[发明专利]涡轮机轴及用于冷却涡轮机轴的方法

权利要求书

1.一种涡轮机轴(1)，其沿主轴线(2)延伸并具有一个工作流体(4a)流入区域(3)，和至少两个沿轴向相互间隔一定距离并与流入区域(3)也间隔一定距离的分别用来支承一涡轮叶片(6a，6b)的凹槽(5a，5b)，以及一个与该流入区域(3)相匹配的空腔(7)，该空腔与作为冷却流体(4b)的工作流体分流的一导入通道(8)和一导出通道(9)相连，其中，该导入通道(8)在第一凹槽(5a)下游与轴表面(12)相通，而该导出通道(9)在处于更下游位置的另一凹槽(5b)的下游与轴表面(12)相通。

2.按照权利要求1所述的涡轮机轴(1)，其中，用于流体在主轴线(2)方向上分流的流入区域(3)设置在主轴线的中间部位(10)。

3.按照权利要求1或2所述的涡轮机轴(1)，装在一蒸汽轮机(15)上。

4.按照权利要求3所述的涡轮机轴(1)，其中，该导入通道(8)在第一组工作叶片(16)的下游与轴表面(12)相通，该导出通道(9)在设置于第一组工作叶片(16)下游的第二组工作叶片(17)的下游与轴表面(12)相通。

5.一种蒸汽轮机，其具有带有一涡轮机轴(1)的箱体(9)，该涡轮机轴沿着主轴(2)延伸并具有一用于工作流体(4a)的进汽区域(3)和至少两个相互之间以及与进汽区域(3)之间沿轴向相隔一定距离并分别用于支承至少一涡轮叶片(6a，6b)的凹槽(5a，5b)，在该涡轮机轴(1)上还有一与该进汽区域(3)相匹配的空腔(7)，该空腔与作为冷却流体(4b)的工作流体分流的一导入通道(8)和一导出通道(9)相连通，其中，该导入通道(8)在第一凹槽(5a)下游与轴表面(12)相通，而该导出通道(9)则通过涡轮机轴(1)的端部(18)进入箱体(19)内，并由此导入到位于更下游位置处的另一凹槽(5b)的下游方区域。

6.按照权利要求5所述的蒸汽轮机，其中，所述导出通道(9)与设置于第一组工作叶片下游方的一抽汽头(20)相连通。

7.按照权利要求1至4中任一项所述的涡轮机轴(1)，其中，所述空腔(7)通过一盖(11)来封闭。

8.按照权利要求1至4中任一项所述的涡轮机轴(1)，其中，所述导入通道(8)和/或导出通道(9)具有一基本上沿轴向延伸的穿孔(13)和一基本上沿径向延伸的穿孔(14)。

9.一种用于冷却安装在一涡轮机上的涡轮机轴(1)的进汽区域(3)的冷却方法，其中，在第一组工作叶片(16)下游的第一压力级处从工作流体中分出一股分流作为冷却流体(4b)，从该处的轴表面处(12)流入一设置在涡轮机轴(1)中与该进汽区域(3)相匹配的空腔(7)中，并通过一与轴表面(12)相连通的导出通道(9)从涡轮机轴(1)上相对于第一压力级更低的第二压力级处导出。

10.按照权利要求9所述的方法，其中在蒸汽轮机上，作为冷却流体(4b)导入空腔(7)的蒸汽体积流量为全部新汽体积流量的1％到4％。