蒸汽渦輪機殼體支承塊以及蒸汽渦輪機噴嘴支承組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種蒸汽渦輪機殼體支承塊以及蒸汽渦輪機噴嘴支承組件。各個實施例包括蒸汽渦輪機殼體支承塊，該蒸汽渦輪機殼體支承塊具有：體部，該體部的尺寸能夠基本填充蒸汽渦輪機殼體中的凹入部，該體部具有比深度或?qū)挾却蟮拈L度；一組凸塊，所述一組凸塊從體部延伸，所述一組凸塊中的每一個的尺寸都能夠基本填充蒸汽渦輪機殼體中的相應的槽，其中所述一組凸塊定位于體部的徑向向外面向壁處；和銷孔，該銷孔位于體部的底面上，以用于接收保持構件。
【專利說明】
蒸汽渦輪機殼體支承塊以及蒸汽渦輪機噴嘴支承組件
技術領域
[0001]本實用新型中所公開的主題涉及蒸汽渦輪機噴嘴組件、或隔膜級(diaphragmstage)。具體而言，本實用新型中所公開的主題涉及用于蒸汽渦輪機噴嘴組件的殼體支承塊以及支承組件。
【背景技術】
[0002]蒸汽渦輪機包括靜止噴嘴組件，所述靜止噴嘴組件將工作流體流引導到與旋轉轉子連接的渦輪斗葉(bucket)中。噴嘴構造(包括多個噴嘴，或“翼型件”)有時被稱為“隔膜”或“噴嘴組件級”。蒸汽渦輪機隔膜包括兩個半部，該兩個半部圍繞轉子組裝，從而在這兩個半部之間產(chǎn)生水平接頭(horizontal joints)。每個渦輪機隔膜級都在相應的水平接頭處在隔膜的各側上由支承桿(support bars)、支承凸耳(support lugs)或支承螺釘豎直地支承。隔膜的水平接頭還與渦輪機殼體的水平接頭相對應，該渦輪機殼體包繞蒸汽渦輪機隔膜。
[0003]支承桿典型地通過螺栓在水平接頭附近水平地附接到隔膜級的底半部。典型的支承桿包括舌部，該舌部配合在機器加工于隔膜中的凹入部中。該支承桿還包括細長部分，該細長部分定位在渦輪機殼體的壁架上。進行隔膜維護可能需要進入隔膜的底半部，由于支承桿和定心銷將隔膜的底半部聯(lián)接到殼體，因此該底半部不能圍繞渦輪機轉子旋轉。此外，為了將底半部與殼體的水平接頭對準，也需要移除隔膜的底半部。為了進入隔膜的底半部，可能需要采用多個耗時并且高成本的步驟。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型公開用于蒸汽渦輪機殼體的支承塊、相關組件和設備。各個實施例包括蒸汽渦輪機殼體支承塊，該蒸汽渦輪機殼體支承塊具有:體部，該體部的尺寸能夠基本填充蒸汽渦輪機殼體中的凹入部，該體部具有比其深度或?qū)挾却蟮拈L度;一組凸塊，該組凸塊從體部延伸，該組凸塊中的每一個的尺寸都能夠基本填充蒸汽渦輪機殼體中相應的槽，其中該組凸塊定位于體部的徑向向外面向壁處;和銷孔，該銷孔位于體部的底面上，以用于接收保持構件。
[0005]本實用新型的第一方面包括一種蒸汽禍輪機殼體支承塊(casingsupportblock)，具有:體部(body port1n)，該體部的尺寸能夠基本填充蒸汽禍輪機殼體中的凹入部(pocket)，該體部具有比其深度或?qū)挾却蟮拈L度;一組凸塊(a set of tabs)，所述一組凸塊從體部延伸，所述一組凸塊中的每一個的尺寸都能夠基本填充蒸汽渦輪機殼體中相應的槽，其中所述一組凸塊定位于體部的徑向向外面向壁(radially outwardly facingwall)處;和銷孔(pin hole)，該銷孔位于體部的底面(bottom surface)上，以用于接收保持構件(retaining member)。
[0006]其中，所述體部的長度為大約10厘米到大約15厘米，所述體部的徑向?qū)挾葹榇蠹s4厘米到大約8厘米，并且所述體部的軸向深度為大約5厘米到大約10厘米。
[0007]其中，所述一組凸塊包括兩個不同的凸塊，所述兩個不同的凸塊各自從所述體部的相對的軸向面向壁延伸，其中所述徑向向外面向壁在所述體部的相對的軸向面向壁之間延伸。
[0008]其中，所述一組凸塊僅從所述相對的軸向面向壁中的每一個的一部分延伸，從而使所述相對的軸向面向壁中的每一個的一部分暴露。
[0009]其中，所述一組凸塊包括從所述體部的軸向面向壁延伸的單個凸塊，所述軸向面向壁鄰近所述徑向向外面向壁。
[0010]其中，所述一組凸塊包括從所述徑向向外面向壁延伸的鉤，所述鉤的尺寸能夠與所述殼體中相應的槽互補。
[0011]其中，所述鉤包括第一凸緣(flange)和第二凸緣，所述第一凸緣從所述體部基本垂直地延伸，所述第二凸緣從所述第一凸緣基本垂直地延伸。
[0012]其中，所述一組凸塊中的每一個都是由與所述體部相同的材料形成的整體結構。
[0013]本實用新型的第二方面包括一種蒸汽渦輪機噴嘴支承組件，具有:半環(huán)形隔膜段；蒸汽渦輪機殼體，該蒸汽渦輪機殼體至少部分地容納半環(huán)形隔膜段，該蒸汽渦輪機殼體具有水平接頭表面和位于該水平接頭表面之下的凹入部，該凹入部包括主凹入部和從該主凹入部延伸的至少一個槽;和蒸汽渦輪機殼體支承塊。該蒸汽渦輪機殼體支承塊具有:體部，該體部的尺寸能夠基本填充主凹入部;和從體部延伸的一組凸塊，所述一組凸塊中的每一個的尺寸都能夠基本填充從主凹入部延伸的至少一個槽，其中所述一組凸塊定位于體部的徑向向外面向壁處。
[0014]所述的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件還包括孔和保持構件，所述孔位于所述體部的底面上，所述保持構件從所述主凹入部的底部突出，以用于與所述蒸汽渦輪機殼體支承塊的體部中的孔相接合。
