Способ сборки роторов паровой турбины с принудительным центрированием полумуфт



Способ сборки роторов паровой турбины с принудительным центрированием полумуфт
Способ сборки роторов паровой турбины с принудительным центрированием полумуфт
Способ сборки роторов паровой турбины с принудительным центрированием полумуфт
Способ сборки роторов паровой турбины с принудительным центрированием полумуфт

 


Владельцы патента RU 2484256:

Открытое акционерное общество "Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт" (RU)

При сборке роторов многоопорного валопровода паровой турбины с цилиндрами высокого, среднего и низкого давления осуществляют легкосъемное плотное соединение полумуфт смежных роторов с индивидуальной подгонкой и запрессовкой в совмещаемые при стыковке полумуфт крепежные отверстия промежуточных втулок под специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, каждый из которых имеет резьбовые хвостовики для навинчивания гаек. Запрессовку осуществляют в процессе контролируемой вытяжки каждого из указанных специально предназначенных для легкосъемного плотного соединения болтов перед навинчиванием гаек на его резьбовые хвостовики. Совмещение крепежных отверстий полумуфты ротора цилиндра среднего давления со встречными отверстиями полумуфты облопаченного ротора цилиндра низкого давления производят для одной половины крепежных отверстий соответствующих полумуфт таким образом, что совмещенные крепежные отверстия расположены по окружности соответствующих полумуфт через одно отверстие. В совмещенные крепежные отверстия вводят индивидуальный комплект промежуточных втулок, а также специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты. Другую половину крепежных отверстий полумуфты ротора цилиндра среднего давления совмещают со встречными крепежными отверстиями полумуфты необлопаченного фальшротора цилиндра низкого давления при сезонной замене им облопаченного ротора того же цилиндра. В эти совмещенные крепежные отверстия вводят другой индивидуальный комплект промежуточных втулок и указанные специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты. В оставшиеся встречные крепежные отверстия полумуфт в обоих указанных случаях сезонной замены роторов цилиндра низкого давления устанавливают с допустимым зазором болты, не предназначенные для легкосъемного плотного соединения. Изобретение позволяет уменьшить расцентровку встречных крепежных отверстий полумуфт роторов при их сезонной замене. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область использования

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано при сборке роторов многоопорного водопровода паровой турбины для попеременного сезонного перевода ее с летнего конденсационного режима на зимний режим работы с противодавлением и обратно.

Уровень техники

Обычно при сборке роторов штатный болт вводят с зазором 0,02-0,03 мм в совмещенные крепежные отверстия полумуфт. При повторной послеремонтной сборке роторов полумуфты несколько смещаются относительно друг друга, крепежные отверстия в них полностью не совмещаются и штатный болт уже не может поместиться в образовавшееся итоговое отверстие с меньшим проходным сечением. Для решения этой проблемы при повторной сборке после ремонта, как правило, временно применяют крепежные болты уменьшенного по сравнению со штатными болтами диаметра с последующей расточкой несовместившихся пар отверстий под штатные болты. В результате суммарный люфт болта в отверстии может достигать 0,04-0,06 мм, что существенно снижает надежность такого соединения.

