一种燃气轮机低压转子的锁紧连接装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于燃气轮机的低压转子连接结构技术领域，具体涉及一种燃气轮机低压转子的锁紧连接装置，包括拉紧螺母和锁紧衬套；所述锁紧衬套套设在拉紧螺母外，锁紧衬套能够相对于拉紧螺母的轴向进行滑动，以将锁紧衬套置于解锁工位或锁紧工位上；锁紧衬套处于解锁工位时，所述拉紧螺母能够相对于锁紧衬套转动，以使其旋紧到低压涡轮轴的前端；锁紧衬套处于锁紧状态时，该锁紧衬套能够同时与拉紧螺母和压气机后轴颈花键配合。本方案中的结构简单、体积小、稳定性强，能在狭窄的装配空间中自动锁紧，配套工装设计简单，容易加工，保证低压涡轮轴的可靠连接，避免了复杂工装的投入及装配工艺流程的实施，降低人力和物力成本。降低人力和物力成本。降低人力和物力成本。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机低压转子的锁紧连接装置


[0001]本专利技术属于燃气轮机的低压转子连接结构
，具体涉及一种燃气轮机低压转子的锁紧连接装置。

技术介绍

[0002]燃气轮机是一种将燃气的能量转变为有用功的内燃式动力机械，被广泛应用于民用发电领域或作为动力装置应用于飞机或大型船舶中。燃气轮机的工作过程是：压气机连续地从大气中吸入空气并对空气进行压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与燃烧室中喷入的燃气混合后燃烧，进而成为高温燃气，随即高温燃气流入到燃气涡轮处膨胀做功，并利用高温燃气推动涡轮带着压气机一起旋转；燃气轮机是一种清洁性好、效率高的装置，具有体积小、重量低等优点。燃气轮机以空气为介质，并依靠高温燃气推动涡轮机械连续做功输出大功率、高性能动力。在现代工业中，燃气轮机可以称得上是国之重器，在电力工业、石油工业、化工和冶金行业等民用方向及舰船动力和战车动力等军用方向都对燃气轮机有迫切的需求。在燃气轮机工作过程中，高温燃气推动涡轮叶轮带动压气机叶轮一起转动是其中的一项重要步骤，是保证燃气轮机循环工作的关键步骤。因此燃气轮机转子作为核心转动部件，其结构的稳定性和可靠性是必须保证的。
[0003]燃气轮机自问世以来，由于其具有功率大、体积小、启动快、工作稳定以及可使用多种燃料等优点，获得国内外的广泛认可，同时国内外众多科技工作者也对其开展了大量的研究工作，并在较短时间内已经取得了跨越式的发展。
[0004]燃气轮机转子一般分为高压转子和低压转子，低压转子由低压压气机转子和低压涡轮转子组成，这两个转子分别装配完成后，通过连接装置将二者固连到一起。但是，由于转子系的轴向尺寸很长，尤其是低压涡轮转子需要使用一根长空心轴来穿过燃烧室，与低压压气机转子连接；连接装置所处的位置空间有限且狭小，一般都位于轴端内孔中；装配时，燃气轮机其余结构都装配到位后，才能最终拧紧和锁紧连接装置，但此时锁紧装配工具存在空间不可达、装配力矩极大、工装难以设计等问题；连接装置必须能够自定位和锁紧等等需求都会导致一般的连接装置或者结构（如法兰联轴器、轴端螺母、圆弧端齿、卡爪等）无法满足要求。
[0005]因此，有必要设计一种结构，既能满足低压涡轮转子的轴连接的方便性和可靠性要求，又能满足易装配、维修成本低等要求。