[0015]所述的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件還包括與所述半環(huán)形隔膜段非固定地相接合的支承桿，所述支承桿包括相對于所述蒸汽渦輪機殼體的水平接頭表面和所述蒸汽渦輪機殼體支承塊外懸的凸緣。
[0016]所述的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件還包括墊片，所述墊片定位在所述蒸汽渦輪機殼體支承塊與相對于所述蒸汽渦輪機殼體的水平接頭表面外懸的凸緣之間。
[0017]其中，所述一組凸塊包括兩個不同的凸塊，所述兩個不同的凸塊各自從所述體部的相對的軸向面向壁延伸，其中所述徑向向外面向壁在所述體部的相對的軸向面向壁之間延伸，并且其中從所述主凹入部延伸的至少一個槽包括兩個不同的槽，所述兩個不同的槽從所述主凹入部沿軸向相對方向延伸，所述兩個不同的凸塊與所述兩個不同的槽互補。
[0018]其中，所述一組凸塊僅從所述相對的軸向面向壁中的每一個的一部分延伸。
[0019]其中，所述一組凸塊包括從所述體部的軸向面向壁延伸的單個凸塊，所述軸向面向壁鄰近所述徑向向外面向壁，并且其中從所述主凹入部延伸的至少一個槽包括從所述主凹入部沿軸向方向延伸的單個槽，所述單個凸塊與所述單個槽互補。
[0020]其中，所述一組凸塊包括從所述徑向向外面向壁延伸的鉤，其中所述至少一個槽包括鉤形槽，其中所述鉤的尺寸能夠與所述殼體中的鉤形槽互補。
[0021]其中，所述鉤包括第一凸緣和第二凸緣，所述第一凸緣從所述體部基本垂直地延伸，所述第二凸緣從所述第一凸緣基本垂直地延伸。
[0022]其中，所述一組凸塊中的每一個都是由與所述體部相同的材料形成的整體結構。
[0023]本實用新型的第三方面包括一種蒸汽渦輪機設備，具有:轉子;半環(huán)形隔膜段，該半環(huán)形隔膜段至少部分地包繞轉子;蒸汽渦輪機殼體，該蒸汽渦輪機殼體至少部分地容納半環(huán)形隔膜段和轉子，該蒸汽渦輪機殼體具有水平接頭表面和位于該水平接頭表面之下的凹入部，該凹入部包括主凹入部和從該主凹入部延伸的至少一個槽;蒸汽渦輪機殼體支承塊;和支承桿，該支承桿與半環(huán)形隔膜段非固定地相接合，該支承桿包括相對于蒸汽渦輪機殼體的水平接頭表面和蒸汽渦輪機殼體支承塊外懸的凸緣，其中所述蒸汽渦輪機殼體支承塊具有:體部，該體部的尺寸能夠基本填充主凹入部;和一組凸塊，所述一組凸塊從體部延伸，所述一組凸塊中的每一個的尺寸都能夠基本填充從主凹入部延伸的至少一個槽，其中所述一組凸塊定位于體部的徑向向外面向壁處。
[0024]所述的蒸汽渦輪機設備還包括位于所述體部的底面上的孔和保持構件，所述保持構件從所述主凹入部的底部突出，以用于與所述蒸汽渦輪機殼體支承塊的體部中的孔相接入口 ο
【附圖說明】
[0025]通過以下結合示出了本實用新型的各個實施例的附圖對本實用新型的各個方面進行詳細描述，本實用新型的這些和其它的特征將更容易理解，在附圖中:
[0026]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的雙流蒸汽渦輪機的局部剖面示意圖。
[0027]圖2示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的聯(lián)結在水平分裂表面處的一對環(huán)形隔膜環(huán)段的總體示意性端視圖。
[0028]圖3示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件的局部端視圖。
[0029]圖4至圖7示出了根據(jù)本實用新型的實施例的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件的局部端視圖。
[0030]圖8示出了根據(jù)本實用新型的各個實施例的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件的局部端視圖。
[0031]圖9至圖11示出了圖8的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件的一部分的三維透視圖。
[0032]圖12示出了圖8至圖11的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件的一部分的平面圖。
[0033]圖13示出了根據(jù)本實用新型的各個其它實施例的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件的局部端視圖。
[0034]應當注意到，本實用新型的視圖不必成比例。附圖旨在僅示出本實用新型的典型方面，并且因此不應當被認為對本實用新型的范圍構成限制。在附圖中，相似的附圖標記代表附圖中相似的元件。
【具體實施方式】
[0035]本實用新型的方面提供用于蒸汽渦輪機噴嘴組件的殼體支承塊。該支承塊可以可移除地固定到位于凹入部中的半環(huán)形殼體段，并且可以允許將較舊的殼體段翻新成現(xiàn)代的支承桿設計，而無需丟棄較丨日的殼體。
[0036]如上所述，傳統(tǒng)的支承桿設計需要移除蒸汽渦輪機轉子以便移除下部隔膜半部，從而導致較高的周期時間及相關費用。不能在下部隔膜半部位于渦輪機殼體中時移除支承桿的事實阻礙了隔膜圍繞轉子鋪開。保持支承桿的水平螺栓的間隙問題阻礙了在下部隔膜半部仍然位于殼體中時將支承桿從下部隔膜半部移除。目前，用于隔膜維護的過程需要花費若干輪班工作時間或若干天來完成。首先移除上部殼，隨后移除上部隔膜半部。接下來移除轉子，以允許間隙產(chǎn)生，并且隨后移除下部隔膜半部。
