[发明专利]两个轴的具有机械地预设的联轴相位角的联接机构和相应的联接方法

说明书

本发明涉及一种第一轴(2)与第二轴(6)的联接机构，所述联接机构构成为，使得当第一轴(2)具有比第二轴(6)更高的速度时，进行第一轴(2)与第二轴(6)的联接，其中在第一轴(2)和第二轴(6)之间的联接角由联接机构(1)机械地预设。本发明还涉及一种用于将第一轴(2)与第二轴(6)联接的方法，其中使用联接装置，借助于所述联接装置机械地预设第一轴(2)和第二轴(6)之间的联接角，其中同时，通过影响第一轴(2)和/或第二轴(6)的转动速度、和/或通过影响联接时间点来控制联接，使得对联接的控制有助于达到机械预设的联接角。

背景技术

在燃气轮机发电站中通常为了提高效率而从燃气轮机的废热中产生蒸汽，借助于蒸汽能够运行蒸汽轮机以产生电流。在此，燃气轮机和发电机彼此固定地连接。一旦蒸汽轮机的频率相当于燃气轮机的频率，蒸汽轮机就与燃气轮机联接。在通常情况下，以随机的联轴相位角进行联接。随机的联轴相位角能够引起更高的不平衡度。因此，有利的是以特定的联轴相位角联接，所述联轴相位角用于降低不平衡度。燃气轮机和蒸汽轮机的联接是一个重要的例子；然而在多种情况下期望以特定的联轴相位角联接。

发明内容

本发明的目的是提供一种联接机构，所述联接机构能够实现以特定的联轴相位角联接。

已知的是，提供第一轴与第二轴的联接机构，所述联接机构构成为，使得当第一轴具有比第二轴更高的速度时，进行第一轴与第二轴的联接。在此，在第一轴和第二轴之间的联轴相位角由联接机构机械地预设。在现有技术中广为人知的是，当第一轴达到比第二轴更高的速度时进行联接的联接机构。不言而喻，第一轴在此仅暂时地能够具有比第二轴更高的速度。在联接结束之后，两个轴的速度是相同的。

然而，在此可实现不同的联轴相位角。相应的联轴相位角很大程度上随机地得到。本发明的不同之处在于，联接机构在其设计方面仅允许确定的联轴相位角，即联轴相位角是机械地预设的。为此，可考虑不同的措施。随后详细阐述一个重要的例子。

第一轴能够是蒸汽轮机，并且第二轴能够是燃气轮机。这从目前的角度看是本发明的主要应用。因为许多其他应用也是可能的，所以选择通用的术语第一轴和第二轴。

所述联接机构构成为自同步的切换联接机构，所述联接机构具有如下构造：

第一轴具有带有螺纹状的凹槽的区域，在螺纹状的凹槽上安装有滑动部件，使得当第一轴的速度和滑动部件的速度不一致时，滑动部件由于螺纹状的凹槽而沿第一轴的轴向方向移动。滑动部件能够通过在第一轴的轴向方向上移动进入使得第一轴和第二轴力配合连接的位置中。在滑动部件上安装有棘轮装置。第二轴具有棘爪装置，一旦第一轴具有比第二轴更高的转动速度，所述棘爪装置就接合到棘轮装置中。因此实现，滑动部件以第二轴的转动速度转动，由此滑动部件沿第一轴的轴向方向移动，并且将第一轴和第二轴力配合地连接。

上文所描述的构造是在自同步的切换联接机构中广为人知的。在此，具有多个不对称的齿的棘轮用作为棘轮装置，所述齿围绕环周均匀分布。因此，能实现多个联轴相位角。

为了实现机械地预设的联轴相位角，在根据本发明的设计方案中，棘轮装置构造为，使得仅在刚好一个环周位置处能实现棘爪装置的接合。棘爪装置能够是通常的棘爪。然而也可考虑多个类似的结构，所述结构造成在所述一个环周位置处啮合到棘轮装置中。

在本发明的一个实施方式中，尤其考虑到避免不平衡，机械地预设的联轴相位角是可调节的。即，例如能够不在生产时一次性预设联轴相位角，而是能够对其进行调整。这使得用于不同的预设的联轴相位角的联接机构能够以相同方式制成，并且根据具体情况调节期望的机械地预设的联轴相位角。然而尤其要注意的是，期望的机械地预设的联轴相位角通常不是预先已知的。更确切地说，所述联轴相位角从试验中得出，在所述试验中检查：在哪个联轴相位角下所联接的轴的不平衡度最低。此外，不平衡度最低的联轴相位角能够在运行中，然而尤其在所需的维修工作中发生变化。