Известен способ сборки роторов многоопорного валопровода паровой турбины с цилиндрами высокого, среднего и низкого давления (ЦВД, ЦСД, ЦНД), включающий легкосъемное плотное соединение полумуфт смежных роторов с индивидуальной подгонкой и запрессовкой в совмещаемые при стыковке полумуфт крепежные отверстия промежуточных втулок под специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, каждый из которых имеет резьбовые хвостовики для навинчивания гаек, причем указанную запрессовку осуществляют в процессе контролируемой вытяжки каждого из указанных специально предназначенных для легкосъемного плотного соединения болтов перед навинчиванием гаек на его резьбовые хвостовики (RU 43929, F16B 5/02, 2005 - ближайший аналог). Такой способ облегчает совмещение отверстий роторов при их повторной сборке после ремонта и сводит к минимуму остаточную расцентровку. Однако при зимнем переходе турбоагрегата на режим противодавления с демонтажем облопаченного ротора ЦНД и установкой вместо него необлопаченного фальшротора необходимо каждый раз выполнять указанные выше операции сборки. При этих условиях применение как штатного крепежа, так и крепежных средств в соответствии с ближайшим аналогом не дает возможности собрать муфтовые соединения без последующих райберовок и замены крепежных элементов. Это объясняется тем, что при обработке в полумуфтах заменяемого облопаченного ротора и необлопаченного фальшротора отверстий, встречных по отношению к одной и той же полумуфте смежного незаменяемого облопаченного ротора (ротора ЦСД), в каждом из указанных двух случаев стыковки возникает своя система случайных расцентровок осей сопрягаемых крепежных отверстий. Повторная сборка незаменяемого облопаченного ротора ЦСД то с облопаченным, то с необлопаченным ротором (фальшротором) ЦНД увеличивает случайную погрешность расцентровки совмещаемых отверстий их полумуфт.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является повышение надежности муфтового соединения при периодической замене облопаченного ротора ЦНД на необлопаченный фальшротор, а достигаемым техническим результатом - существенное уменьшение при такой замене расцентровки встречных крепежных отверстий полумуфт стыкуемых роторов.

Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что при осуществлении способа сборки роторов многоопорного валопровода паровой турбины с ЦВД, ЦСД и ЦНД, включающего легкосъемное плотное соединение полумуфт смежных роторов с индивидуальной подгонкой и запрессовкой в совмещаемые при стыковке полумуфт крепежные отверстия промежуточных втулок под специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, каждый из которых имеет резьбовые хвостовики для навинчивания гаек, причем указанную запрессовку осуществляют в процессе контролируемой вытяжки каждого из указанных специально предназначенных для легкосъемного плотного соединения болтов перед навинчиванием гаек на его резьбовые хвостовики, согласно изобретению совмещение крепежных отверстий полумуфты ротора ЦСД со встречными отверстиями полумуфты облопаченного ротора ЦНД производят для одной половины крепежных отверстий соответствующих полумуфт таким образом, что совмещенные крепежные отверстия расположены по окружности соответствующих полумуфт через одно отверстие, и в указанные совмещенные крепежные отверстия вводят индивидуальный комплект промежуточных втулок, а также специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, а другую половину крепежных отверстий полумуфты ротора ЦСД совмещают со встречными крепежными отверстиями полумуфты необлопаченного фальшротора ЦНД при сезонной замене им облопаченного ротора того же цилиндра, и в эти совмещенные крепежные отверстия вводят другой индивидуальный комплект промежуточных втулок и указанные специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, в оставшиеся же встречные крепежные отверстия полумуфт в обоих указанных случаях сезонной замены роторов ЦНД устанавливают с допустимым зазором болты, не предназначенные для легкосъемного плотного соединения. При этом в каждой промежуточной втулке после индивидуальной подгонки ее наружного диаметра под конкретную пару совмещаемых отверстий полумуфт перед запрессовкой ее в указанные отверстия предпочтительно выполняют продольный разрез по одной из образующих.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематически изображены в продольном разрезе ЦСД и ЦНД паровой турбины с расположенным в них валопроводом из двух облопаченных роторов, соединенных муфтой; на фиг.2 - вид по А-А фиг.1 на полумуфту при соединении роторов в соответствии с фиг.1; на фиг.3 - ЦСД и ЦНД паровой турбины в продольном разрезе с расположенным в них валопроводом из соединенных муфтой облопаченного ротора ЦСД и необлопаченного фальшротора ЦНД; на фиг.4 - вид по А-А фиг.3 на полумуфту при соединении роторов в соответствии с фиг.3.

