回转机械涡管结构和回转机械制造技术

本发明专利技术为了提供一种回转机械的涡管结构和回转机械，其中能够实现诸如涡轮机之类的回转机械的可靠性和功能性的改善，并且为了实现回转机械和涡管结构的尺寸的降低。提供了壳体（２１），壳体整体上覆盖围绕环形通道和圆筒形通道的区域，所述环形通道以圆形形状围绕在所述回转机械的旋转部中的旋转轴线延伸，所述圆筒形通道在旋转轴线侧从所述环形通道上延伸，并向所述旋转部延伸；和装配部（２３Ａ），装配部相对于容纳所述壳体（２１）的支撑部支撑所述壳体（２１），以使得能够以旋转轴线为中心沿径向方向膨胀和收缩。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于诸如蒸汽轮机、燃气轮机之类的回转机械的回转机械涡管 (scroll)结构以及回转机械。
技术介绍
通常，用于诸如涡轮机之类的回转机械的涡管结构设置在采用加热蒸汽或加热气 体作为工作流体的涡轮机的初级定子叶片的前面(工作流体的流入侧)或末级转子叶片的 后面(工作流体的流出侧)，并且涡管结构为工作流体流过的金属片焊接机构(例如参见专 利文献1)。常规涡管结构包括由水平面分开的上壳体和下壳体，上壳体和下壳体采用螺栓相 互紧固(例如参见专利文献2)。涡管结构具有相对于外围固定构件的热屏蔽效应和用于工作流体的整流效应。当流入涡轮机的工作流体为高温时，涡管结构屏蔽来自工作流体的辐射和热传 递，并防止外围固定构件中的诸如内缸之类的构件的温度升高。在这种情况中，选择高温下具有高强度的材料作为用于涡管结构的材料。而且，为 了满足涡管结构所要求的材料强度，涡管结构的外围表面用冷却流体喷洒，以降低涡管结 构的温度。涡管结构中的初级定子叶片前面或末级转子叶片后面的通道形成为如下形状，以 便考虑空气动力学，以对工作流体进行整流。在这种结构中，抑制了工作流体的压力损失， 并改善了涡轮机的性能。专利文献1日本未审查专利申请，公开号No. Hl-117929专利文献2日本经审查专利申请，公开号No. S60-660
技术实现思路
在其中如上所述涡管结构由水平面分成两块的情况中，上壳体和下壳体设置有连 接凸缘。因此，存在的问题是涡管结构的尺寸增加。当涡管结构尺寸增加时，设置在涡管结构外围上的固定部件等，如内缸的尺寸也 增加，存在的问题是涡轮机的重量增加且材料成本增加。在其中涡管结构的内部和外部之间存在压力差的情况中，存在的问题是工作流体 从上壳体和下壳体之间的接合面上泄露，涡管结构外部的流体，如空气从接合面吸入，且该 流体流入涡轮机，因此影响涡轮机的性能。而且，在其中上壳体和下壳体采用螺栓相互紧固的结构中，需要确保涡管结构组 装或拆卸的操作空间，涡管结构中的通道的形状受限。换句话说，按照这种结构，其中考虑 空气动力学的复杂形状和其中可以组装或拆卸涡管结构的形状相互不兼容。在常规涡管结构中，较高的优先给予其中可以组装或拆卸涡管结构的形状，因此， 涡管结构中的通道的形状不是空气动力学损耗最小的形状，存在的问题产生了工作流体的压力损失。本专利技术已经实现解决上述问题，本专利技术的目标是提供能够改善回转机械的可靠性 和性能，并能够降低回转机械和涡管结构尺寸的回转机械涡管结构和回转机械。为了实现上述目标，本专利技术提供了下述措施。根据本专利技术的第一方面，一种回转机械涡管结构，包括壳体，整体上覆盖围绕环 形通道和圆筒形通道的区域，环形通道以圆形形状围绕回转机械的旋转部中的旋转轴线延 伸，圆筒形通道在旋转轴线侧从环形通道上延伸，并向旋转部延伸；和装配部，相对于容纳 壳体的支撑部支撑壳体，以使得能够以旋转轴线为中心沿径向方向膨胀和收缩。根据上述方面，由于壳体整体上形成一块，因此防止工作流体泄露到外面，并防止 可能由其它流体的吸入引起的另一流体从外面流入到壳体中。也就是说，在壳体分成两块 的情况中，即，分成上壳体和下壳体的情况中，存在的不利的可能性是工作流体可能从上壳 体和下壳体之间的接合面泄露。然而在整体形成的壳体的情况中，由于没有接合面，能够可 靠地防止工作流体的泄露。当壳体整体上形成一块时，与壳体分成两块的情况相比，圆筒形通道可以形成为 这种形状，以便抑制它的压力损失。也就是说，当壳体分成两块时，必须确保用于配置将上 壳体和下壳体相互紧固的诸如螺栓之类的构件的空间以及用于螺栓连接和松开的空间，使 得圆筒形通道的形状受限制。相反，在整体上形成壳体的情况中，没有必要使用紧固螺栓。 因此，通道的形状不受限制，可以采用使压力损失小的通道形状。与壳体分成两块的情况相比，通过整体形成的壳体，涡管结构的尺寸可以降低。也 就是说，当壳体分成两块时，用于将上壳体和下壳体相互紧固的凸缘从壳体上向外突出。另 一方面，在壳体整体上形成一块时，没有必要设置凸缘。因此，壳体的尺寸可以降低。