[0037]本實用新型已構想了包括中心線支承元件的支承桿設計，該中心線支承元件位于殼體段的水平接頭表面之上。能夠從位于水平接頭表面之上的位置調(diào)節(jié)支承桿，而無需移除下部隔膜半部。
[0038]參照圖1，示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的雙流蒸汽渦輪機10(例如，低壓蒸汽渦輪機)的局部剖面示意圖。雙流蒸汽渦輪機10可以包括分別由第一隔膜組件16和第二隔膜組件18包繞的第一低壓(LP)部段12和第二 LP部段14(包括殼體部段和容納于其中的隔膜環(huán)段)。如圖2中所示，每個隔膜組件16、18都包括在水平接頭表面24處聯(lián)結的一對半環(huán)形隔膜環(huán)段20、22。隔膜環(huán)段20、22分別容納于殼體段30、31內(nèi)，該殼體段30、31同樣在水平接頭表面24處聯(lián)結。每個半環(huán)形隔膜環(huán)段20、22支承半環(huán)形行的渦輪噴嘴26和內(nèi)部腹板28，如本領域內(nèi)眾所周知的。隔膜環(huán)段20、22共同包繞轉子29(以虛線示出)，如本領域內(nèi)眾所周知的。
[0039]參照圖3，示出了用于蒸汽渦輪機隔膜的現(xiàn)有技術的支承組件。具體而言，圖3是圖2的下部半環(huán)形隔膜環(huán)段(或者簡單地說，下部隔膜段)22的一部分的特寫視圖，該下部半環(huán)形隔膜環(huán)段固定地聯(lián)接到下部渦輪機殼體半部(或者簡單地說，殼體)31。下部隔膜段22圖示為由支承桿32豎直地支承在殼體31內(nèi)，如本領域內(nèi)眾所周知的。支承桿32通過延伸穿過支承桿32的螺栓(多個螺栓)34螺栓連接到下部隔膜段22。至少一個螺栓34可以延伸穿過支承桿32的徑向向內(nèi)導向(radially inwardly directed)的凸緣36。凸緣36被接收在位于下部隔膜段22中的配合槽38中。否則，支承桿32在一側上沿殼體31豎直地延伸，并且在另一側上沿隔膜段22延伸。支承桿32的下表面40面向形成于殼體31中的肩部42，其中墊片塊(或者簡單地說，墊片)44插入于肩部42與下表面40之間。墊片44典型地螺栓連接到殼體31。第二墊片塊46圖示為位于支承桿32的上表面48上，以有效地使支承桿32的上端分別與殼體31和下部隔膜段22的水平接頭表面50、52齊平。該布置允許支承桿32被夾置于上部殼體部段與下部殼體部段之間(省略了上部殼體)。下部隔膜段22的另一側被類似地支承在殼體的相對側上(為了清楚起見省略了另一側)。
[0040]進行豎直隔膜對準(水平接頭表面50、52的對準)或者進行隔膜段22上(以及包括在其中的部件)的維護需要移除殼體的上半部、以及上部隔膜段20(圖2)。此外，由于支承桿32將下部隔膜段22聯(lián)接到殼體31，并且由于存在將隔膜聯(lián)接到殼體的定心銷(centeringpin)(未示出)，下部隔膜段22不能在被容納在殼體31內(nèi)的同時圍繞轉子29(圖2)旋轉(由于缺少間隙)。由于該有限的間隙、螺栓34在支承桿32中的定位、以及定心銷的存在，必須將下部隔膜段22從殼體31豎直地移除，以便接近支承桿32。這需要移除轉子29，并且隨后豎直地抬起下部隔膜段22，以便移除螺栓34。該過程既耗時又高成本。
[0041]圖4至圖7示出了能夠從位于水平接頭表面24之上的位置調(diào)節(jié)的支承桿的若干實施例。這些支承桿也可以被稱為中心線支承桿。在任何情況下，如本實用新型中所描述的那樣，這些支承桿可以對翻新現(xiàn)有的渦輪機產(chǎn)生特定的限制。
[0042]參照圖4，示出了根據(jù)本實用新型的實施例的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件110。當在本實用新型中使用時，為了易于參考而提供了圖4至圖7的下部左手部分的方向鍵。如圖所示，該鍵相對于本實用新型中所描述的蒸汽渦輪機支承組件的一部分的特寫視圖定向。例如，當在示出了蒸汽渦輪機支承組件的主視圖的圖4至圖7中使用時，“Z”軸線代表豎直(或徑向)取向，“X”代表水平(或徑向)取向，并且“A”軸線(進入或離開紙面)代表軸向取向(沿渦輪機轉子的軸線，為了清楚起見而省略)。當在本實用新型中使用時，術語“軸向”和/或“軸向地”指的是物體沿軸線A的相對位置/方向，該軸線A與渦輪機(具體而言，渦輪部段)的旋轉軸線基本平行。當進一步在本實用新型中使用時，術語“徑向”和/或“徑向地”指的是物體沿軸線(X)的相對位置/方向，該軸線(X)與軸線A基本垂直并且僅在一個位置處與軸線A相交。此外，術語“周向”和/或“周向地”指的是物體沿這樣的圓周的相對位置/方向:該圓周包繞軸線A但是并不在任何位置處與軸線A相交。
