一种红套环式透平汽缸结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108087046A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201711258518.5(22)申请日2017.12.04(71)申请人东方电气集团东方汽轮机有限公司地址618000四川省德阳市高新技术产业园区金沙江西路666号(72)发明人张晓东谢涛王建伟侯明军翟璇王娟胥睿田志强(74)专利代理机构成都蓉信三星专利事务所(普通合伙)51106代理人王统国(51)Int.Cl.F01D25/28(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种红套环式透平汽缸结构(57)摘要本发明公开了一种红套环式透平汽缸结构，包括缸体和至少一个红套环，所述红套环的内表面与缸体上的对应红套部位的外表面相匹配，所述红套环的内表面为外凸弧面结构，所述缸体上的对应红套部位的外表面为匹配于所述红套环内表面的外凸弧面结构的内凹弧面结构，所述红套环以内表面的外凸弧面红套过盈装配在所述缸体上的对应红套部位的内凹弧面上，所述红套环在所述缸体上的对应红套部位轴向自锁定位。本发明有效确保了透平汽缸的紧固和密封效果，进而能够有效地提高透平汽缸运行的稳定性、可靠性和安全性。CN108087046ACN108087046A权利要求书1/1页1.一种红套环式透平汽缸结构，包括缸体（1）和至少一个红套环（2），所述红套环（2）的内表面与缸体（1）上的对应红套部位的外表面相匹配，其特征在于，所述红套环（2）的内表面为外凸弧面结构，所述缸体（1）上的对应红套部位的外表面为匹配于所述红套环（2）内表面的外凸弧面结构的内凹弧面结构，所述红套环（2）以内表面的外凸弧面红套过盈装配在所述缸体（1）上的对应红套部位的内凹弧面上，所述红套环（2）在所述缸体（1）上的对应红套部位轴向自锁定位。2.根据权利要求1所述红套环式透平汽缸结构，其特征在于，所述红套环（2）在轴向截面上的内表面轮廓型线主要由两侧的直线段A和B、以及处在直线段A和B之间的圆角过渡弧线段R构成，所述直线段A和B分别与弧线段R的对应端部平滑过渡；所述内表面轮廓型线具有特征参数角度a，所述角度a为两侧直线段A和B之间的夹角，所述角度a应满足下述关系式：L1*cot（a/2）=（0.8～1）Δ、且L2*cot（a/2）=（0.8～1）Δ；式中，L1为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离；L2为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离；0.8～1为常数；Δ为过盈量。3.根据权利要求2所述红套环式透平汽缸结构，其特征在于，所述弧线段R应满足下述关系式：R≈1.1*（L1+L2）；式中，1.1为常数；L1为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离；L2为两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离。4.根据权利要求2或3所述红套环式透平汽缸结构，其特征在于，所述两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段A外端所在平面的垂直距离L1、两侧直线段A和B之间的延长线交点o至直线段B外端所在平面的垂直距离L2，应满足下述关系式：L1/L2=T1/T2；式中，T1为L1侧缸体的金属温度；T2为L2侧缸体的金属温度。2CN108087046A说明书1/3页一种红套环式透平汽缸结构技术领域[0001]本发明涉及透平汽缸，具体是一种红套环式透平汽缸结构。背景技术[0002]透平汽缸作为汽轮机上的重要透平压力容器，其需要承受高压力介质的做功。随着以大容量、高参数提升汽轮机做功效率的技术要求，例如超超临界汽轮机等，应用于汽轮机的做功介质-蒸汽的参数和密度均被增加，这会对承受该高参数蒸汽做功的透平汽缸的强度和稳定性带来诸多的技术挑战。[0003]为了保证透平汽缸能够承受高参数蒸汽做功，以实现高效、平稳地运行，汽轮机、特别是超临界/超超临界汽轮机多采用红套式透平汽缸作为高压内缸。[0004]红套式透平汽缸主要由圆筒型的上、下半缸体和多个红套环组成，每个红套环以红套方式过盈装配在周向扣合在一起的上、下半缸体的对应红套部位，以此将上、下半缸体在周向锁合，形成紧固密封的透平压力容器。[0005]现有的红套环式透平汽缸结构参见图1和图2所示，包括圆筒型的缸体1和多个与缸体1对应红套部位相匹配的红套环2，在各红套环2以红套过盈方式在缸体1上装配时，红套环2以内表面与缸体1上的对应红套部位的外表面相匹配过盈装配。然而，红套环2为了在缸体1上能够实现较为方便、容易的红套过盈装配，现有红套环2的过盈装配面-内表面为等径面-即径向上的平面结构（也就是说，红套环在轴向截面上的内表面轮廓型线为一根直线段），与之相对应的，缸体1上的对应红套部位的外表面亦为等径面-即径向