用于制造涡轮机壳体的方法技术

技术编号:4275191 阅读:171 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于制造涡轮机壳体的方法,在一种用于制造通过铸造过程获得的旋转机械涡轮机壳体的方法中,将涡轮机壳体铸造成两个半壳,通过轴向贯穿涡轮机壳体的分型面将所述半壳分开。本发明专利技术的突出之处在于,首先分别一体地铸造每个半壳,将每个半壳分离成至少两个壳体分段,将这些壳体分段相互接合以相应地形成半壳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造通过铸造过程获得的旋转机械涡轮机壳体的方 法,其中,将涡轮机壳体分开地铸造成两个能够通过轴向贯穿涡轮机壳体的分 型面分开的半壳,且这两个半壳由至少两个^f虫的壳体分段组成。
技术介绍
旋转机械径向包围着流动通道,工作介质沿着该流动通道在产生膨胀能量 的情况下轴向扩散,通过其设置了被涡轮机壳体包围且装配有转子叶片组的转 子装置,旋转机械的涡轮机壳体用作导向叶片的支撑结构,导向叶片伸入到安 置在转子侧的导向叶片组之间的间隙中。出于结构与装配方面的原因,由至少两个半壳组成涡轮机壳体相应i舰过轴向延伸的分型面将所述半壳组装成单 --的涡轮机壳体。通过相应地分开构造所谓的涡轮^/U:半壳和下半壳,实现了 在接合这两个涡轮机半壳之前可以装配友好地沿着设置在涡轮机壳体内壁中的 并且沿周向环纟另的导向叶片根槽装入涡轮t几导向叶片。特别令人感兴趣的是在另一种涡轮机壳体中,由于装配的限制,这些涡轮 机壳体不仅由涡轮机上半壳和下半壳组成,而且此外每个涡轮机半壳可以由至 少两个壳体分段组成。以下将以例如联合发电厂(Kombikraftwerk)所用的低压蒸汽涡轮机级为例代表其它涡轮机壳体型式详细解释这种设计结构。联合发 电厂是装备有燃气涡轮机和蒸汽涡轮机齢循环系统的发电厂,也就是说利用 燃气涡轮机单元排出的热的废气来产生蒸汽,并将在这过程中所产生的蒸汽用 来驱动适当的蒸汽涡轮机级,例如用来驱动低压蒸汽涡轮机级。例如从US 5,199,256或者US 4,519,207可以获知,类型的联合发电厂。在DE 25 03 493中参照图1示出了一种典型的低压蒸汽涡轮机的涡轮机 壳体横截面示意图,这种低压蒸汽涡轮机具有由两倍的三个部件组成的涡轮机 壳体。即涡轮机上半壳与下半壳分别由三H由向相互接合的壳体分段组成,其 中,中间的壳体分段与位于内侧的转子装置共同围住在轴向两侧呈锥形扩大的 流动通道。在轴向两侧在中间的壳体分段的端部上分别连接着称为叶片轮缘的壳体端部分段,尤,该壳体端部分段上分别固定有导向叶片组。这两个分别在端面轴向连接在中间的壳体分段上的壳体端部分段M:相应的连接结构与中 间的壳体分段固定相连。在相应分开的铸造方法的范围内制造用来组成上述涡 轮机壳体的所有零件,从而每个单个的部件均需要用于相应分开的彼此独立的 铸itii程的单独的铸模。显而易见,这种处理方式不仅耗费时间并因此成本昂 贵,而且还需要以很高的精度对各个壳体分段进行精加工,以将其配合精确地 组装成单一的涡轮机壳体。典型地,用另一个壳体即所谓的外壳体围住低压蒸汽涡轮机的涡轮机壳体,就像比如在DE38 37 510C2中所描述的一样。
技术实现思路
本专利技术的任务在于,在一种用于制itil过铸造过程获得的旋转机械涡轮机 壳体的方法中,将涡轮机壳体分开地铸造成两个肖,通过轴向贯穿涡轮机壳体 的分型面分开的半壳,且这两个半壳由至少两个单独的壳体分段组成,对该方 法进行进一步改进,从而使得这种涡轮机壳体的制造与装配更加简便、快速且 成本低廉。此外还可以采取一些措施,通过这些措施来改进各个壳体分段组装 的制造精度。以本专利技术为基础的任务的解决方案已在权利要求1中加以说明。由从属 权利要求的主题以及尤其参照实施例所做的说明中可以获知对专利技术构思进行有 利 的特征。按照权利要求1前序部分的f寺征的用于制itMil铸itilf呈获得的旋转机械 涡轮机壳体的按解决方案的方法的突出之处在于下列方法步骤的组合相应地 在一个唯一的铸造过程的范围内彼此分开地但是本身一体地作为一体的半壳铸造涡轮机壳体的上半壳与下半壳。如果上半壳和下半壳例如分别由分为三个的壳体分段构成,则以一个唯一的铸造af呈组合地制造所有三个壳体分段。在完成铸itM程之后,分别将上半壳和下半壳分离成至少两个壳体分段, 为保持以上所述的例子,分为三个不同的壳体分段。接着将相互分离的壳体分段相互接合以相应地形成组合的半壳。必要时需 要在分别连接相应的壳体分段之前对在分离时产生的分离边相应地进行精加 工,例如ilii适宜的材料录i她。当有了分别由各个壳体分段接合而成的上半壳 与下半壳时,就可以用传统的方法沿其轴向的分型面将其连接起来,以形成完 整的涡轮机壳体。按照本解决方案摒弃单独制造对于完整组装涡轮机壳体所需的所有单个的 壳体分段而统一地制造相应的涡轮机上半壳与下半壳,这样除了每个涡轮机半 壳仅需一个唯一的铸造过程的优点之外,还可带来其它一些优点,例如可以 更加快速和统一地对铸件进行质量检查,减少继续处理统一存在的铸件直至分 离成各个壳体分段的花费,更好地保证统一的制造质量,因为铸造过程使用统 一品质和质量的材料实施,这里仅仅列出了一些优点。由于各个涡轮机壳体分段在其按规定使用的过程中要承受高的机械负荷与 热负荷,因此各个壳体分段不适合固定地彼此接合,而是最好以松动滑动的方 式将其彼此连接,使得會滩补偿涡轮机壳体内部由热引起的材料膨胀,从而以 这种方式来避免涡轮机壳体内部的机械应力。此外,按照一种特别有益的实施方式,将相应地用于制造涡轮^l上半壳或 者说下半壳的铸模的以下轮廓区域进行特殊构造,沿着该轮廓区域要分离相应 的壳体分段。例如在这里可以仅仅安置连接隔片或者具有减薄的壁厚的壳体壁区域,例如以解裂槽的形式,使得方便并由雌宜地实施以后例如ilil机械辅助的分开进行的分离。此外,在构造铸模时就在沿着各个待分离的壳体分段的通过分离形成的分 离边的区域内设置接合轮廓。例如这类的接合轮廓的一种可行的结构是一种榫 槽连接,在榫槽连接中,在壳体分段的分离边的区域中设置槽形的凹穴并在另 一个壳体分段的分离边的区域中设置隔片状的凸起。由于相应的涡轮机半壳的 相应半壳状的构造,相应的壳体分段的分离边以及与此相关的接合轮廓半圆形 地延伸。己经通过铸造过程形成的接合轮廓应当按照尽可能流体密封的形状配 合连接来构造,此外,出于补偿材料热膨胀的原因,这种形状配合连接还应当 尽可能松动地支承需要相互连接的壳体分段。附图说明以下将参照唯一的实施例来阐述按解决方案的方法,但在基本专利技术构思方面没有任何限制。图l在分图中分别示出分图a)^氏压蒸汽涡轮机内壳体的纵咅腼图,分图b)是内壳体连接部位的细节图,分图C)为按分图b)的细节图,但是在紧临装配前。具体实施方式分图a)所示为低压蒸汽涡轮机内壳体的纵咅腼图,内壳体由涡轮机上半壳 T±和下半壳TT组成。假设这两个涡轮机半壳L和TT沿轴向分型面1流 体密封地机械地固定接合在一起,这比如可从DE-OS 1751 055中获知,从中可 以获知将涡轮机的两个半壳、尤其是高温涡轮机的轴向分开的壳体连接在一起 的接合技术。分图a)示意示出的涡轮机壳体相应于双流低压蒸汽涡轮机的内壳体,其 中,从入流腔2在中间沿径向向内将蒸汽送入工作通道中,在该工作通道中, 蒸汽在进行膨胀作功的情况下在轴向两侧沿着相应锥形扩大的涡轮机壳体内轮 廓扩散,从而使得图中未绘出的转子单元转动。由于涡轮机上半壳Tt和下半壳TV的基本上关于轴向分型面1对称的结 构,以下说明集中于涡轮机上半壳,但要记住以下事实,即以下实施方式同样 可以转用到涡轮机下半壳TT的组成部分上。分图a)所示的涡轮机上半壳T±在一个唯一的铸造过程内制成,本文档来自技高网
...