[0043]在一個實施例中，蒸汽渦輪機噴嘴支承組件110包括蒸汽渦輪機殼體半部(或者簡單地說，殼體)120和至少部分地容納于殼體120內(nèi)的半環(huán)形隔膜段130。圖4中還示出了支承桿140，該支承桿140可以包括鉤形部分(或者簡單地說，鉤)143(由虛線圓表示)，以用于與半環(huán)形隔膜段130的唇緣部分(或者簡單地說，唇緣)161相接合。為了說明性目的，還示出了上部蒸汽渦輪機殼體半部(或者簡單地說，上部殼體)128。如本實用新型中進一步描述的，在一些實施例中，上部殼體128可以形成有槽，以接收支承桿(例如，支承桿140)的上部凸緣(例如，上部凸緣148)。如本實用新型中進一步描述的，支承桿140被配置成將殼體120非固定地聯(lián)結到半環(huán)形隔膜段130。換句話說，支承桿140包括鉤143的構型允許其可移除地布置在蒸汽渦輪機殼體120與半環(huán)形隔膜段130之間，使得支承桿140并不固定到殼體120或半環(huán)形隔膜段130(例如，通過螺栓、螺釘、粘合劑、或者其它的固定機構)。然而，盡管未附連到蒸汽渦輪機隔膜130或蒸汽渦輪機殼體120，但是包括鉤143的支承桿140仍然被配置成將蒸汽渦輪機隔膜130至少部分地聯(lián)結到蒸汽渦輪機殼體120。
[0044]如上所述，支承桿140可以包括鉤形部分143。在一個實施例中，鉤形部分143可以包括能夠與半環(huán)形隔膜段130的唇緣部分161非固定地(non-af fixedly)相接合的支承桿140的任何圓弧、成角度、或彎曲部分。如本實用新型中進一步描述的，在一個實施例中，鉤形部分143可以包括一個或多個凸緣、凸塊、或突出部的部分。
[0045]繼續(xù)參照圖4，半環(huán)形隔膜段130包括水平接頭表面150和槽160。槽160可以包括與水平接頭表面150基本平行地延伸的第一部分162、和從第一部分162基本垂直地延伸的第二部分164。如圖所示，支承桿140的一部分(包括例如鉤143)可以與槽160的第一部分162和第二部分164互補。例如，如圖4中所示，支承桿140可以包括體部142、從體部142基本垂直地延伸的第一凸緣(或凸塊)144、和從第一凸緣144基本垂直地延伸的第二凸緣(或凸塊)146。第一凸緣144和第二凸緣146可以共同形成鉤143。鉤143可以與半環(huán)形隔膜段130的唇緣部分161非固定地相接合，其中唇緣部分161可以是凸緣、凸塊、或者朝向槽160從半環(huán)形隔膜段延伸的其它突出部。在一個實施例中，唇緣部分161可以向下地延伸遠離水平接頭表面150(沿Z方向)。
[0046]進一步如圖4中所示，在一個實施例中，支承桿140可以包括第四凸緣(或者簡單地說，上部凸緣)148，該第四凸緣148從體部142基本垂直地并且在殼體120的上表面170上方徑向向外地延伸。換句話說，上部凸緣148可以沿與鉤形部分143相反的方向從體部142延伸，以與上表面170相接合。如本實用新型中將進一步描述的那樣，上部凸緣148可以允許例如操作者或維護人員調(diào)節(jié)水平接頭表面150相對于上表面170的位置。即，調(diào)節(jié)上部凸緣148的位置可以允許對準水平接頭表面150與上表面170。這例如可以通過將墊片158插入在上表面170與上部凸緣148之間以將上部凸緣148與上表面170分開來實現(xiàn)。在期望增量調(diào)節(jié)上部凸緣148的位置時，可以使用墊片(access to shims) 158(并且例如稍后機器加工)而無需移除半環(huán)形隔膜段130和轉子(例如，圖2的轉子29)。如上所述，上部凸緣148可以起到用于支承桿140的外懸(overhanging)支承機構的作用，并且可以允許水平接頭表面150與上表面170對準。上部凸緣148還可以進一步消除對通過位于水平接頭表面150和上表面170之下的第一墊片和螺栓機構(例如，圖3中所示的墊片44和螺栓34)來將支承桿140保持在其操作性位置的需要。本實施例中進一步示出了額外的墊片158，該額外的墊片可以被放置在上部凸緣148的上表面、與上部殼體半部128(部分地以虛線示出)的下表面之間。該額外的墊片158還可以有助于在操作蒸汽渦輪機(包括蒸汽渦輪機噴嘴支承組件110)期間將支承桿140保持在其適當位置處。
[0047]如上所述，支承桿140包括上部凸緣148的實施例可以不包括將支承桿140固定到半環(huán)形隔膜段130的螺栓134。在這些實施例中，鉤143可以是不具有穿過其中的孔口的整體結構。當支承桿140不包括這些延伸穿過其中的螺栓134時，為螺栓(未示出)產(chǎn)生較大的間隙，以向下地(沿z方向)延伸穿過水平接頭表面150并且延伸到半環(huán)形隔膜段130中。這可以允許更大(更長、更厚)的螺栓和螺栓孔(或者其它的聯(lián)接機構)來將半環(huán)形隔膜段130聯(lián)接到上部半環(huán)形隔膜段(例如，圖2的隔膜環(huán)段20)。此外，包括上部凸緣148的支承桿140可以減少由定位在水平接頭表面150之下的螺栓或墊片(例如，圖3的墊片44)所造成的間隙顧慮(concerns)。在操作蒸汽渦輪機期間，水平接頭表面150之下的溫度可以高于表面處的溫度。表面之下的更高溫度可能造成諸如墊片或螺栓之類的部件的熱膨脹。該熱膨脹可能不利地影響支承桿的調(diào)節(jié)。在墊片158定位在水平接頭表面150(和上表面170)上方的情況下，熱膨脹影響可以減小。
