用于涡轮的固定装置和施加固定的方法
【专利摘要】本发明提供一种用于涡轮的固定装置，包括：凸缘(100)，其安装于涡轮的外壳(400)上；以及螺母组件(200)，其接纳于凸缘中以向外壳内的部件(300)施加固定，其中凸缘(100)由多个第一螺栓(101)固定于外壳并包括中央螺纹孔，其中螺母组件(200)包括螺母体(201)，其带有沿着螺母体的中央轴线形成的第一孔(206)、以及围绕中央轴线形成的多个第二孔(207)，且多个第二螺栓(202)接纳于各个第二孔(207)中，其中螺母体(201)在其外周表面上形成有螺纹并配合于凸缘(100)的中央螺纹孔内，并且第二螺栓旋入第二孔(207)中，以抵靠涡轮的外壳内部的部件(300)施加固定。螺母组件(200)还包括接纳于各个第二孔(207)中的多个套筒(203)，并且多个第二螺栓(202)接纳于各个套筒(203)中。
【专利说明】用于涡轮的固定装置和施加固定的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于涡轮的固定装置，尤其涉及向涡轮外壳内部的部件即突入涡轮的外壳内部的部件施加固定和密封的固定装置。本发明还涉及用于向涡轮外壳内部的部件施加固定的方法。
【背景技术】
[0002]燃气涡轮或蒸汽涡轮工作以产生机械功或推力。涡轮典型地具有与其联接的发电机以用于发电的目的。作为涡轮的通常布置，其包括:压缩机单元、燃烧器单元、转子、排气单元、以及覆盖在所有这些单元周围的外壳。外壳在涡轮轴线的水平处水平地分裂为两部分，并且这两部分用螺栓连接在一起以形成一个刚性单元。在涡轮装配后，需要替换或取出外壳内部的一些部件以用于维护，而经常拆卸外壳的两部分以取出部件并不实际。作为通常的解决方案，在与部件相应的位置处在外壳中存在开口。开口由各自的密封装置闭合及密封。在维护期间，移除密封装置并拉出部件。一旦完成维护，便推回部件并重装密封装置。由于涡轮通常在外壳内部具有高温和高压环境，密封装置需要提供高水平的密封并且还对外壳内部的部件施加固定。
[0003]常规标准的凸缘布置不能满足用于有限空间条件下密封外壳内部的高温和高压环境的条件。一些其它的密封装置用于在高温和高压环境下向外壳内部的部件提供密封和固定。但是，这样的密封装置具有由许多部分组成的复杂结构。结果，它在例如靠近涡轮的裂口平面的位置处的有限空间条件下不适用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决上文指出的技术问题。
[0005]在一方面，本发明提供一种用于涡轮的固定装置，包括:凸缘100，其安装于涡轮的外壳400上；以及螺母组件200，其接纳于凸缘中以向外壳内的部件300施加固定，其中凸缘100由多个第一螺栓101固定于外壳并包括中央螺纹孔，其中螺母组件200包括螺母体201，其带有沿着螺母体的中央轴线形成的第一孔206、以及围绕中央轴线形成的多个第二孔207，且多个第二螺栓202接纳于各个第二孔207中，其中螺母体201在其外周表面上形成有螺纹并配合于凸缘100的中央螺纹孔内，并且第二螺栓旋入第二孔207中，以抵靠涡轮的外壳内的部件300施加固定。螺母组件200还包括接纳于各个第二孔207中的多个套筒203，并且多个第二螺栓202接纳于各个套筒203中。
[0006]在另一方面，本发明提供一种用于利用如上所述的固定装置对涡轮的外壳400内的部件300施加固定的方法，包括以下步骤:
￡1.通过多个第一螺栓101将凸缘100安装在外壳400上；
匕将螺母组件200旋紧到凸缘100的中央螺纹孔中；
0.抒紧第二螺栓202以抵靠外壳内的部件300施加固定。