Пример осуществления способа

В изображенном на фиг.1-4 примере в ЦСД 1 и ЦНД 2 паровой турбины на опорах 3 установлен валопровод из соединенных полумуфтами 4, 5 облопаченного ротора 6 ЦСД 1 и облопаченного ротора 7 ЦНД 2 (фиг.1, 2) или соединенных полумуфтами 4, 8 облопаченного ротора 6 ЦСД 1 и необлопаченного фальшротора 9 ЦНД (фиг.3, 4). При сборке двух облопаченных роторов 6, 7 (фиг.1, 2) осуществляют легкосъемное плотное болтовое соединение полумуфт 4, 5 с индивидуальной подгонкой и запрессовкой в расположенные по окружности через одно отверстие совмещенные встречные крепежные отверстия 10 индивидуального комплекта промежуточных втулок 11 и специально предназначенных для легкосъемного плотного соединения болтов 13 с контролируемой вытяжкой при запрессовке указанных втулок каждого из указанных болтов 13 перед навинчиванием гаек на его резьбовые хвостовики (на чертеже не показаны). В остальные, не полностью совмещенные встречные отверстия 14 с допустимым кольцевым зазором вводят болты 15 соответственно меньшего диаметра, не предназначенные для легкосъемного плотного соединения (работающие только на растяжение). При сборке облопаченного ротора 6 ЦСД с необлопаченным фальшротором 9 ЦНД (фиг.3, 4) осуществляют легкосъемное плотное болтовое соединение полумуфт 4, 8 с индивидуальной подгонкой и запрессовкой в расположенные по окружности через одно полностью совмещенные встречные крепежные отверстия 14 другого индивидуального комплекта промежуточных втулок 16 и тех же, что и в первом случае стыковки, специально предназначенных для легкосъемного соединения болтов 13. В остальные, не полностью совмещенные в этом случае встречные крепежные отверстия 10 так же, как в первом случае стыковки, вводят с допустимым кольцевым зазором болты 15 соответственно меньшего диаметра, не предназначенные для легкосъемного плотного соединения. При этом для обеспечения принудительной центровки отверстий стыкуемых полумуфт каждая промежуточная втулка 11, 16 изготавливается по диаметру с избыточным припуском, выбираемым по месту индивидуально в соответствии с диаметром конкретной пары встречных отверстий 10 или 14 соответственно полумуфт 4, 5 и 4, 8. После индивидуальной подгонки наружного диаметра каждой указанной промежуточной втулки 11 или 16 перед ее запрессовкой в ответную пару крепежных отверстий предпочтительно выполняют продольный разрез 17 по одной из ее образующих, что также облегчает принудительную центровку указанных отверстий. Мероприятия по райберовке и хонингованию крепежных отверстий 10, 14 в полумуфтах 4, 5, 8 осуществляют только при первой сборке соответствующих роторов. При дальнейших сборках-разборках работы по замене крепежа и расточке крепежных отверстий муфтовых соединений исключаются.

1. Способ сборки роторов многоопорного валопровода паровой турбины с цилиндрами высокого, среднего и низкого давления, включающий легкосъемное плотное соединение полумуфт смежных роторов с индивидуальной подгонкой и запрессовкой в совмещаемые при стыковке полумуфт крепежные отверстия промежуточных втулок под специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, каждый из которых имеет резьбовые хвостовики для навинчивания гаек, причем указанную запрессовку осуществляют в процессе контролируемой вытяжки каждого из указанных специально предназначенных для легкосъемного плотного соединения болтов перед навинчиванием гаек на его резьбовые хвостовики, отличающийся тем, что совмещение крепежных отверстий полумуфты ротора цилиндра среднего давления со встречными отверстиями полумуфты облопаченного ротора цилиндра низкого давления производят для одной половины крепежных отверстий соответствующих полумуфт таким образом, что совмещенные крепежные отверстия расположены по окружности соответствующих полумуфт через одно отверстие, и в указанные совмещенные крепежные отверстия вводят индивидуальный комплект промежуточных втулок, а также специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, а другую половину крепежных отверстий полумуфты ротора цилиндра среднего давления совмещают со встречными крепежными отверстиями полумуфты необлопаченного фальшротора цилиндра низкого давления при сезонной замене им облопаченного ротора того же цилиндра, и в эти совмещенные крепежные отверстия вводят другой индивидуальный комплект промежуточных втулок и указанные специально предназначенные для легкосъемного плотного соединения болты, в оставшиеся же встречные крепежные отверстия полумуфт в обоих указанных случаях сезонной замены роторов цилиндра низкого давления устанавливают с допустимым зазором болты, не предназначенные для легкосъемного плотного соединения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в каждой промежуточной втулке после индивидуальной подгонки ее наружного диаметра под конкретную пару совмещаемых отверстий полумуфт перед запрессовкой ее в указанные отверстия выполняют продольный разрез по одной из образующих.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованию прокладки удлиненной формы, которая располагается между хвостовиком лопатки и дном паза. .
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к деталям рабочего колеса, которые используются в изделиях топливной системы жидкостных ракетных двигателей.