[0048]盡管圖4的支承桿140、以及本實用新型中圖示和描述的其它的支承桿能夠?qū)んw120非固定地聯(lián)結到半環(huán)形隔膜段130，但是使用螺栓來將支承桿140的一個或多個部分固定到殼體120和半環(huán)形隔膜段130中的至少一個仍然是可能的。如圖4中的虛線所示，螺栓134可以可選地用于將支承桿的一個或多個部分固定到半環(huán)形隔膜段130。此外，盡管示出了鉤143(虛線圓圈中)，但是本實用新型的備選實施例可以包括具有上部凸緣(例如，上部凸緣148)但不具有鉤143(例如，不具有第二凸緣146)的支承桿。在這些情況下，螺栓134可以用于將支承桿140的體部142和/或第一凸緣144固定到半環(huán)形隔膜段130。在該情況下，上部凸緣148仍然可以允許例如操作者或維護人員對準水平接頭表面150和上表面170而不移除半環(huán)形隔膜段130。螺栓134在圖4至圖7中以虛線示出，從而表示螺栓134也可以可選地用于那些實施例中。
[0049]如圖4中進一步示出，上部殼體半部128可以形成為具有槽、彎曲部、凹槽等，以用于將上部凸緣148，且一個或多個墊片158接收在其間。此外，在可選的實施例中，一個或多個墊片158可以通過螺栓134聯(lián)結到上部凸緣148，能夠在上表面170之上使用螺栓134。墊片158例如可以包括低絡(Cr)鋼、絡鎳媽鈷合金、或者抵抗磨損并且本領域內(nèi)眾所周知的任何其它材料。
[0050]如圖4中所示，在一個實施例中，第一凸緣144可以與槽160的第一部分162互補并且第二凸緣146可以與槽160的第二部分164互補。類似地，鉤143可以與唇緣161的一部分互補(例如，與唇緣161的徑向向內(nèi)部分相接合)。應當理解，當在本實用新型中使用時，術語“互補”指的是其中那些表面的部分可以被布置成基本彼此對準的表面之間的關系。例如，在一個實施例中，第一凸緣144的表面可以被布置成與槽160的第一部分162的壁基本對準。此外，第二凸緣146的表面可以被布置成與槽160的第二部分164的壁基本對準。
[0051]參照圖5，示出了根據(jù)另一個實施例的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件410。該實施例可以組合參照上文所討論的附圖圖示和描述的特征，并且更具體地，蒸汽渦輪機噴嘴支承組件410可以包括上部凸緣148和上部墊片158(如參照圖4圖示和描述的)。此外，蒸汽渦輪機噴嘴支承組件410可以包括支承桿440，該支承桿440可以包括體部142和鉤143。鉤143可以包括從體部142基本垂直地延伸的第一凸緣144的部分、和從第一凸緣144基本垂直地延伸的第二凸緣146。如圖所不，槽160的第二部分164沿兩個相反方向從槽160的第一部分162延伸。同樣如圖所示，支承桿340還可以包括第三凸緣346(形成額外的鉤143的一部分，示于虛線圓中)，該第三凸緣346從第一凸緣144基本垂直地并且沿與第二凸緣146相反的方向延伸。在該實施例中，像參照圖4圖示和描述的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件110—樣，支承桿440沿軸向方向(A)可拆卸地聯(lián)結到半環(huán)形隔膜段130并且能夠從位于上表面170和水平接頭表面150之上的點調(diào)節(jié)(例如，通過使用墊片158)。此外，在支承桿440未螺栓連接到半環(huán)形隔膜段130 (例如，沿X方向)的實施例中，為在水平接頭表面150處螺栓連接提供了較大的間隙。還應當理解，在備選實施例中，類似于圖4的支承桿140，支承桿440可以形成為不具有鉤143，并且可以使用一個或多個螺栓134來將支承桿固定到半環(huán)形隔膜段130。
[0052]參照圖6，示出了根據(jù)另一個實施例的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件510。該實施例可以包括參照圖4圖示和描述的特征、以及額外的特征。例如，蒸汽渦輪機噴嘴支承組件510可以包括支承桿540，類似于支承桿140(圖4)，該支承桿540可以包括體部142和鉤143。鉤143可以包括從體部142基本垂直地延伸的第一凸緣144的部分、和從第一凸緣144基本垂直地延伸的第二凸緣146。在該實施例中，支承桿540還可以包括第三凸緣548，該第三凸緣548從體部142基本垂直地并且在位于半環(huán)形隔膜段130內(nèi)的座566上方徑向向內(nèi)地延伸。第三凸緣548還可以在水平接頭表面150之上(例如，沿Z方向)延伸。在該情況下，第二(或上部)半環(huán)形隔膜環(huán)段(例如，圖2的段20)可以包括槽或開口(未示出)，以用于接收在水平接頭表面150之上延伸的第三凸緣548的部分。如圖所示，座566包括與槽160的第一部分和第二部分(以及類似地，唇緣161)不同的表面。即，支承桿540可以部分地包繞(例如，在三側相接觸)半環(huán)形隔膜段130的一部分。支承桿540還可以包括第四凸緣(或者簡單地說，上部凸緣)148，與參照圖4圖示和描述的相類似(以及上部墊片158)。在該實施例中，像參照圖4和圖5圖示和描述的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件110、410—樣，支承桿540沿軸向方向(A)可拆卸地聯(lián)結到半環(huán)形隔膜段130并且能夠相對于位于上表面170和水平接頭表面150之上的點可調(diào)節(jié)(例如，通過使用墊片158)。此外，在支承桿540未螺栓連接到半環(huán)形隔膜段130(例如，沿X方向)的實施例中，為在水平接頭表面150處螺栓連接提供較大的間隙。還應當理解，在備選實施例中，與圖4的支承桿140相類似，支承桿540可以形成為不具有鉤143，并且可以使用一個或多個螺栓134來將支承桿540固定到半環(huán)形隔膜段130。
