[实用新型]蒸汽涡轮的操控级的工作轮装置及蒸汽涡轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种蒸汽涡轮的操控级的工作轮装置。此外，本实用新型涉及一种具有这样的工作轮装置的蒸汽涡轮。

背景技术

一种蒸汽涡轮通常由几个涡轮级形成，所述涡轮级均由导向叶片和工作叶片的至少一个轮圈所组成。所述工作叶片与涡轮轴相连接，并且与该涡轮轴共同旋转。所述导向叶片在壳体中旋转固定地设置。所述导向叶片正如喷嘴一样作用到流入的蒸汽上。据此，在蒸汽的速度升高时，蒸汽的压力变小。所述蒸汽的热能通过该布置转换为动能。以高的速度流动的蒸汽偏转到放置在所述导向叶片之后的工作叶片上，其中所述蒸汽的动能的一部分被释放到所述工作叶片上。被释放的涡轮功率的所述操控通过操控所述被导入的蒸汽量来实现。对于该目的来说，在所述第一涡轮级之前连接一种操控级。操控级指的是一种特定的等压级。工作轮或者操控级的工作叶片也被称为行动轮或者A轮。对于所追求的蒸汽量的操控通过一种被放置在所述操控级前面的操控阀来实现。

为了容纳所述操控级的工作叶片，所述涡轮轴具有一种轮盘。所述工作叶片在轮盘上的紧固优选地通过一种脚/槽-连接来实现。根据机械的载荷，为了对于所述操控级的工作叶片进行紧固，提供了不同的脚/槽-连接，例如锤头连接、双锤头连接、燕尾形（Schwalbenschanz）连接、冷杉或者插入脚，例如T形脚/槽连接。

针对特别高负载的操控级，DE102010007335公开了一种操控级，其中工作叶片、顶盖带和工作轮的脚部单片地借助于电火花腐蚀和/或切削从单个工件中被制造出来，并且作为整个轮圈被推移到所述涡轮轴上。在这种情况中，在所述轮圈和所述涡轮轴之间的连接通过T形的脚槽连接来实现。

所述涡轮轴如此地进行构造，使得所述轮盘被构造用于容纳所述操控级的运行叶片，并且过渡到一种转子球中，并且被构造用于容纳被设置在后方的涡轮级的工作叶片。为此，所述转子球通常同样具有用于相应的脚槽连接的容纳器。

从所述轮盘到所述转子球的过渡部尤其是切口应力敏感的。由此存在的危险在于，由于在所述操控级的区域中的大的负载，在到转子球的过渡部上出现了裂纹，所述裂纹会扩展并且导致所述涡轮轴的失效。这样的形成裂纹的情况必须在所有的情形下被避免，因为所述涡轮轴的失效会导致在涡轮上的显著的损坏。为了减少在从所述轮盘到转子球的过渡部上的缺口应力，通常设置了一种具有在所述过渡部的区域中的大半径的经过整圆的过渡部。该过渡部用于减小所述缺口应力。尽管如此，在从所述轮盘到所述转子球的过渡部中的区域仍然继续受到缺口应力威胁。尤其是在所述转子球的区域中出现了高的缺口应力。所述缺口应力能够通过在从所述轮盘到所述转子球的过渡部上的被设置的半径或者被设置的整圆部不充分地减小。

实用新型内容

因此，本实用新型的任务在于，提供一种蒸汽涡轮的操控级的工作轮装置，该工作轮装置能够相对于在从所述轮盘到所述转子球的过渡部的区域中的缺口应力裂纹进行改善的保护。此外，本实用新型的任务在于，提供一种具有这样的工作轮装置的蒸汽涡轮。

在下列所述的一种蒸汽涡轮的操控级的工作轮装置的方面解决该任务：该工作轮装置包括涡轮轴，其中该涡轮轴具有：

-一用于容纳所述操控级的工作叶片的轮盘，以及

-沿着流动方向被构造在所述轮盘之后的、用于容纳至少一个被设置在后面的涡轮级的工作叶片的转子球，

其特征在于，

在从所述轮盘到所述转子球的过渡部上如此构造和设置一种减荷槽，从而得出从所述减荷槽到所述轮盘的连续的过渡部。

在蒸汽涡轮方面，通过一种蒸汽涡轮来解决该任务。所述蒸汽涡轮包括按照前面所述的工作轮装置。

本实用新型还涉及能够单个或互相组合地应用的其它实施例。

所述蒸汽涡轮的操控级的根据本实用新型的工作轮装置具有一涡轮轴，其中所述涡轮轴具有一种用于容纳所述操控级的工作叶片的轮盘和一种沿着流动方向被构造在所述轮盘后面的、用于容纳至少一个被设置在后面的涡轮级的工作叶片的转子球，其特征在于，在从所述轮盘到所述转子球的过渡部上如此构造和设置一种减荷槽，从而得出一种从所述减荷槽到所述轮盘的连续的过渡部。令人惊奇地得到证明的是，如此被构造或设置的减荷槽相对于到当前所使用的过渡部半径不仅减小缺口应力地作用在所述轮盘和所述转子球之间的过渡部上，而且也降低缺口应力地作用在所述转子球中的被设置在后方的叶片根部槽上。因此，根据本实用新型的工作轮装置用于减小所述涡轮轴的缺口应力敏感性。

本实用新型的一种设计方案规定了，所述轮盘一体地与所述涡轮轴构造。所述轮盘和所述涡轮轴的一体的构造进一步减小缺口应力地作用。