Изобретение относится к компрессору, в частности вентилятору турбореактивного двигателя, содержащему ступицу (36) и множество лопаток, каждая из которых жестко закреплена своим основанием (16) на ступице.

Изобретение относится к области турбостроения. .

Изобретение относится к роторам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. .

Изобретение относится к газотурбинным силовым установкам легких и беспилотных летательных аппаратов, а именно к конструкции газогенераторов газотурбинных двигателей (ГТД)

Ротор паровой турбины содержит одну опорную часть и секцию парового тракта. Опорная часть содержит роторную часть и вставляемую часть, проходящую из роторной части и содержащую радиально внешнюю поверхность. Секция парового тракта содержит фланец, проходящий из по меньшей мере одного ее конца. Фланец содержит радиально внутреннюю поверхность, образующую отверстие, выполненное с возможностью размещения в нем вставляемой части так, что внешняя поверхность вставляемой части располагается смежно с внутренней поверхностью фланца для обеспечения соединения опорной части с секцией парового тракта. Фланец содержит концевую поверхность, содержащую множество расположенных по окружности отверстий, выполненных с возможностью размещения в них крепежного устройства, которое соединяет опорную часть с секцией парового тракта, и второе множество расположенных по окружности отверстий, выполненных с возможностью размещения в них центрирующего устройства для выравнивания опорной секции и секции парового тракта. Центры первого множества отверстий и второго множества отверстий расположены на одинаковом расстоянии от центральной оси вращения ротора. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к роторам турбин низкого давления газотурбинных двигателей авиационного применения. Ротор турбины низкого давления газотурбинного двигателя включает рабочие колеса с дисками, рабочими лопатками и внешними лабиринтами. Каждый из внешних лабиринтов с помощью болтового соединения установлен на выносном фланце соответствующего обода диска со стороны входной кромки рабочей лопатки. Также каждый лабиринт содержит фланец, выполненный с возможностью примыкания к радиальным выступам замкового соединения диска. Фланец имеет в поперечном сечении L-образную форму. Замковое соединение каждого диска выполнено с осевыми выступами, направленными в сторону входной кромки рабочей лопатки. Осевые выступы расположены таким образом, что отношение величины внутренних диаметров осевых выступов к величине радиального зазора между осевыми выступами и L-образным фланцем внешнего лабиринта составляет 300…8000. Изобретение позволяет повысить надежность ротора турбины низкого давления за счет снижения температуры обода диска и исключения повышенных вибронапряжений консольной части внешнего лабиринта. 3 ил.

Изобретение относится к роторам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Ротор турбины газотурбинного двигателя включает конический фланец диска, конический фланец вала и кольцевые фланцы лабиринтов, фиксируемые между собой при помощи болтовых соединений. Кольцевые фланцы лабиринтов содержат одинаковые выемки. Выемки выполнены таким образом, что болтовые соединения, фиксирующие конический фланец диска, конический фланец вала и кольцевые фланцы лабиринтов, чередуются с болтовыми соединениями, фиксирующими конический фланец диска и конический фланец вала. Конический фланец диска снабжен внешним и внутренним осевыми кольцевыми ребрами, охватывающими ответное кольцевое ребро конического фланца вала. Гайки всех болтовых соединений расположены со стороны установки конического фланца диска. Изобретение позволяет повысить надежность и снизить вес ротора турбины газотурбинного двигателя за счет увеличения радиальной и осевой жесткости болтового соединения диск-вал и исключения дополнительных конструктивных элементов для крепления фланцев лабиринтов на роторе. 5 ил.