【技术保护点】
用于制造通过铸造过程获得的旋转机械涡轮机壳体的方法,其中,将涡轮机壳体分开地铸造成两个能够通过轴向贯穿涡轮机壳体的分型面分开的半壳(T↓[上],T↓[下]),且这两个半壳(T↓[上],T↓[下])由至少两个单独的壳体分段(3,4,5)组成,其特征在于, 分别一体地铸造每个半壳(T↓[上],T↓[下]), 将每个半壳(T↓[上],T↓[下])分离成至少两个壳体分段(3,4,5), 将分离后的壳体分段(3,4,5)相互接合以相应地形成半壳(T↓[上],T↓[下] ),并且 将这两个以上述方式接合的半壳(T↓[上],T↓[下])沿轴向的分型面接合在一起以形成涡轮机壳体。

【技术特征摘要】
CH 2007-11-16 01774/071. 用于制造通过铸造过程获得的旋转机械涡轮机壳体的方法,其中,将涡轮机壳体分开地铸造成两个能够通过轴向贯穿涡轮机壳体的分型面分开的半壳(T上,T下),且这两个半壳(T上,T下)由至少两个单独的壳体分段(3,4,5)组成,其特征在于,分别一体地铸造每个半壳(T上,T下),将每个半壳(T上,T下)分离成至少两个壳体分段(3,4,5),将分离后的壳体分段(3,4,5)相互接合以相应地形成半壳(T上,T下),并且将这两个以上述方式接合的半壳(T上,T下)沿轴向的分型面接合在一起以形成涡轮机壳体。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,为铸造这两个半壳(Ti,Tt) 分别提供铸模。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,通过沿径向延伸的分 型面(6,7)相应地分开半壳(T±,TT) ^iS行分离,从而产生具有相应轴向相 对置的分离边的两W由向分离的壳体分段(3,4,5)。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在分离...

【专利技术属性】
技术研发人员:B格宗齐尔M费希尔
申请(专利权)人:阿尔斯托姆科技有限公司
类型:发明
国别省市:CH[瑞士]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术
  • 暂无相关专利