技术实现思路

[0006]为了解决现有低压压气机转子与低压涡轮转子的连接难度大且不易进行锁紧的问题，本方案提供了一种燃气轮机低压转子的锁紧连接装置。
[0007]本专利技术所采用的技术方案为：一种燃气轮机低压转子的锁紧连接装置，包括拉紧螺母和锁紧衬套；所述低压转子包括低压压气机转子和低压涡轮转子，低压压气机转子的后端具有
压气机后轴颈，低压涡轮转子具有低压涡轮轴；压气机后轴颈与低压涡轮轴的前端能够套接连接，并由拉紧螺母固定；所述锁紧衬套套设在拉紧螺母外，锁紧衬套能够相对于拉紧螺母的轴向进行滑动，以将锁紧衬套置于解锁工位或锁紧工位上；锁紧衬套处于解锁工位时，所述拉紧螺母能够相对于锁紧衬套转动，以使其旋紧到低压涡轮轴的前端；锁紧衬套处于锁紧状态时，该锁紧衬套能够同时与拉紧螺母和压气机后轴颈花键配合。
[0008]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：在锁紧衬套的内侧和拉紧螺母的外侧分别设置有相互咬合配合的锁紧内花键和螺母外花键；在锁紧衬套的外侧和压气机后轴颈上分别设置有相互咬合配合的锁紧外花键和轴颈锁紧花键；锁紧衬套处于解锁工位时，螺母外花键和锁紧内花键相互错开；锁紧衬套处于锁紧工位时，锁紧内花键与螺母外花键相互咬合，且锁紧外花键和轴颈锁紧花键同步咬合。
[0009]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：螺母外花键设置在拉紧螺母的后段外侧，在拉紧螺母的前端与螺母外花键之间设置有环形槽；锁紧衬套处于解锁工位时，锁紧内花键置于该环形槽内。
[0010]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：在拉紧螺母的前段的内侧设置有螺母内花键，在拉紧螺母的后段的内侧设置有内螺纹部，该内螺纹部用于螺纹连接低压涡轮轴的前端。
[0011]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：在锁紧衬套与拉紧螺母之间设置有压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别与锁紧衬套和拉紧螺母相抵，并用于推动锁紧衬套滑动至锁紧工位。
[0012]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：在锁紧衬套的前侧连接有传力衬套，该传力衬套呈环盘状；所述锁紧衬套处于锁紧状态时，传力衬套的端面与拉紧螺母前侧相抵，并使锁紧衬套与拉紧螺母和压气机后轴颈保持花键配合状态。
[0013]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：在拉紧螺母的前侧设置有抵压耳部，该抵压耳部的前侧的端面平整并用于与传力衬套相抵；该抵压耳部的外沿拉紧螺母的径向外侧延伸并用于与压缩弹簧相抵。
[0014]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：该传力衬套的内径大于拉紧螺母的前段的内径；在传力衬套的内沿处设置有内沿螺纹；在拉紧螺母的前段的内侧设置有螺母内花键。
[0015]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：所述压气机后轴颈包括连为一体的管套部和锥盘部；所述管套部呈管状并用于套接连接所述低压涡轮轴；锥盘部呈锥盘状并用于连接低压压气机转子的叶轮；在管套部和锥盘部之间位置的内侧设置有轴颈锁紧花键，该轴颈锁紧花键用于花键配合锁紧衬套。
[0016]作为上述锁紧连接装置的备选结构或补充设计：在管套部的前端具有平整的端面K，拉紧螺母与该端面K相抵，以轴向拉紧所述低压涡轮轴。
[0017]本专利技术的有益效果为：1.本方案的结构简单、体积小、稳定性强、维修成本低、维修周期短；能在狭窄的装配空间中自动锁紧，配套工装设计简单，容易加工，装配时操作简单方便，保证低压涡轮轴的可靠连接，避免了复杂工装的投入及装配工艺流程的实施，降低人力和物力成本；
2.本方案中的锁紧连接装置可以利用弹簧实现锁紧衬套的自动复位，从而减少外力的传递，利用弹簧的弹力，实现锁紧衬套上花键结构的对位咬合，从而实现自动锁紧的效果。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本方案实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0019]图1是本方案中的锁紧连接装置的连接状态的局部示意图；图2是本方案中的锁紧连接装置的结构示意图；图3是本方案中的锁紧连接装置的连接状态的示意图。
[0020]图中：1
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压气机后轴颈；11
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管套部；12
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锥盘部；13
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轴颈锁紧花键；14
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轴颈内花键；2
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锁紧连接装置；21
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拉紧螺母；211
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螺母内花键；212
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内螺纹部；213
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抵压耳部；214
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螺母外花键；215
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环形槽；22
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锁紧衬套；221
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环套主体；222
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机低压转子的锁紧连接装置，其特征在于：包括拉紧螺母（21）和锁紧衬套（22）；所述低压转子包括低压压气机转子和低压涡轮转子，低压压气机转子的后端具有压气机后轴颈（1），低压涡轮转子具有低压涡轮轴（3）；压气机后轴颈（1）与低压涡轮轴（3）的前端能够套接连接，并由拉紧螺母（21）固定；所述锁紧衬套（22）套设在拉紧螺母（21）外，锁紧衬套（22）能够相对于拉紧螺母（21）的轴向进行滑动，以将锁紧衬套（22）置于解锁工位或锁紧工位上；锁紧衬套（22）处于解锁工位时，所述拉紧螺母（21）能够相对于锁紧衬套（22）转动，以使其旋紧到低压涡轮轴（3）的前端；锁紧衬套（22）处于锁紧状态时，该锁紧衬套（22）能够同时与拉紧螺母（21）和压气机后轴颈（1）花键配合。2.根据权利要求1所述的燃气轮机低压转子的锁紧连接装置，其特征在于：在锁紧衬套（22）的内侧和拉紧螺母（21）的外侧分别设置有相互咬合配合的锁紧内花键（224）和螺母外花键（214）；在锁紧衬套（22）的外侧和压气机后轴颈（1）上分别设置有相互咬合配合的锁紧外花键（223）和轴颈锁紧花键（13）；锁紧衬套（22）处于解锁工位时，螺母外花键（214）和锁紧内花键（224）相互错开；锁紧衬套（22）处于锁紧工位时，锁紧内花键（224）与螺母外花键（214）相互咬合，且锁紧外花键（223）和轴颈锁紧花键（13）同步咬合。3.根据权利要求2所述的燃气轮机低压转子的锁紧连接装置，其特征在于：螺母外花键（214）设置在拉紧螺母（21）的后段外侧，在拉紧螺母（21）的前端与螺母外花键（214）之间设置有环形槽（215）；锁紧衬套（22）处于解锁工位时，锁紧内花键（224）置于该环形槽（215）内。4.根据权利要求1所述的燃气轮机低压转子的锁紧连接装置，其特征在于：在拉紧螺母（21）的前段的内侧设置有螺母内花键（211），在拉紧螺母（21）的后段的内侧设置有内螺纹部（212），该内螺纹部（212）用...

【专利技术属性】
技术研发人员：闪颂武，王鸣，杨斌，梁豪豪，高原，蒋印，方圆，杨万金，陈涛，富健强，
申请(专利权)人：成都中科翼能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：