[实用新型]一种具有支撑定心及增压的轴及燃气轮机转子

说明书

本实用新型公开了一种具有支撑定心及增压的轴及燃气轮机转子，所述轴上依次包括压气机安装部、涡轮安装部，涡轮安装部包括与涡轮连接的涡轮支撑部，涡轮支撑部的外径大于与其相邻的轴的其他部分的外径，且涡轮支撑部上设有增压机构。本实用新型的有益效果：结构和布局简单、易加工，通过涡轮支撑部，实现定心、支撑、增压的多个作用，在消耗极少部分有用功的情况下，使转子形变量减少，降低转子部件和静子部件发生擦碰的概率，优化了整个转子稳定性能，获取最佳的综合效益。

技术领域

本实用新型涉及一种轴结构及采用该轴结构的燃气轮机转子，具体涉及的是一种具有支撑定心及增压的轴结构及采用该轴结构的燃气轮机转子。

背景技术

当前，大多数燃气轮机转子级与级之间的连接方式是端齿连接，端齿连接的作用是可以实现运转中自动定心和传扭。与之同时，端齿啮合处山形齿之间的中空间隙实现从压气机端引气，经轴与涡轮盘之间的间隙引到涡轮盘末端冷却涡轮盘壁面和叶片，达到优化转子稳定性和提高高温部件的使用寿命。当转子升速时，在低转速下由于压气机引气压力不高、流量小。在发生微小故障或燃烧情况发生改变，可能引起燃气从末端倒灌回来，失去冷却气流的涡轮盘和叶片很容易在热膨胀的作用下与静子件擦碰。并且两端齿间的啮合十分依赖两端的螺栓预紧力压紧，当出现松动或者端齿出现磨损严重的情况，端齿连接的作用会失效，转子在高速运转的时候轻则发生转子碰摩，重则发生转子报废的重大事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种解决上述背景技术中涡轮盘和叶片与静子件擦碰及端齿连接失效的轴和采用该轴的燃气轮转子。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：本实用新型一种具有支撑定心及增压的轴，所述轴上依次包括压气机安装部、涡轮安装部，涡轮安装部包括与涡轮连接的涡轮支撑部，涡轮支撑部的外径大于与其相邻的轴的其他部分的外径，且涡轮支撑部上设有增压机构。

优选的，压气机安装部包括依次连接的第一配合面、第一过渡段，涡轮安装部还包括依次连接在涡轮支撑部右侧的第二过渡段、第二配合面，涡轮支撑部连接第一过渡段,且涡轮支撑部的直径大于第一过渡段及第二过渡段的直径。

优选的，所述轴为一体式结构，第一过渡段的外径小于第一配合面的外径，第二过渡段的外径小于第二配合面的外径。

优选的，所述轴为空心轴，其内径为变内径。

优选的，所述轴的内径包括依次连接的小径段、大径段，大径段的直径大于小径段，小径段起始于轴的一端，终止于第一过渡段处，大径段起始于第一过渡段处，终止于轴的另一端。

优选的，小径段与大径段圆弧过渡连接。

优选的，所述涡轮支撑部包括支撑轴段，所述增压机构设置在支撑轴段上，所述增压机构为若干轴流压气机叶片，所述轴流压气机叶片均匀设置在支撑轴段上。

优选的，所述若干轴流压气机叶片形成多个渐扩流道，且渐扩流道的入口尺寸小于出口尺寸。

本实用新型还提供一种采用所述具有支撑定心及增压的轴的燃气轮机转子，包括轴、压气机、涡轮，所述压气机安装在压气机安装部，涡轮安装在涡轮安装部，且压气机与涡轮通过端齿啮合。

优选的，所述压气机安装部包括依次连接的第一配合面、第一过渡段，涡轮安装部还包括依次连接在涡轮支撑部右侧的第二过渡段、第二配合面，涡轮支撑部连接第一过渡段，所述压气机的一端与第一配合面过盈配合连接，另一端与涡轮端齿啮合，涡轮的另一端与第二配合面过盈配合，且涡轮与涡轮支撑部的接触处与涡轮上靠近压气机与涡轮端齿啮合处的边缘间隔设置。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：