由于壳体由装配部支撑，使得可以沿着径向方向膨胀和收缩，因此，能够防止由限 制壳体变形引起的壳体的偏移，并且能够防止由高应力引起的对壳体的损坏。例如，在单个固定点设置到壳体上的情况中，壳体的偏移可能由不均勻的变形引 起。当设置该固定点时，存在的不利的可能性是壳体的热变形被限制，引起热应变，损坏壳 体。当壳体被支撑为使得壳体可以沿径向方向膨胀和收缩时，壳体形状的变形被抑 制，并且防止工作流体从与另一构件的连接部泄露。壳体的热变形不被限制，且能够抑制壳体的偏移和热应变。回转机械的例子包括诸如蒸汽轮机、压缩机和泵之类的通用流体机械。在上述方面中，优选的是装配部包括第一突出部，设置在壳体和支撑部中的一个 上，并沿顺着径向方向的一个方向突出；第一沟槽，设置在壳体和支撑部中的另一个上，向 着顺着径向方向的另一个方向开口，沿旋转轴线的圆周方向延伸，并且其中装配第一突出 部；和第一凹陷，通过沿顺着径向方向的一个方向使构成沟槽的一个壁凹进而形成，并且通 过沿顺着旋转轴线的方向相对于一个壁移动，第一突出部穿过第一凹陷。根据上述方面，壳体被支撑为它可以沿着径向方向膨胀和收缩，并置限制了壳体 沿顺着旋转轴线延伸的方向的移动。具体地，沿顺着径向方向的方向中的一个突出的第一突出部沿顺着径向方向的另 一方向开口，并且第一突出部装配到沿圆周方向延伸的第一沟槽中。在这种结构中，限制了第一突出部和第一沟槽之间沿旋转轴线的相对移动。另一方面，允许第一突出部和第一沟 槽沿径向方向的相对移动。即使在回转机械的旋转轴穿过壳体时，壳体也能够被支撑使得壳体能够沿着径向 方向膨胀和收缩，并且能够抑制壳体沿顺着旋转轴线的方向的移动。更具体地，通过沿顺着旋转轴线的方向移动第一突出部，以穿过第一凹陷，第一突 出部位于第一沟槽中，并且回转机械的旋转轴穿透壳体。随后，第一突出部沿圆周方向旋 转，且第一突出部位于第一沟槽的不设置第一凹陷的区域中，换句话说，在一对壁彼此相对 的区域中。因此，限制了第一突出部和第一沟槽之间沿着旋转轴线的方向的相对移动。在上述实施方式中，优选的是装配部包括第二突出部，设置在壳体和支撑部中的 一个上，并沿顺着径向方向的一个方向突出；和第二凹陷，设置在壳体和支撑部中的另一个 上，向着顺着径向方向的另一个方向开口，并且其中装配第二突出部。根据上述方面，壳体被支撑为其能够沿径向方向膨胀和收缩，并且限制了壳体沿 与旋转轴线交叉的方向的移动。具体地，沿顺着径向方向的一个方向突出的第二突出部装配到沿顺着径向方向的 一个方向凹进的第二凹陷中。在这种结构中，限制了第二突出部和第二凹陷之间沿与旋转 轴线交叉方向的相对移动。另一方面，允许第二突出部和第二凹陷之间沿径向方向的相对 移动。在本专利技术的第二方面中，一种回转机械包括根据第一方面的涡管结构；和旋转 部，工作流体在旋转部和涡管结构之间流入或流出旋转部，并且该旋转部从供给的工作流 体获得旋转驱动力。根据上述方面，由于回转机械包括第一方面的涡管结构，则能够可靠地防止流入 或流出旋转部的工作流体的泄露，并改善了回转机械的可靠性。由于回转机械包括第一方面的涡管结构，可以降低流入或流出旋转部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转机械的涡管结构，包括：壳体，整体上覆盖围绕环形通道和圆筒形通道的区域，所述环形通道以圆形形状围绕所述回转机械的旋转部中的旋转轴线延伸，所述圆筒形通道在旋转轴线侧从所述环形通道延伸，并向所述旋转部延伸；和装配部，相对于容纳所述壳体的支撑部支撑所述壳体，以使得能够以旋转轴线为中心沿径向方向膨胀和收缩。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2008-3-31 2008-093734一种回转机械的涡管结构，包括壳体，整体上覆盖围绕环形通道和圆筒形通道的区域，所述环形通道以圆形形状围绕所述回转机械的旋转部中的旋转轴线延伸，所述圆筒形通道在旋转轴线侧从所述环形通道延伸，并向所述旋转部延伸；和装配部，相对于容纳所述壳体的支撑部支撑所述壳体，以使得能够以旋转轴线为中心沿径向方向膨胀和收缩。2.根据权利要求1所述的回转机械的涡管结构，其中，所述装配部包括第一突出部，设置在所述壳体和所述支撑部中的一个上，并沿顺着所述径向方向的一 个方向突出；第一沟槽，设置在所述壳体和所述支撑部中的另一个上，朝顺着所述径向方向的另一 个方向开口，沿所述旋转轴线的...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下匠生，井上肇博，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，卵石床模块反应器有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]