[0053]參照圖7，示出了根據(jù)另一個實施例的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件810。例如，蒸汽渦輪機噴嘴支承組件810可以包括支承桿840，該支承桿840可以包括體部142和鉤143。鉤143可以包括從體部142基本垂直地延伸的第一凸緣144的部分、和從第一凸緣144基本垂直地延伸的第二凸緣146。在該實施例中，支承桿840還可以包括第三凸緣848(形成額外的鉤143的一部分)，該第三凸緣848從體部142基本垂直地并且在位于半環(huán)形隔膜段130內(nèi)的座766的上方徑向向內(nèi)地延伸。第三凸緣848還可以在水平接頭表面150上方(例如，沿z方向)延伸。在該情況下，第二(或上部)半環(huán)形隔膜環(huán)段(例如，圖2的段20)可以包括槽或開口(未示出)，以用于接收第三凸緣848的在水平接頭表面150之上延伸的部分。如圖所示，座766包括與槽160的第一部分和第二部分不同的表面。此外，座766可以包括凹入部776，以用于接收第四凸緣768(形成額外的鉤143的一部分)。支承桿840還可以包括第五凸緣(或者簡單地說，上部凸緣)148、以及上部墊片158。在該實施例中，像參照圖4圖示和描述的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件110—樣，支承桿840沿軸向方向(A)可拆卸地聯(lián)結到半環(huán)形隔膜段130并且從位于上表面170和水平接頭表面150之上的點可調(diào)節(jié)(例如，通過使用墊片158)。此外，在支承桿840未螺栓連接到半環(huán)形隔膜段130(例如，沿X方向)的實施例中，為在水平接頭表面150處螺栓連接提供較大的間隙。還應當理解，在備選實施例中，與圖4的支承桿140相類似，支承桿840可以形成為不具有鉤143，并且可以使用一個或多個螺栓134來將支承桿840固定到半環(huán)形隔膜段130。
[0054]盡管上述的支承桿設計能夠顯著減少渦輪機維護周期所花費的時間量，但是將這些較新的支承桿設計結合到現(xiàn)有的渦輪機械中而無需移除隔膜下半部可能存在挑戰(zhàn)。例如，現(xiàn)有的殼體設計為支承桿提供的支承可能不夠充分，從而損害其穩(wěn)定性，并且穩(wěn)定該支承桿可能需要接近殼體，這一點可能只能通過耗時并且高成本地移除下部隔膜半部來實現(xiàn)。還期望將支承塊焊接到殼體，原因是接近支承桿的焊縫中的應力集中、以及焊縫降級的可能性。
[0055]根據(jù)本實用新型的各個實施例，提供了殼體支承塊，該殼體支承塊允許對現(xiàn)有的渦輪機殼體進行翻新，以適應上述的外懸支承桿(所討論的若干類型)。此外，該殼體支承塊能夠結合到現(xiàn)有的渦輪機殼體中而無需移除下部隔膜半部。
[0056]根據(jù)本實用新型的各個實施例，殼體支承塊包括其尺寸能夠凹入殼體中的主體、其尺寸能夠與和殼體凹入部連接的一組軸向延伸槽互補的一組軸向(沿渦輪機的旋轉軸線的方向)延伸凸塊(突出部)。軸向延伸凸塊能夠起到至少兩個目的:a)凸塊(多個凸塊)能夠有助于殼體支承塊在殼體內(nèi)的定位/放置;和13)凸塊(多個凸塊)能夠保持殼體支承塊在殼體內(nèi)的位置。具體而言，在渦輪機停機期間，隔膜部段將傾向于比殼體部段冷卻地更快，并且這樣一來，隔膜可以在該冷卻期間拉離殼體。該拉動可能造成隔膜(通過支承桿)拉動殼體支承塊。如果殼體支承塊焊接到殼體，則該拉動作用將在焊縫上產(chǎn)生顯著的應力。
[0057]為了對抗該拉動作用，根據(jù)本實用新型的實施例圖示和描述的殼體支承塊包括軸向延伸凸塊，其有助于保持殼體支承塊在殼體凹入部中的位置。此外，在一些實施例中，殼體支承塊包括位于其底面上的銷孔，以用于接收從殼體凹入部的底部突出的保持構件(例如，銷、螺栓等)。能夠通過將至少部分地具有螺紋的螺栓或銷插入到位于槽底部中的現(xiàn)有的孔中來制造保持構件(例如，銷、螺栓等)，其中螺栓或銷的凸螺紋部分與現(xiàn)有的孔中的凹(內(nèi))螺紋相接合，從而使位于槽內(nèi)的螺栓或銷的非螺紋部段與位于殼體支承塊上的銷孔相接合。
[0058]一些實施例包括僅具有一個凸塊的殼體支承塊。該單個凸塊構型在用于多于一個的凸塊(例如，兩個凸塊)的空間不可行時可能是有益處的。在該情況下，單個凸塊可以大于多個凸塊構型中的每個凸塊，以便為殼體支承塊提供足夠的穩(wěn)定性。
[0059]本實用新型的另一個實施例包括這樣的殼體支承塊:該殼體支承塊的主體的尺寸能夠與殼體凹入部互補，從而進一步包括位于主體的徑向向外側上的面向下的鉤，該面向下的鉤與機器加工到殼體中、相對于殼體凹入部徑向向外的面向上的鉤(或凹槽)相接合。鉤的相互作用能夠有助于穩(wěn)定殼體支承塊，并且在一些情況下，該殼體支承塊還能夠包括銷孔，以用于與參照本實用新型中其它的殼體支承塊所述的銷/螺栓相接合。