[0007]本发明中的固定装置适合于狭小及有限的空间条件，这使得可能将装置定位成十分靠近涡轮的裂口平面。此外，固定装置的整个结构简单且是轻质的，易于用标准工具装配。而且，本发明的固定装置的设计允许多余的机会，以在螺母组件由于在涡轮外壳内部的严峻环境中的可能损害而卡住的情况下通过易于移除凸缘而拆卸整个单元。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面应结合附图基于示例性实施例更详细地解释本发明。在附图中，
图1是显示装配前的固定装置的示意图；
图2是显示装配后的固定装置的透视图；
图3是显示固定装置的顶视图；
图4是沿图3中的折线“的固定装置的平面截面图；以及图5是显示固定装置的螺母组件的透视截面图。
[0009]附图标记:
100凸缘
101第一螺栓
200螺母组件
201螺母体
202第二螺栓
203套筒
204 卡圈
205内螺纹
206第一孔
207第二孔
300外壳内部的部件
301 中间环
302涡轮的外壳。
【具体实施方式】
[0010]图1以分解图的方式显示了涡轮的固定装置的示意图。固定装置包括两个主要部分，凸缘100和螺母组件200。部分300是如以上“【背景技术】”部分中所述安装于涡轮的外壳内部的部件。部件300向外壳内部突出并可在维护期间拉出。如图2所示，凸缘100经由多个螺栓101安装于外壳400上。图2显示了在其一起装配并安装于外壳400上时的固定装置。图2中仅为参考而部分地显示外壳400。图3显示了图2中的固定装置的顶视图。
[0011]图4是沿图3中的折线六-八的固定装置的截面图，以便在一个图中显示螺栓101和螺母组件200两者的剖视图。将参照该图更详细地描述本发明的实施例。如图4所示，凸缘100通过螺栓101安装在外壳400上。图中的螺栓101的数量示出为四个。但是，只要凸缘100能够固定在外壳400上，那么对于该数量没有严格的限制。此外，螺栓101不限于如图4显示的螺栓。只要实现凸缘100的固定，它也可以是其他的固定机构，例如铆钉等。凸缘100具有中央螺纹孔，并且螺母组件200接纳于该中央螺纹孔内(也参照图1)。
[0012]参照图4和图5，螺母组件200包括在其外周表面上带有螺纹的螺母体201。沿着螺母体201的中央轴线形成第一孔206，并且围绕中央轴线形成多个第二孔207。第一孔206形成为异型孔以接纳装配工具来施加拧紧作用。在示例实施例中，第一孔206是六边形孔。除了六边形孔，接纳装配工具以用于拧紧的所有其他形状配合接头也可工作。螺母组件200还包括多个第二螺栓202和与第二孔207的数目相应的各个套筒203。套筒203接纳于每个第二孔207中。套筒203在其一端包括卡圈204以邻靠螺母体201的下端，并且在套筒203的另一端包括内螺纹205。在示例实施例中，卡圈焊接至螺母体201。第二螺栓202接纳于套筒203中并与内螺纹205螺纹连接。在示例实施例中，第二螺栓202包括螺纹区段以与内螺纹205配合、以及压紧区段以邻靠并在外壳内的部件上施加固定，而压紧区段的直径比螺纹区段的直径小。存在如图中所示布置的四组第二螺栓202和套筒203。但是，没有对该数字的限制，但是取决于所需的实际情况，例如要施加的固定力。
[0013]利用如图5所示的螺母组件200的布置，第二螺栓202由套筒203支承，其如普通的膨胀螺栓缩径柄部那样有弹性。由此，第二螺栓202的弹性预张紧是可能的，并且这对涡轮外壳内部的高温应用和瞬间操作中的高温梯度很重要。
[0014]在备选实施例中，第二孔207形成有内螺纹以直接接纳第二螺栓202。在该布置中，不必在螺母组件200中布置套筒203。
[0015]在备选实施例中，凸缘100可通过在外壳400中直接机加工螺纹孔而被代替。因此，螺母组件200可直接安装于该螺纹孔内。这将空间需求改进至绝对最小。但是，在损坏的情况下，这可能使组件的修理和替换更加困难。
