[其他]回轉(zhuǎn)機(jī)械

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86101358
• 申請(qǐng)日: 1986-03-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN86101358A
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 片山一三;一柳卓;三橋庸良;毛利靖;小林昌哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三菱重工業(yè)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): F01D5/02
• 分類(lèi)號(hào): F01D5/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 呂錫永

本發(fā)明涉及包括許多葉輪的回轉(zhuǎn)機(jī)械，該葉輪不可移動(dòng)地安裝在主軸上，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及回轉(zhuǎn)機(jī)械，如蒸汽渦輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)等葉輪或轉(zhuǎn)子的改進(jìn)，該轉(zhuǎn)子或葉輪紅套在主軸上。

在高載荷、高轉(zhuǎn)速離心壓縮機(jī)的葉輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由離心力在每個(gè)葉輪上產(chǎn)生推力和每個(gè)葉輪截面的壓差，出于這種原因，有必要在回轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程正確地保持旋轉(zhuǎn)中心，不管在離心力影響下葉輪在徑向有多大膨脹，離心力都不能使葉輪滑動(dòng)。為了防止葉輪在主軸上的滑動(dòng)，現(xiàn)在都采用由紅套配合將葉輪不可移動(dòng)地安裝在主軸上的方法代替通常的采用花鍵槽、鍵、壓配合等的方法。

為了便于理解本發(fā)明，圖2表示了一種將葉輪不可移動(dòng)地安裝在主軸上的通常方法。每個(gè)葉輪1的內(nèi)周部分C紅套在主軸2上，隔開(kāi)葉輪1的套筒3的部分D同樣也紅套在主軸上。

眾所周知，最新的回轉(zhuǎn)機(jī)械是要在高轉(zhuǎn)速、高載荷的操作狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，存在著一種危險(xiǎn)，即回轉(zhuǎn)機(jī)械不能在由通常的紅套配合的方法不可移動(dòng)地安裝在主軸上以穩(wěn)定的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。由于葉輪以較高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，這將產(chǎn)生較大的離心力，導(dǎo)致內(nèi)圓周部分C徑向的膨脹增加。為了保證將扭矩適當(dāng)?shù)貜闹鬏S2傳遞到葉輪1次及使主軸2頂住由于產(chǎn)生在葉輪上的壓力的軸向力轉(zhuǎn)動(dòng)，在主軸2的外圓周表面和每個(gè)葉輪1內(nèi)周壁之間必須有足夠的摩擦力，為了滿(mǎn)足這一要求，必須有足夠的紅套配合距離。由于紅套配合距離的增加，在紅套配合時(shí)，相對(duì)于葉輪內(nèi)周壁的切線(xiàn)方向應(yīng)力增加，導(dǎo)致在壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)和停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)之間應(yīng)力差增加。這將引起釘個(gè)葉輪內(nèi)周部分在每次壓縮機(jī)起動(dòng)和停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)膨脹和收縮，并且徑向作用在葉輪上的表面壓力分布發(fā)生變化。這將導(dǎo)致葉輪1相對(duì)于主軸2的位移并且有引起轉(zhuǎn)子振動(dòng)的危險(xiǎn)。

例如，假設(shè)葉輪1的外徑為400mm，內(nèi)徑為130mm，轉(zhuǎn)數(shù)為15，000r.p.m，在葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)徑的膨脹距離大約為2/1000×（內(nèi)徑）。如果紅套配合的距離予定在2.5/1000×（內(nèi)徑），在葉軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則紅套配合的有效距離只有0.5/1000×（內(nèi)徑）。這意味著上述紅套配合有效距離不足以保證可靠地將扭矩從主軸2傳遞到葉輪1和產(chǎn)生令人滿(mǎn)意地經(jīng)受每個(gè)葉輪截面差壓的摩擦力。此外，為了獲得2.5/1000×（內(nèi)徑）的紅套配合，必須將每個(gè)葉輪在爐中加熱到300℃到500℃的范圍，從加熱溫度的角度來(lái)看，任何增加紅套配合距離的要求都受到限制。

這樣，根據(jù)上述頭腦中的問(wèn)題作出本發(fā)明，其目的在于提供一種回轉(zhuǎn)機(jī)械能夠保證有效地防止由于在主軸上葉輪的配合松動(dòng)引起的轉(zhuǎn)子振動(dòng)并能獲得很高的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種回轉(zhuǎn)機(jī)械具有下述的優(yōu)點(diǎn)，能夠采用與通常回轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)軸同長(zhǎng)的主軸。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供的一種回轉(zhuǎn)機(jī)械包括許多不可移動(dòng)地安裝在主軸上的葉輪，其特征在于：每個(gè)葉輪配備有與葉輪整體制做的套筒部分，套筒部分從主軸軸向觀察時(shí)位于遠(yuǎn)離葉輪主要部件的位置，上述位置根據(jù)材料強(qiáng)度理論以這樣一種方法確定：由于回轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力使葉輪半徑方向的位移不影響套筒部分位置的確定，其中套筒部分紅套配合在葉輪主軸上。

本發(fā)明的其他目的，特性和優(yōu)點(diǎn)在閱讀了下面根據(jù)附圖所作的說(shuō)明將變得更清楚。

圖1是本發(fā)明一個(gè)最佳實(shí)施例的離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子局部截面圖;

圖2是與以圖1相同方式所示的離心式壓縮機(jī)通常轉(zhuǎn)子的局部截面圖。

現(xiàn)在將參照?qǐng)D示本發(fā)明最佳實(shí)施例的圖1詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。

圖1由局部截面視圖圖示了離心式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子，許多葉輪1由其套筒部分A紅套配合在主軸2上。出于筒化的目的，下面只根據(jù)三個(gè)葉輪中位于中間的一個(gè)葉輪進(jìn)行說(shuō)明。從時(shí)圖中可以清楚看出，葉輪1由許多葉片11，側(cè)盤(pán)12和主盤(pán)13組合構(gòu)成，大部分由葉輪1轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力產(chǎn)生在主盤(pán)13的內(nèi)圓周部分B上。從材料強(qiáng)度理論可以知道，由葉輪1產(chǎn)生的離心力在距離L處對(duì)套筒部分A沒(méi)有影響，該距離可以由下面不等式表示：

L ≥1.8RT]]>

其中：R：葉輪套筒部分的平均半徑

T：L部分的平均厚度。

本發(fā)明由位于靠上不等式確定的距離L與主盤(pán)13的內(nèi)周部分13隔開(kāi)的位置上的套筒部分A組成，其中，葉輪1轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力直接產(chǎn)生在主盤(pán)13的內(nèi)周部分B上，圖1所示的實(shí)施例涉及一側(cè)吸入型多級(jí)壓縮機(jī)并只圖示了三個(gè)葉輪。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解到，本發(fā)明并不由此限定，而是可以用于兩側(cè)吸入型多級(jí)壓縮機(jī)。