[0060]圖8示出了蒸汽渦輪機噴嘴支承組件1010的端視圖，該組件包括根據(jù)本實用新型的各個實施例的蒸汽渦輪機殼體支承塊1020。圖9示出了蒸汽渦輪機噴嘴支承組件1010的三維透視圖，為了討論該組件的單個部件的目的將該組件解構。圖10示出了從如圖9的不同視角觀察的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件1010的三維透視圖。圖11示出了圖8至圖10的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件1010的三維透視圖，而不具有蒸汽渦輪機殼體支承塊1020。圖12示出了圖8至圖10的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件1010的一部分的俯視圖。
[0061]應當理解，附圖中附圖標記相同的元件可以表示那些元件的相同特征。為了說明簡潔的目的而省略了多余的解釋和附圖標記。
[0062]參照圖8至圖12，蒸汽渦輪機噴嘴支承組件(噴嘴支承組件)1010能夠包括半環(huán)形隔膜段130，如本實用新型中所描述的那樣。噴嘴支承組件1010還能夠包括蒸汽渦輪機殼體(或，殼體)(段)120，根據(jù)各個實施例，該蒸汽渦輪機殼體120具有水平接頭表面170和位于水平接頭表面170之下的凹入部1020。凹入部1020能夠包括主凹入部1030和從該主凹入部1030延伸的至少一個槽1040。根據(jù)各個實施例，至少一個槽1040包括兩個不同的軸向延伸槽1042，每個軸向延伸槽1042都從主凹入部1030沿相對方向軸向地延伸。在其它實施例中，至少一個槽1040包括從主凹入部1030延伸的單個軸向延伸槽1040。
[0063]根據(jù)各個實施例，噴嘴支承組件1010還包括蒸汽渦輪機支承塊(支承塊)1050，該支承塊1050支承蒸汽渦輪機噴嘴支承桿140、440、540、840。支承塊1050能夠包括體部1052，該體部1052的尺寸能夠基本填充殼體120中的凹入部1020。即，體部1052的尺寸能夠基本填充主凹入部1030。體部1052能夠具有比軸向深度(沿軸線(A))或徑向?qū)挾?跨過軸線(r))更大的長度(在該取向中豎直地圖示)。在一些情況下，體部1052的長度(豎直時沿Z方向的高度)為大約10厘米到大約15厘米(例如，大約4英寸到大約6英寸，在特定情況下，大約5英寸)，徑向?qū)挾葹榇蠹s4到8厘米(例如，大約1.5到大約3英寸，在特定情況下，大約2.5英寸)，并且軸向深度為大約5厘米到大約10厘米(例如，大約2英寸到大約4英寸，在特定情況下，大約3英寸)。
[0064]支承塊1050還能夠包括從體部1052延伸的一組凸塊1054，其中所述一組凸塊1054中的每一個的尺寸都能夠基本填充殼體120中的相應的槽(例如，至少一個槽1040)。如圖所示，所述一組凸塊1054定位于(至少部分地從其延伸、或鄰近)體部1052的徑向向外面向壁1056。
[0065]在各個實施例中，所述一組凸塊1054包括兩個不同的凸塊1054，每個凸塊1054都從體部1052的相對的軸向面向壁1057延伸。徑向向外面向壁1056鄰近軸向面向壁1057并且在相對的軸向面向壁1057之間延伸。在各個實施例中，所述一組凸塊1054僅從相對的軸向面向壁1057中的每個的一部分延伸，否則將使得相對的軸向面向壁1057中的每個的一部分1057A暴露。
[0066]在其它實施例中，所述一組凸塊1054包括從體部1052的軸向面向壁1057中的一個(例如，圖8)延伸的單個凸塊1054。在這些情況下，如本實用新型中所描述的，凹入部1020可以僅包括單個槽1042以用于接收凸塊1054。
[0067]在一些實施例中，支承塊1050還能夠包括位于體部1052的底面1062上的銷孔1058，以用于接收保持構件1060。在各個實施例中，孔1058是位于體部1052內(nèi)的腔，該腔具有位于體部1052的底面1062處的開口。在一些實施例中，孔1058可以具有內(nèi)螺紋，以用于內(nèi)螺紋地接收保持構件1060 ο然而，在各個實施例中，孔1058不具有內(nèi)螺紋，并且相反，具有其尺寸能夠與保持構件1060互補的大致光滑的內(nèi)表面，該保持構件1060從位于殼體120中的槽1064向上突出。槽1064定位在主凹入部1030的底部以用于與孔1058相接合，并且例如在組件11中的部件差異冷卻期間防止支承塊1050移動。
[0068]噴嘴支承組件1010還能夠包括與半環(huán)形隔膜段130非固定地相接合的支承桿140、440、540、840(或者包括本實用新型中所描述的外懸支承件的任何其它的支承桿)。如本實用新型中所描述的，支承桿140、440、540、840包括相對于蒸汽渦輪機殼體120的水平接頭表面170外懸的凸緣148。如本實用新型中所描述的，支承桿140還能夠相對于蒸汽渦輪機殼體支承塊1050外懸。噴嘴支承組件1010還能夠包括墊片1180，該墊片1180定位在蒸汽渦輪機殼體支承塊1050與相對于蒸汽渦輪機殼體120的水平接頭表面170外懸的凸緣148之間。額外的墊片1180能夠定位在凸緣148上方，其中每個墊片都可以允許對支承桿140、440、540、840的位置的增量調(diào)節(jié)，并且因此對隔膜部段130相對于殼體120的增量調(diào)節(jié)，而無需接近水平接頭表面150、170之下。如本領域內(nèi)眾所周知的，墊片1180能夠被機器加工、由不同的墊片替換等，以修改其在本實用新型所指示的位置中的尺寸，以便修改隔膜段130相對于殼體120的位置。
