[发明专利]一种气缸中分面自调整紧固力的连接结构

说明书

本发明公开了一种气缸中分面自调整紧固力的连接结构，包括连接楔块、对应的气缸连接孔结构。其特征在于：该连接楔块为凹六边形锥形拉伸体，由装配段、过渡段以及紧固段三段构成，具有一定的锥角与不平行结构，分别形成紧固面与非紧固面。本发明采用锥形楔块的方式代替传统的螺栓连接方式，可应用与气缸中分面平滑段(非拐角处)位置的连接，结构简单，装拆方便，所需预应力小，在其装拆过程中不需要提供额外的加热辅助设备，大幅缩短了上下气缸中分面装拆过程的时间；并且相比螺栓而言，连接楔块的承载面更大，能减缓蠕变的产生；同时锥形楔块结构优化了接触截面的压力分布并形成一个自调整过程，能够提高了气缸在平滑段连接的气密性。

技术领域

本发明属于汽轮机与燃气轮机中分面密封领域，涉及一种气缸中分面自调整紧固力的连接结构。

背景技术

汽轮机与燃气轮机气缸外缸是汽轮机与燃气轮机中需要加工最大、最复杂的铸钢件，一般分为上下两个半缸体，其水平结合面称作中分面。在汽轮机与燃气轮机运行过程中需要保持中分面密封，其密封性能不仅决定了机组的安全性，还影响整个机组的运行效率。

目前的蒸汽轮机和燃气轮机，其气缸中分面往往采用螺栓连接的方式，由于采用的螺栓尺寸较大，在螺栓的装配与出拆卸过程中都需要对螺栓进行加热。根据工程经验来看，单个螺栓的加热过程一般在10-20分钟左右，对于单个气缸整圈螺栓的加热往往将耗费4个小时以上的时间；同时螺栓在紧固过程中，非常容易受到磨损，对预紧力又有非常严格的要求，且存在螺栓紧固不均导致气缸变形的问题。

综上所述，由于螺栓连接的过程十分复杂且耗费大量时间，所以需要提出一种气缸中分面自调整紧固力的连接结构。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种气缸中分面自调整紧固力的连接结构，该结构在保证中分面密封良好的前提下，部分代替螺栓连接方式，简化合缸后紧固的过程，减少上下气缸结合的时间。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种气缸中分面自调整紧固力的连接结构，包括：

连接楔块，连接楔块包括装配段和紧固段；

连接孔，连接孔开设与上气缸和下气缸的连接处，连接楔块设置于连接孔内；在运行过程中，气缸受到工质的压力后上气缸与下气缸会出现脱离的趋势，此时连接楔块会给连接孔施加正压力，以保证气缸的密封性；

以及斜面棒，斜面棒由开设在上气缸上的键型孔伸入，与连接楔块的上表面相接处，用于对连接楔块施加向内的推力，实现连接楔块的紧固。

本发明进一步的改进在于：

装配段包括紧固斜面段和拆卸螺纹孔，紧固斜面段在伸入到连接孔内时，位于键型孔的下方；拆卸螺纹孔开设于装配段的端面，当开缸需要拔出连接楔块时，通过在拆卸螺纹孔处旋进一根螺栓并施加向外的拉力，实现连接楔块的拆卸。

连接孔包括分别开设在上气缸与下气缸连接面的楔形孔；连接楔块伸入到两个楔形孔组成的连接孔中，将上气缸和下气缸相连。

连接楔块的紧固段包括上下两个非紧固面以及两侧的两个凹面，每个凹面包括两个紧固面；装配时，两个非紧固面与连接孔的上下底面相接触，四个紧固面与上气缸和下气缸的楔形孔的侧面相接处，用于向楔形孔侧壁施加正压力以保证上气缸和下气缸的紧固连接。

非紧固面为斜面，且密封过程中与连接孔上下底面留有间隙；四个紧固面在密封过程中与连接孔侧面紧密接触。

紧固斜面段为向下倾斜的斜面，其倾斜角α大于材料对应的自锁角，倾斜角α为6～15°；非紧固面的斜面与水平面的夹角为紧固段锥角β，紧固段锥角β为10～20°，且β＞α。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：