一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构制造技术

本发明专利技术公开了一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，其特征在于：包括蜗壳和导流环，所述导流环位于蜗壳进口处与蜗壳轴向端面连接，组合形成蜗壳内腔，该蜗壳内腔沿轴向截面型线是涡旋线或对数螺旋线，垂直轴线方向截面为两侧对称的涡旋线或对数螺旋线；所述导流环在蜗壳内腔部分构成蜗壳内腔沿轴向型线延伸段；所述蜗壳内腔和导流环接配位置设置一个平面，并由圆角与型线过渡。该铸造蜗壳结构使排气流动损失小，且结构紧凑，加工及安装方便。

Axial intake radial exhaust casting volute structure

The invention discloses an axial inlet and radial exhaust volute casting structure, which comprises the volute and the guide ring and the guide ring in connection with the volute casing inlet at the axial end, combined to form a spiral cavity, the spiral cavity along the axial section profile of vortex line or logarithmic spiral line, vertical axis section the vortex line on both sides of the symmetrical or logarithmic spiral line; the guide ring in the spiral cavity parts spiral cavity extension along the axial line; the volute cavity and the guide ring connected to a plane set position, and the rounded corners and line transition. The structure of the casting volute has the advantages of small exhaust flow loss, compact structure, convenient processing and installation.