Вентилятор для газотурбинного двигателя летательного аппарата содержит входной конус газотурбинного двигателя, диск вентилятора, а также лопатки вентилятора, установленные на упомянутом диске, с которым они вращаются относительно оси вращения вентилятора. Конус имеет наружную поверхность, предназначенную быть продолженной трактом газотурбинного двигателя. Также вентилятор содержит балансировочную систему, связанную с возможностью вращения с диском вентилятора относительно упомянутой оси вращения. Балансировочная система оборудована множеством отверстий для размещения грузов, расположенных на расстоянии друг от друга по окружности, и также содержит по меньшей мере один балансировочный груз, установленный в одном из упомянутых отверстий для размещения. Балансировочная система включает в себя крепежные средства, оказывающие нажим, прижимая упомянутый балансировочный груз к нижней части его отверстия для размещения груза. Отверстие выполнено глухим во входном конусе, с тем чтобы быть открытым внутрь последнего. Изобретение позволяет оптимизировать аэродинамический профиль наружной поверхности вентилятора. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Ротор с компенсатором дисбаланса содержит рабочее колесо ступени турбомашины и компенсатор дисбаланса колеса в виде балансировочного груза, выполненного в форме сегмента с круговыми внешней и внутренней поверхностями и стопорным элементом. Ротор имеет, по меньшей мере, с одной стороны в теле колеса выемку с кольцевыми внешним и внутренним поднутрениями. Снаружи по торцу колеса напротив внешнего поднутрения выполнен кольцевой выступ с пазами, а напротив внутреннего поднутрения - наружный бурт. Сегмент внешней конической и внутренней поверхностями установлен в поднутрениях выемки колеса и зафиксирован отгибом стопорного элемента в паз выступа. Ось паза расположена в плоскости продольной оси колеса под углом к последней. При работе турбомашины балансировочный груз своей конической поверхностью контактирует со скольжением с конической поверхностью внешнего поднутрения выемки диска и надежно поджимается центробежными силами своей торцевой поверхностью к торцевой поверхности колеса. Изобретение позволяет упростить балансировку ротора, например рабочего колеса ступени турбомашины, за счет исключения его снятия со станка при балансировке, уменьшить нагрузки на подшипники ротора и увеличить быстроходность турбомашины за счет повышения точности и стабильности балансировки колеса, повысить надежность крепления балансировочного груза в колесе и срока службы колеса турбомашины. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к роторам турбомашин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. Ротор турбомашины включает диск турбины, установленный на валу задним фланцем. Диск турбины зафиксирован установленной на валу гайкой, выполненной с радиальным фланцем, размещенным с передней стороны ступицы диска. На радиальном фланце гайки зафиксированы радиальным ребром с помощью болтового соединения лабиринт и сотовый фланец. Лабиринт зафиксирован с помощью осевого выступа в окружном направлении относительно установленной в радиальном отверстии вала втулки. Между радиальным фланцем и резьбовым хвостовиком гайки выполнены наклонные к оси ротора перемычки с образованием перед хвостовиком гайки увеличенных в окружном направлении выступов. Выступы перемычек образуют между собой прямоугольные, радиальные, расположенные на равных между собой расстояниях пазы. Изобретение позволяет повысить ремонтопригодность ротора турбомашины при снижении его веса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Механизм содержит пару воздушных винтов противоположного вращения, турбину привода, соединенный с ней вал, неподвижный кожух, служащий опорой турбине посредством вала и двух подшипников, а также трансмиссию и втулку. Трансмиссия содержит планетарную зубчатую передачу, включающую центральное планетарное зубчатое колесо, приводимое в движение турбиной, планетарное водило, оснащенное зубчатыми колесами-сателлитами, входящими в зацепление с планетарным зубчатым колесом, и внешний венец, входящий в зацепление с зубчатыми колесами-сателлитами. Планетарное водило приводит в движение один из воздушных винтов, а внешний венец - другой воздушный винт. Втулка соединена с турбиной и с планетарным зубчатым колесом для его привода и окружена валом, причем между втулкой и валом имеется зазор. Втулка выполнена более гибкой при изгибе, чем вал, так что она изгибается, когда к планетарному зубчатому колесу в радиальном направлении прикладываются неуравновешенные силы. Расстояние между одним из подшипников и планетарным зубчатым колесом меньше, чем расстояние между двумя подшипниками. Изобретение позволяет снизить механические напряжения в зубчатой передаче, а также повысить ее надежность. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх