燃气轮机转子的轮盘止口定位结构及燃气轮机转子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气轮机转子领域，特别是涉及一种燃气轮机转子的轮盘止口定位结构及燃气轮机转子。
【背景技术】
[0002]燃气轮机转子包括在压气机侧的区段、在透平机侧的区段以及连接两区段的中间轴，两区段均包括多级轮盘，多级轮盘的相邻两个轮盘的端面相对配合。在两个相邻的轮盘的一个端面加工出轴向凸起，其相对的另一个端面上加工出轴向凹槽，轴向凸起插接入轴向凹槽形成止口定位配合。轴向凸起与轴向凹槽的安装配合需要有严格的同轴度的要求。
[0003]为实现径向及轴向定位要求，燃气轮机转子的各级轮盘在装配时，止口定位配合处采用过盈配合，即轴向凸起的外径与轴向凹槽的内径形成过盈配合。常规的燃气轮机转子为了保证工作时相邻轮盘止口定位配合处不松脱，通常给定了较大的初始装配过盈量，在工作状态下，由于离心力和温度的影响，配合处会发生变形，配合处的过盈量发生变化。显然，过盈量大，则相邻叶轮径向配合就紧，轮盘过盈处的应力也就较大，影响轮盘局部结构强度，过大的过盈量甚至可能使配合的轴向凹槽的外壁开裂，同时会使相邻轮盘间的安装较为困难。若过盈量太小，在工作转速下配合过盈面将可能发生松动，影响转子定心。为了使多级轮盘之间的配合能够位于合理范围，需要经过反复调整轮轮盘型线才能完成安装。另外，现有技术的转子安装结构有时甚至会导致结构的耐久性降低，需要使用高强度的材料或者加厚轮盘厚度乃至开发新的装配工艺，存在引起高成本化的问题。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本发明的目的是提供燃气轮机转子的轮盘止口定位结构，提高轮盘间的紧密配合程度，并且提供燃气轮机转子。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供一种燃气轮机转子的轮盘止口定位结构，两个所述轮盘轴向叠加，在两个所述轮盘相对的一端面设有轴向凸起，另一端面设有轴向凹槽，所述轴向凸起的外径与轴向凹槽的内径过盈配合；所述轴向凸起设有过盈量调节缺口 ；所述过盈量调节缺口为设置在所述轴向凸起的轴向端面上的圆环状缺口。
[0008]其中，所述过盈量调节缺口的轴向深度大于等于轴向凸起的1/2长度，且小于所述轴向凸起的轴向端面与所述轮盘轴向中心线的距离；所述过盈量调节缺口的径向尺寸大于所述轴向凸起的外径与内径差的1/6，且小于所述轴向凸起的外径与内径差的3/5。
[0009]其中，所述轴向凸起为凸环，所述过盈量调节缺口为沿所述凸环的内径面与凸环的轴向端面交界位置切除的圆环状缺口。
[0010]其中，所述圆环状缺口的截面为矩形。
[0011]其中，所述圆环状缺口的截面为类三角形，所述三角形沿所述凸环的轴向端面向内倾斜。
[0012]本发明还提供一种燃气轮机转子，包括在压气机侧的压气机转子单元、在透平机侧的透平转子单元以及用于连接两转子单元的中间轴，所述压气机转子单元和透平转子单元均包括多级轴向叠加的轮盘，在相邻两个所述轮盘相对的一端面设有轴向凸起，另一端面设有轴向凹槽，所述轴向凸起的外径与轴向凹槽的内径过盈配合；所述轴向凸起设有过盈量调节缺口；所述过盈量调节缺口为设置在所述轴向凸起的轴向端面上的圆环状缺口。
[0013]其中，多级所述轮盘的轴向同一位置设有拉杆孔，并通过拉杆连接多级所述轮盘。
[0014](三)有益效果
[0015]本发明的燃气轮机转子的轮盘止口定位结构，在止口定位结构的轴向凸起设有过盈量调节缺口，从而使轴向凸起在转子升速过程中发生径向的变化，使轮盘之间越转越紧，因此，转子的轮盘在装配时可采用较小的过盈量，减小装置挤压应力，且便于装配，降低了对工装的要求，同时确保转子在工作状态时紧密配合不松动，保证了燃气轮机转子的整体性，减小或避免了振动及长期工作下可能出现的相邻轮盘微量滑动或相对位移，提升产品燃气轮机的质量及取得较好的经济效益。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的燃气轮机转子结构示意图；
[0017]图2为本发明的燃气轮机转子的轮盘止口定位结构实施例1剖视图(仅示出轮盘的一半)；
[0018]图3为本发明的燃气轮机转子的轮盘止口定位结构实施例1第二级轮盘的剖视图；
[0019]图4为本发明的燃气轮机转子的轮盘止口定位结构实施例2剖视图；
[0020]图5为本发明的燃气轮机转子的轮盘止口定位结构实施例2剖视图；
[0021]图6为本发明的燃气轮机转子的轮盘止口定位结构实施例3剖视图。
[0022]图中，1:压气机轴头；2:压气机拉杆螺母；3:压气机轮盘；4:压气机动叶；5:压气机拉杆；6:透平轮盘；7:透平动叶；8:透平拉杆；9:透平拉杆螺母；10:透平轴头；20:中心回转轴线；21:轮盘止口定位结构；50:第一级轮盘；60:第二级轮盘；51:轴向凹槽；61:轴向凸起；100:压气机转子单元；200:中间轴；300:透平转子单元；600:轮盘轴向中心线；601:凸起外环面；602:凸起轴向端面；603:凸起内环面;605、605-1、605-2、605_3:过盈量调节缺口。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0024]图1为燃气轮机转子的结构示意图，从前到后依次包括在压气机侧的压气机转子单元100、中间轴200和在透平机侧的透平转子单元300三部分。压气机转子单元包括压气机轴头1、压气机轮盘3及安装在压气机轮盘3上的一圈周向隔开的压气机动叶4、压气机拉杆5及压气机拉杆螺母2。压气机动叶4设置在压气机轮盘3的外侧，在压气机轮盘3的驱动下可压缩空气做功。相邻压气机轮盘3彼此轴向堆叠，端面相对布置，通过压气机拉杆5和压气机螺母2预紧，并与压气机轴头I连接，形成压气机转子单元100，压气机轮盘3可绕中心回转轴线20旋转。透平转子单元300包括透平轴头10、透平轮盘6及安装在透平轮盘6上的一圈周向隔开的透平动叶7、透平拉杆8及透平螺母9。透平动叶7安装在透平轮盘6的径向外侧，可使得高温高压燃气的内能转化为透平转子单元300旋转的功。与压气机转子单元100相似，透平轮盘6的轴向盘面设有拉杆孔，通过透平拉杆7和透平螺母9沿轴向堆叠，并与透平轴头10连接，可沿轴线堆叠形成透平转子单元300。透平转子单元300通过中间连接轴200与压气机转子单元100连接，驱动压气机及与压气机相连的发电机，以产生电能。
[0025]图2为燃气轮机转子的轮盘止口定位结构21的示意图，图3为第二级轮盘60的结构剖视图。参照图2和图3所示，轮盘止口定位结构21表示多级轮盘轴向堆叠后的任意两相邻的轮盘之间的配合结构，本实施例中，轮盘止口定位结构21适用于图1中所示的透平转子单元300中的任意相邻两级透平轮盘6的配合结构，或压气机转子