垫。
发明内容
因此，本发明的主要目的是减小这些弊端，提出一种用于调节圆环中心定位的装置，该装置简单、可靠，能使安装和拆除时节省大量的时间。
为了达到这个目的，本发明提供了一种用于调节控制环的中心定位的装置，控制环用于转动涡轮机叶片，该装置包括多个衬垫，衬垫用于与圆环同轴的环形表面接触，每个枢轴转动叶片通过杠杆与控制环连接，杠杆具有一第一端和第二端，第一端通过在所述圆环径向布置的曲柄销固定到控制环的第一端，第二端安装在叶片枢轴上，每个所述衬垫固定到衬垫座，该装置的特征为：每个衬垫座通过连接***固定在控制环下，连接***设计为从圆环上方安装。
术语“在控制环下紧固”用来指衬垫座靠着圆环内表面紧固。术语“从圆环上安装”用来指连接***从圆环外面安装。
使用从圆环上方安装的连接***来紧固处于圆环下方的每个衬垫使得连接***可以从圆环外边拆除。当想对衬垫进行操作时，无需拆下控制环以及可调倾角***的所有部件。因此，安装和拆除衬垫更加容易。
根据本发明的特别特点，该装置可进一步包含调节衬垫径向位置的配件。
因此，有利地，衬垫座包含一管状部分，从控制环向着内部纵向延伸，适于接受衬垫的互补管状部分，该装置进一步包括一拧进衬垫管状部分的螺栓，这样使得衬垫的径向位置可以调节。
根据本发明的另外一特征，该装置还可包含用于锁紧衬垫，使之不相对于衬垫座旋转的配件。
根据本发明的另外一特征，该装置还可包含用于在衬垫中锁紧螺栓的配件。
最好，在衬垫座的管状部分和衬垫的管状部分之间夹有一弹簧，这样为环形表面上的衬垫提供缓冲。
每个衬垫可位于与它连在一起的叶片曲柄销的延长位置。在这种情况下，每个衬垫座可通过两连接***固定到控制环，该两连接***对称地处于与之连接的叶片曲柄销的两侧。
可选择地，每个衬垫座可相对于与之连接的叶片曲柄销在角度上有偏移。
最好，每个连接***由一带有卡紧螺母的从外侧拧进控制环的螺栓构成。
附图说明
本发明的其他特点和优点由参照附图给出的实施例进行说明，实施例不用于限制本发明。图中：
图1是具有控制环的可调倾角叶片级；
图2是在本发明一个实施例中的调节装置的剖面图；
图3是在本发明另一个实施例中的调节装置的剖面图；
图4是图3的IV-IV剖面图；
图5还是在本发明另一个实施例中的调节装置的剖面图。
具体实施方式
图1所示为轴X-X的涡轮机压缩器的一部分。压缩器包含一涡轮机的轴X-X为中心的环形定子壳体10，环形定子壳体10环绕着环形转子12，这样构成环形气流区14。
压缩器进一步包含多个叶片，在气流区14中构成多级，其中一些由可调节倾角叶片16构成。这些可调节倾角叶片16安装可绕穿过定子壳体10的各自的轴18枢轴转动。
每个可调节倾角叶片16的轴(或枢轴)18一端通过尾端件22连接到控制杠杆或曲柄20。杠杆20的另一端在控制环26上径向设置的曲柄销24枢纽转动，控制环26环绕环形表面28，环形表面28以涡轮机的轴X-X为中心且必须与它同轴。
本发明涉及一种装置，该装置可使控制环26的中心定位相对于涡轮机的轴X-X进行调节。更准确的说，这种装置必须能在控制环和以轴X-X为中心的环形表面28间保持常数径向间隔。
如图2到5所示，用于调节控制环26中心定位的本发明装置尤其包含多个与环形表面28接触的衬垫30。
以下参考图2描述一个本发明装置的实施方案。
每个衬垫30都固定到衬垫座32。衬垫座32呈现有一管状部分34，管状部分34从控制环26的内表面26a向内径向延伸。实例中，衬垫30在管状部分34的自由端是有波纹的。
在其远离衬垫30的一端，衬垫座32的管状部分34以两个夹紧法兰36结尾，法兰36与圆环26的内表面26a接触。
通过这些法兰36，连接***38，如栓型，使得衬垫座32固定在控制环26下。在图2的实施方案中，两螺栓38a径向穿过圆环26，卡紧螺母38b拧在螺栓的自由端，压向衬垫座32的夹紧法兰36。
如图2所示，连接***38的螺栓38a从圆环上方安装，例如，从外侧向内安装，卡紧螺母38b在控制环26下面固定。
因此很容易从圆环下面夹住卡紧螺母38b并从圆环上松开螺栓38a，而不需要拆除控制环和固定在其上的部件。结果，衬垫座32可仅操作它自己的连接***就可拆除，而不需要操作控制环。
如图2实例所示，衬垫座32可与它连接的叶片曲柄销24径向位于同一条线上。在这种情况下，衬垫座32使用两连接***38固定在控制环26下，连接***38在所连接的叶片的曲柄销24的两侧对称安置。
可选择地，在没有图示的另外一种方式中，衬垫座可相对于与之连接的叶片曲柄销在角度上有偏移。
在图2的实施方案中，还可以看到衬垫30的径向位置相对于环形环表面28是不可调节的。这种方案因此需要在构成装置的部件的公差配合相当好，以保证衬垫和环形表面间的操作间隙。
下面是图3和图4所述的本发明装置的实施方案的介绍。与图2所示装置的相同元件使用相同参照符号表示，因此不再赘述。
