[实用新型]一种带有背脊结构的燃气轮机透平气缸

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别是涉及一种带有“背脊”结构的燃气轮机透平气缸。

背景技术

气缸是机组的承力骨架，其它的静子部件均固定在其上，它承担着机组的重量、压缩空气的内压力以及其它的作用力，尤其是透平气缸的工作温度较高、且热冲击大，因此气缸必须具有良好的刚性，以免受力后发生较大的变形，导致转子和静子在径向间隙处发生碰擦或者发生振动，并导致静子各段之间的同心度被破坏。

传统的燃气轮机透平外缸为铸钢件，采用具有水平中分面式的结构，由于透平外缸的轴向尺寸较短，并采用双层缸结构，由空气进行冷却，故透平气缸不再轴向分段。这种结构对于大型地面燃气轮机具有便于装配的优点，但是水平中分面较厚的法兰边，在一定程度上影响了透平气缸受热变形的均匀性，导致其在水平面方向变形小，在垂直中分面方向变形大，尤其是在机组启停时最为明显。容易导致转子和静子在径向间隙设计时，预留一个较大的间隙值，影响机组效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有背脊结构的燃气轮机透平气缸，用于加强透平气缸的刚度，进而减小燃气轮机在运行过程中，尤其是启停时透平气缸上下半缸温度不匀，引起动静间隙变化较大的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种带有“背脊”结构的燃气轮机透平气缸，采用水平中分面式的结构，水平中分面将透平气缸分为透平气缸上半缸和透平气缸下半缸，上半缸和下半缸通过水平中分面法兰固定为一体，其特征在于：在透平气缸的垂直中分面上设置有连续的“背脊”结构，该“背脊”结构从空气入口截面一直延伸到空气出口截面。

本实用新型具有以下优点及有益效果：①通过在气缸垂直中分面设计“背脊”结构，提高了气缸的变形均匀性，加强了透平气缸的刚度；②通过设计“背脊”结构的尺寸，可以使透平气缸的刚度得到不同程度的调整，在满足刚度的前提下，可以降低缸体的厚度，进而提高气缸的热响应速度，减轻机组的重量。

附图说明

图1为为本实用新型实施例的三维图。

图2为本实用新型实施例的轴测半剖视图。

图3为本实用新型实施例的正视半剖视图。

图4为传统燃气轮机透平外缸热变形示意图，实线为变形前气缸轴向某截面轮廓线，虚线为变形后气缸轴向该截面轮廓线。

图5为本实用新型实施例的热变形示意图，实线为变形前气缸轴向某截面轮廓线，虚线为变形后气缸轴向该截面轮廓线。

图中，1-透平气缸上半缸；2-透平气缸下半缸；3-中分面法兰；4-“背脊”结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

参见图1、图2和图3，本实用新型提供的一种带有背脊结构的燃气轮机透平气缸，该气缸为铸钢件，不再轴向分段，采用具有水平中分面式的结构，水平中分面将透平气缸分为透平气缸上半缸1和透平气缸下半缸2，上半缸和下半缸通过水平中分面法兰3固定为一体；气缸上开有若干冷却空气孔，用于组织空气对透平内部零件进行冷却；为了加强透平气缸的刚度，增强透平气缸受热变形的均匀性，在透平气缸的垂直中分面上设置有连续的“背脊”结构4，该“背脊”结构从空气入口截面一直延伸到空气出口截面；所述“背脊”结构4铸造或焊接在透平气缸上。

图4为传统燃气轮机透平外缸热变形示意图，其中实线为变形前气缸轴向某截面轮廓线，虚线为变形后气缸轴向该截面轮廓线，从图中可以看出，其在水平中分面方向变形小，在垂直中分面方向变形较大。

图5为本实用新型实施例热变形示意图，从图中可以明显的看出，通过在透平气缸垂直中分面上增加“背脊”结构，其在水平中分面及垂直中分面方向上变形很小，而且变形比较均匀。由此可见，本实用新型不仅可以加强透平气缸的刚度，而且有效提高了气缸的变形的均匀性；同时，通过设计“背脊”结构的尺寸，可以使透平气缸的刚度得到不同程度的调整，在满足刚度的前提下，可以降低缸体的厚度，进而提高气缸的热响应速度，减轻缸体的重量。