[0069]圖13示出了根據(jù)各個其它實施例的噴嘴支承組件1110的端視圖，其中所述一組凸塊1054包括鉤1070，該鉤1070從徑向向外面向的壁1056延伸，其中鉤1070的尺寸能夠與殼體120中相應的槽(例如，鉤形槽)互補。在各個實施例中，鉤1070能夠與鉤143(本實用新型中所描述的)基本類似，并且包括從主體部分1052基本垂直地延伸的第一凸緣、和從第一凸緣基本垂直地延伸的第二凸緣1076。
[0070]在本實用新型中圖示和描述的任何情況下，所述一組凸塊1054中的每一個都是由與體部1052相同的材料形成的整體結構。在各個實施例中，所述一組凸塊1054和體部1052例如通過鑄造或鍛造同時形成為單個支承構件1050。
[0071]本實用新型中所使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的并且不期望對本實用新型構成限制。當在本實用新型中使用時，除非上下文另有明確說明，否則單數(shù)形式“一個”旨在也包括復數(shù)形式。還應當理解，當本說明書中使用術語“包括”時，特別指存在所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或部件，但是不排除存在或另有一個或多個其它的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件、和/或其組。
[0072]本書面描述使用例子對本實用新型進行了公開(其中包括最佳模式)，并且還使本領域技術人員能夠?qū)嵤┍緦嵱眯滦?其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行所包含的任何方法)。本實用新型的可專利范圍通過權利要求進行限定，并且可以包括本領域技術人員能夠想到的其它的例子。如果這種其它的例子具有與權利要求的字面語言沒有區(qū)別的結構元件，或者如果這種其它的例子包括與權利要求的字面語言沒有實質(zhì)區(qū)別的等同結構元件，則期望這種其它的例子落入權利要求的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，包括: 體部，所述體部的尺寸能夠填充蒸汽渦輪機殼體中的凹入部，所述體部具有比其軸向深度或徑向?qū)挾雀蟮拈L度； 一組凸塊，所述一組凸塊從所述體部延伸，所述一組凸塊中的每一個的尺寸都能夠填充所述蒸汽渦輪機殼體中的相應的槽，其中所述一組凸塊定位于所述體部的徑向向外面向壁處;和 銷孔，所述銷孔位于所述體部的底面上，以用于接收保持構件。2.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，所述體部的長度為10厘米到15厘米，所述體部的徑向?qū)挾葹?厘米到8厘米，并且所述體部的軸向深度為5厘米到10厘米。3.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，所述一組凸塊包括兩個不同的凸塊，所述兩個不同的凸塊各自從所述體部的相對的軸向面向壁延伸，其中所述徑向向外面向壁在所述體部的相對的軸向面向壁之間延伸。4.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，所述一組凸塊僅從所述相對的軸向面向壁中的每一個的一部分延伸，從而使所述相對的軸向面向壁中的每一個的一部分暴露。5.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，所述一組凸塊包括從所述體部的軸向面向壁延伸的單個凸塊，所述軸向面向壁鄰近所述徑向向外面向壁。6.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，所述一組凸塊包括從所述徑向向外面向壁延伸的鉤，所述鉤的尺寸能夠與所述殼體中相應的槽互補。7.根據(jù)權利要求6所述的蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，所述鉤包括: 第一凸緣，所述第一凸緣從所述體部基本垂直地延伸;和 第二凸緣，所述第二凸緣從所述第一凸緣基本垂直地延伸。8.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽渦輪機殼體支承塊，其特征在于，所述一組凸塊中的每一個都是由與所述體部相同的材料形成的整體結構。9.一種蒸汽渦輪機噴嘴支承組件，其特征在于，包括: 半環(huán)形隔膜段； 蒸汽渦輪機殼體，所述蒸汽渦輪機殼體至少部分地容納所述半環(huán)形隔膜段，所述蒸汽渦輪機殼體具有水平接頭表面和位于所述水平接頭表面之下的凹入部，所述凹入部包括主凹入部和從所述主凹入部延伸的至少一個槽;和 蒸汽渦輪機殼體支承塊，包括: 體部，所述體部的尺寸能夠基本填充所述主凹入部;和 從所述體部延伸的一組凸塊，所述一組凸塊中的每一個的尺寸都能夠基本填充從所述主凹入部延伸的至少一個槽，其中所述一組凸塊定位于所述體部的徑向向外面向壁處。10.根據(jù)權利要求9所述的蒸汽渦輪機噴嘴支承組件，其特征在于，還包括: 孔，所述孔位于所述體部的底面上;和 保持構件，所述保持構件從所述主凹入部的底部突出，以用于與所述蒸汽渦輪機殼體支承塊的體部中的孔相接合。
【文檔編號】F01D9/04GK205422851SQ201521031213
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月11日
【發(fā)明人】S.S.伯德吉克, J.門多扎, J.P.戴維斯, S.R.斯萬
【申請人】通用電氣公司