[发明专利]制作用于蒸汽涡轮机的转子的方法及装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及蒸汽涡轮机且，更特定地，涉及制作用于蒸汽涡轮机的转子的方法和系统。

背景技术

至少一些已知的转子制作成包括转子端、轴承区、填塞区、和蒸汽路径段的单个锻造件。一般地，这种转子的重量导致转子在运行期间通过第一临界速度。特别地，第一临界速度等于转子的硬度与转子重量的商的平方根。更特别地，第一临界速度可以数学地表示为：

其中k代表转子的硬度且w代表转子的重量。因此，转子的重量的增加导致更低的临界速度。在临界速度，由于转子以一般地等于转子的自然频率的频率旋转，转子的振动可能变得不稳定。为了避免对转子和/或者发动机的损坏，转子必须运行在低于第一临界速度的速度，或者转子必须很快地加速到比第一临界速度更快的运行速度。

其他已知的转子设计成具有更轻的重量，使得第一临界速度增加。这种转子的至少一些包括大致同心地延伸通过转子轴的孔。然而，为了满足结构要求，这种已知的转子一般地制作成有在外部孔直径和外部转子直径之间测量的大的壁厚度。因此，这种转子的坚固性一般地没有降低至足够使转子能够在低于第一临界速度的速度运行。

发明内容

一方面，提供制作涡轮机转子的方法。该方法包括制作多个大致圆柱形的盘。制作每个盘包括制作大致圆柱形的主体且大致同心地延伸孔通过主体。该方法也包括将多个盘的至少两个联接在一起，以形成具有轴向地延伸通过其的孔的转子。

另一方面，提供用于涡轮机的转子。该转子包括多个大致圆柱形的盘。每个盘包括具有大致同心地延伸通过其的孔的大致圆柱形的主体。该转子也包括联接在一起的盘的至少两个，使得孔一般地轴向地延伸通过该转子。

在进一步的方面，提供涡轮发动机。该涡轮发动机包括涡轮机和轴向地延伸通过涡轮机的转子。该转子包括多个大致圆柱形的盘。每个盘包括具有大致同心地延伸通过其的孔的大致圆柱形的主体。该转子也包括联接在一起的盘的至少两个，使得孔一般地轴向地延伸通过该转子。

附图说明

图1为示范性的相对流动蒸汽涡轮发动机的截面示意图；

图2为可以与图1显示的蒸汽涡轮机使用的示范性的转子的示意图；

图3为图2显示的转子的部分的前透视图；和

图4为图3显示的转子的该部分的后透视图。

具体实施方式

图1为示范性的相对流动蒸汽涡轮发动机100的截面示意性的图示，该相对流动蒸汽涡轮发动机100包括高压(HP)段102和中压(IP)段104。HP壳或者壳体106轴向地分别分为上半段和下半段108和110。同样地，IP壳112轴向地分别分为上半段和下半段114和116。在这种示范性的实施例中，壳106和112为内部壳体。可替换地，壳106和112为外部壳体。定位在HP段102和IP段104之间的中间段118包括高压蒸汽进口120和中压蒸汽进口122。在壳体106和112内，HP段102和IP段104分别地布置在由轴颈轴承126和128支撑的单个轴承跨距内。蒸汽密封装置130和132分别位于每个轴颈轴承126和128内。在这个示范性的实施例中，壳106和112为外部壳体。可替换地，壳106和112为内部壳体。

环形段分隔物134从中间段118向在HP段102和IP段104之间延伸的转子轴140径向地向内延伸。更特定地，分隔物134围绕转子轴140的在第一HP段进口喷嘴136和第一IP段进口喷嘴138之间的部分周向延伸。分隔物134被接收到限定在填塞壳体144内的槽142内。更特别地，槽142为径向延伸进入填塞壳体144且围绕填塞壳体144的外部圆周延伸的C-形槽，使得槽142的中心开口径向地朝外。