【技术实现步骤摘要】
一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构
本专利技术涉及轴向进气、径向排气的透平机械排气设备，具体地讲是一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构。
技术介绍
在透平机械中，蜗壳是用于将出口气体汇集后排出至后续冷凝器、换热器等设备。轴向进气、径向排气的透平机械，由于此排气方式可有效减小机组排气部分轴向长度被广泛采用，但由于气流速度、方向变化较大，导致排气损失较大。常规的铸造蜗壳主要包含两种方式：1、径向采用螺旋线结构，包括有出风口、蜗舌和内腔，蜗舌位于出风口下端与内腔连接位置。此结构适用于向心透平、离心压气机等辐流式透平机械。2、铸铁排气缸，流道采用等环量设计，截面采用直段和圆弧结合形式。排气缸内流场十分复杂，损失较大。目前，还没有特别适合轴向进气、径向排气的透平机械的蜗壳。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，该铸造蜗壳结构使排气流动损失小，且结构紧凑，加工及安装方便。实现本专利技术的技术方案是：一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，其特征在于：包括蜗壳和导流环，所述导流环位于蜗壳进口处与蜗壳轴向端面连接，组合形成蜗壳内腔，该蜗壳内腔沿轴向截面型线是涡旋线或对数螺旋线，垂直轴线方向截面为两侧对称的涡旋线或对数螺旋线；所述导流环在蜗壳内腔部分构成蜗壳内腔沿轴向型线延伸段；所述蜗壳内腔和导流环接配位置设置一个平面，并由圆角与型线过渡。所述蜗壳内腔和导流环接配位置，导流环型线略低于内腔表面位置。所述蜗壳内腔各径向截面型线中心位于同一平面。所述导流环为径向截面轮廓相等的回转体。所述蜗壳由蜗壳上半和蜗壳下半组成，蜗壳上半和蜗壳下半内侧形成蜗壳内腔。所述蜗壳流道为气流进口，扩压段，经涡旋线段，沿流道至出口。所述导流环型线为整圈整体，各截面形状相等。所述导流环内侧与进口顶部扩压段相连。所述导流环内侧所带扩压段与轴向角度为8°～12°。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的导流环为等截面结构，方便加工。2、本专利技术的导流环与蜗壳接配面为平面，方便加工，同时便于保证流道光滑，能保证流道损失小。3、本专利技术的气缸进口处导流环与气缸组成扩压段，角度8～12°，工质先扩压减速，有利于减少损失。4、本专利技术结构紧凑。附图说明图1是本专利技术外形及纵剖面示意图；图2是图1的A-A示意图；图3是图1的B-B示意图；图4是图1的C-C示意图；图5是本专利技术内腔示意图。图中代号含义：1—蜗壳上半，2—蜗壳下半，3—导流环，4—蜗壳内腔，5—内腔接配面，6—导流环型线，7—进口底部轴向延伸段，8—进口顶部扩压段，I—排气中心线，II—截面型线中心线，a—内腔接配面定位尺寸，b—截面型线中心线轴向定位尺寸，c1、c2、c3—截面型线中心线径向定位尺寸，d接配面定位尺寸，A—气流进口，B—扩压段，C—涡旋线段，α—进口顶部扩压段与轴线夹角。具体实施方式如图1至图5所示，为有效减小轴向进气径向排气蜗壳流动损失，本专利技术提出了一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，包括有蜗壳上半1、蜗壳下半2、导流环3。由蜗壳上半1和蜗壳下半2组合形成蜗壳内腔4。该蜗壳内腔4沿轴向截面型线是涡旋线或对数螺旋线，垂直轴线方向截面为两侧对称的涡旋线或对数螺旋线；所述导流环3在蜗壳内腔部分构成蜗壳内腔4沿轴向型线延伸段；所述蜗壳内腔4的型线各径向截面面积由计算求得比例，根据比例可求得各截面轮廓形状。各截面涡旋线的中心设置在同一平面内，即各轮廓中心线截面型线中心线II轴向定位尺寸b相等。同时，由于各截面的进口底部轴向延伸段7半径相等，作为蜗壳内腔4型线的设计参数，由此确定出截面型线中心线径向定位尺寸c1、c2、c3。所述截面型线中心线II与排气中心线I不在同一个平面内。为方便加工，导流环型线6可为整圈整体加工，各径向截面形状相等。为方便安装，且减小流动损失，在内腔接配面5位置，导流环型线6应略低于蜗壳内腔4，即导流环3的接配面定位尺寸d略小于气缸上半1和气缸下半2的接配面定位尺寸。所述导流环3内侧与进口顶部扩压段8相连，进口顶部扩压段与轴线夹角α为8°～12°，用于进口部分扩压。本专利技术的工作过程是：气流由气流进口A进入蜗壳，沿扩压段B进行扩压，经涡旋线段C形成涡流，沿流道至出口排出。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，其特征在于：包括蜗壳和导流环，所述导流环位于蜗壳进口处与蜗壳轴向端面连接，组合形成蜗壳内腔，该蜗壳内腔沿轴向截面型线是涡旋线或对数螺旋线，垂直轴线方向截面为两侧对称的涡旋线或对数螺旋线；所述导流环在蜗壳内腔部分构成蜗壳内腔沿轴向型线延伸段；所述蜗壳内腔和导流环接配位置设置一个平面，并由圆角与型线过渡。

【技术特征摘要】
1.一种轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，其特征在于：包括蜗壳和导流环，所述导流环位于蜗壳进口处与蜗壳轴向端面连接，组合形成蜗壳内腔，该蜗壳内腔沿轴向截面型线是涡旋线或对数螺旋线，垂直轴线方向截面为两侧对称的涡旋线或对数螺旋线；所述导流环在蜗壳内腔部分构成蜗壳内腔沿轴向型线延伸段；所述蜗壳内腔和导流环接配位置设置一个平面，并由圆角与型线过渡。2.根据权利要求1所述轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，其特征在于：所述蜗壳内腔和导流环接配位置，导流环型线略低于内腔表面位置。3.根据权利要求1所述轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，其特征在于：所述蜗壳内腔各径向截面型线中心位于同一平面。4.根据权利要求1所述轴向进气径向排气铸造蜗壳结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖健鑫，孙奇，王文武，田瑞青，覃小文，倪剑，周勇，钱勇，陈付，荣刚，张粉，阳金龙，
申请(专利权)人：东方电气集团东方汽轮机有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51