与上述实施方案相比，从控制环26向内径向延伸且以两夹紧法兰36结尾的衬垫座30的管状部分34适合接受衬垫30的互补管状部分40，例如，滑动接受。在这种情形，衬垫30在管状部分40的自由端是有波纹的。
该装置进一步包含一螺栓42，用于拧进衬垫30在管状部分40中，这样来保证其径向位置可以调节。为了这个目的，衬垫30在管状部分40带有内螺纹(图中未示)，与螺栓的螺纹配合。
调节螺栓42从控制环26向着内部径向延伸。如图3所示，螺栓42的头因此在圆环26的内表面26a和衬垫座32的管状部分34间卡住。
还在衬垫30中设置了锁住调节螺栓42的配件，以保证其径向位置锁紧。
在图3和图4中所示的实例中，这些锁紧配件是自锁套管44，它介于螺栓42和衬垫30的管状部分40之间。可选择地，这些锁紧配件可由椭圆变形攻丝或由另外的自锁螺线或任何其他在攻丝段中锁紧螺栓的配件构成。
根据本发明的优点，衬垫座32和衬垫30各自的管状部分34、40分别呈现有正多边形的部分，以防止衬垫30在衬垫座32内转动。
在图4的实例中，这些部分呈正方形。可选择地，它们还可以是矩形、三角形、六边形等。
衬垫30相对于环形表面28的径向位置可作如下调节。装置开始通过连接***38固定在控制环26下。通过在衬垫的管状部分40或紧或松拧螺栓42，管状部分40在衬垫座32的静态的管状部分34中滑动(没有转动)。
在螺栓作用下，衬垫30可相对于环形表面28径向移动。自锁套管44(或任何其他等价配件)然后保证这样执行的螺栓的调节锁住。
可以观察到，既可以当衬垫座32径向置于一条线上时(如图3所示)通过一开始分离控制杠杆20和相连接的曲柄销24，或者直接通过设在圆环上的通道(一个图中没有表示的结构)来调节螺栓42。
下面是对图5所示的本发明实施例介绍。与图3和图4所示装置的相同元件使用相同参照符号表示，因此不再赘述。
与上述实施例相比，用于调节控制环中心定位的装置包括一弹簧46，其介于衬垫座32和衬垫40各自的管状部分34和40之间。
控制环26装置中这样的弹簧46的出现具有相对于环形表面28缓冲衬垫30的作用。
通过这种弹簧，有可能缓冲出现在控制环26中并传送到衬垫30的振动。结果，在衬垫座和衬垫间增加弹簧能够确保在涡轮机各级运转中环形表面28和衬垫30间的不间断接触。

Claims (11)

1.一种装置，用于调节控制环(26)中心定位，以使涡轮机的叶片(16)枢轴转动，该装置包括：多个用于与环形表面(28)接触的衬垫(30)，环形表面(28)与圆环(26)同轴，每个枢轴转动的叶片(16)通过杠杆(20)连接到控制环(26)，杠杆(20)具有一通过在所述圆环上径向设置的曲柄销(24)固定到控制环(26)的第一端，和一安装在叶片(16)的枢轴(18)的第二端，每个所述衬垫(30)固定到衬垫座(32)中，该装置的特征为：每个衬垫座(32)通过连接***(38)固定在控制环(26)下，连接***(38)设计为从圆环上方安装。
2.如权利要求1所述的装置，其特征为：其进一步包括用于调节衬垫(30)径向位置的配件(42)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征为：衬垫座(32)包含一管状部分(34)，从控制环(26)向着内部纵向延伸，适于接受衬垫(30)的互补管状部分(40)，该装置进一步包括一拧进衬垫(30)管状部分(40)的螺栓(42)，这样使得衬垫的径向位置可以调节。
4.如权利要求3所述的装置，其特征为：其进一步包括用于锁紧衬垫(30)，使之不相对于衬垫座(32)旋转的配件。
5.如权利要求4所述的装置，其特征为：衬垫座(32)和衬垫(30)各自的管状部分(34，40)分别呈现有正多边形的部分，以防止衬垫(30)在衬垫座(32)内转动。
6.如权利要求3到5任何一项所述的装置，其特征为：其进一步包括用于在衬垫(30)中锁紧调节螺栓(42)的配件(44)。
7.如权利要求3到6任何一项所述的装置，其特征为：其进一步包含有一弹簧(46)，弹簧(46)在衬垫座(32)的管状部分(34)和衬垫(30)的管状部分(40)之间，这样为环形表面(28)上的衬垫提供缓冲。
8.如权利要求1到7任何一项所述的装置，其特征为：衬垫座(32)和与它连接的叶片曲柄销(24)径向位于同一条线上。
9.如权利要求8所述的装置，其特征为：衬垫座(32)使用两连接***(38)固定在控制环(26)下，连接***(38)在所连接的叶片的曲柄销(24)的两侧对称安置。
10.如权利要求1到7任何一项所述的装置，其特征为：每个衬垫座(32)相对于与之连接的叶片曲柄销(24)在角度上有偏移。
11.如权利要求1到10任何一项所述的装置，其特征为：每个连接***(38)包含一螺栓(38a)，用于从其外侧拧进控制环(26)和夹紧螺母(38b)。
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