[0016]进一步参考图4，螺母组件200安装于凸缘100的中央螺纹孔内以闭合外壳400中的开口。然后第二螺栓202可拧紧以对部件300施加固定和密封。在示例实施例中，中间环301设置于部件300与第二螺栓202之间，以便为固定更均匀地分布螺栓力。
[0017]现在，在下面参考图1和图4描述用于利用本发明的固定装置向部件300施加固定的方法。作为第一步骤，凸缘100通过多个第一螺栓101安装在涡轮的外壳400上。然后，螺母组件200旋入凸缘100的中央螺旋孔中。装配工具将被插入第一孔206中以旋紧螺母组件。作为第三步骤，第二螺栓202被拧紧以抵靠外壳400内的部件300施加固定。利用本发明的固定装置，允许向部件300施加非常高的固定力。尤其是，可以很容易地且利用很少空间消耗实现对于普通直接金属至金属密封的很高表面压力。
[0018]虽然已结合仅仅有限的实施例详细地描述了本发明，但应容易理解，本发明不限于此类公开的实施例。而是，本发明可被修改以并入迄今未描述但与本发明的精神和范畴相称的任意数量的变型、改造、代替或等同布置。另外，虽然已描述了本发明的各种实施例，但应理解，本发明的方面可包括所描述实施例中的仅仅一些。因此，本发明不应视为由前文描述限制，而是仅受所附权利说明的范围限制。
【权利要求】
1.一种用于涡轮的固定装置，包括:凸缘(100)，其安装于所述涡轮的外壳(400)上；以及螺母组件(200)，其接纳于所述凸缘中以向所述外壳内的部件(300)施加固定，其中所述凸缘(100)由多个第一螺栓(101)固定于所述外壳并包括中央螺纹孔，其中所述螺母组件(200)包括螺母体(201)，其带有沿着所述螺母体的中央轴线形成的第一孔(206)、以及围绕所述中央轴线形成的多个第二孔(207)，且多个第二螺栓(202)接纳于各个第二孔(207)中，其中所述螺母体(201)在其外周表面上形成有螺纹并配合于所述凸缘(100)的中央螺纹孔内，并且所述第二螺栓旋入所述第二孔(207)中，以抵靠所述涡轮的外壳内的部件(300)施加固定。
2.根据权利要求1所述的固定装置，其特征在于，所述螺母组件(200)还包括接纳于各个第二孔(207)中的多个套筒(203)，并且所述多个第二螺栓(202)接纳于各个套筒(203)中。
3.根据权利要求2所述的固定装置，其特征在于，所述套筒(203)包括在其一端处的卡圈(204)以邻靠所述螺母体(201)、在其另一端处的内螺纹(205)以与所述第二螺栓(202)配合。
4.根据权利要求3所述的固定装置，其特征在于，所述套筒(203)的卡圈(204)焊接至所述螺母体(201)。
5.根据权利要求2至4中的任一项所述的固定装置，其特征在于，所述第二螺栓(202)包括螺纹区段以与所述套筒(203)的内螺纹(205)配合、以及压紧区段以邻靠并在所述外壳内的部件上施加固定。
6.根据权利要求5所述的固定装置，其特征在于，所述压紧区段的直径小于所述螺纹区段的直径。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的固定装置，其特征在于，所述螺母体(201)的第一孔(206)是六边形孔，以接纳装配工具而相对于所述凸缘(100)旋紧所述螺母组件(200)。
8.一种用于利用权利要求1所述的固定装置对涡轮的外壳(400)内的部件(300)施加固定的方法，包括以下步骤: a.通过所述多个第一螺栓(101)将所述凸缘(100)安装在所述外壳(400)上； b.将所述螺母组件(200)旋紧到所述凸缘(100)的中央螺纹孔中； c.拧紧所述第二螺栓(202)以对所述外壳内的所述部件(300)施加固定。
【文档编号】F01D25/24GK104373162SQ201410401119
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】S.格兹纳, M.劳奇 申请人:阿尔斯通技术有限公司