用于流体机械的壳体制造技术

本发明专利技术涉及一种流体机械的壳体（１），其包括在轴向分界面（４）处彼此贴靠的两个壳体半部（２，３）以及用于该两个壳体半部（２，３）的彼此固定和相对彼此的预紧的紧固装置（５）。为了改善壳体半部（２，３）的固紧，该紧固装置（５）包括至少一个缠绕壳体半部（２，３）的、包括至少一根绷绳（７）的绕卷（６），该绷绳（７）包括至少一根线材。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于流体机械(Stroemungsmaschine)、尤其是用于 涡轮机械(Turbomaschine)的壳体(Gehaeuse)。此外，本专利技术涉及一种用 于此类壳体处的绕巻(Wicklung)的安装(Anbringen)的装配器具 (Montagevorrichtung)。
技术介绍
流体机械，尤其是涡轮机械，例如蒸汽轮机、燃气轮机、压缩机 (Verdichter)、水轮机(Hydroturbinen)或者液压泵，在运行中遭受非常 高的压力载荷(Druckbelastungen)。在蒸汽轮机，燃气轮机和压缩机或 者说增压机中，会由于高温而附加额外的载荷。这些载荷必须能够被 相应的流体机械的壳体所承受。此类壳体一般由在壳体的轴向分界面 (Trennebene)的区域中彼此贴靠的两个半壳组装而成。在此，壳体的轴 向取向通过此类流体机械的转子的定向而给出，该转子的旋转轴线限 定了轴向方向。该两个壳体半壳或者壳体半部(Gehaeusehaelften)必须 以比较大的力而彼此紧固(befestigt)，以便能够经受住运行中所存在的 要求。已知的是带有单壳体(Einfachgehaeuse)的结构类型和带有双壳体 (Doppelgehaeuse)的结构类型，其包括内壳体和外壳体。为了两个壳体半部的彼此紧固，已知有各种不同的技术。举例来 说，可在外地在壳体处装上紧圈(Schrumpfring)。在此不利的是，壳体 为此须具有相对较大的壁厚。此外，紧圏在径向方向上具有相对较大 的尺寸，由此，壳体在总体上构造得相对较大。此处，在流体机械的 运行过程中出现的蠕变变形比较大，因为在相对较大的壁厚上的温度 梯度相应地较大。对于内壳体而言尤其如此，因为它从内侧遭受大量4的热且同时从外侧被冷却。在流体机械加速和停止时，可能由于在径 向方向上的大的尺寸而发生相应的大的变形。在移除紧圈时(例如为了 维护目的)，可能显露出相对较严重的残余的壳体的形变。由此，在分界面区域中的接触面的费用高昂的再加工(Ueberarbeitung)同样可能是 必需的。壳体的拆卸时的热压拆卸(Abschrumpfen)和组装时的热压配 合(Aufschrumpfen)是费时间的过程。此外，制造成本相对较高。备选地已知的是，壳体半部在分界面中配备有连接法兰。此类法 兰须被实施得相对较厚，以便能够传递所必需的力。由此，壳体带有 相对较大的重量，这同时提高了制造成本。为了旋紧法兰而使用这样 的螺栓，其须可承受高载荷且因此较昂贵。此外必需的是，定期地对 螺栓连接(Verschraubung)进行捋紧或者4企查。如果内壳体配备有此类紧固法兰(Befestigungsflanschen),则外壳 体的尺寸也须给定得相应地更大。沿着分界面可形成不MJ'j的压力分 布，因为螺栓连接仅可实现个别的(singulaere)力传递。因此，壳体的 载荷由于温度和压力而受限制。在此类紧固法兰区域中存在非常大的 材料厚度，由此温度梯度可能引起相对较大的塑性变形。沿着紧固法 兰的壳体半部的固紧在高的压力和/或在高的热载荷下可能导致壳体 的变形。因此，由于这些载荷，壳体的本身为圆形的内部容易变成椭 圆的。在具有带有工作叶片(Laufschaufeln)的转子的流体机械中，由此的问题。间隙相应地须被选择得较大，以避免在运行中的接触。但是， 大的间隙可能导致相对较大的损耗并导致相应的流体机械的降低的 效率。此处同样可能需要在壳体的拆卸之后，以复杂的方式对分界面 的区域中的紧固法兰和/或壳体半部进行再加工，以消除在运行期间所 形成的残余的变形。当在分界面的区域中壳体半部的塑性变形让不密封性产生时，在 单壳体中，除了上述的在使用紧圏时或在使用紧固法兰时出现的缺点可能泄漏到周围环 境中。
技术实现思路
本专利技术在此开始。如其在权利要求中所标明的那样，本专利技术致力 于如下问题，即，为先前所述类型的壳体指明一种改善的实施形式， 其尤其地以运行中的有所减少的壳体变形和/或以有所减少的重量和/ 或以有所减少的制造和维护成本而出众。根据本专利技术，该问题通过独立权利要求的对象来解决。有利的实 施形式是从属权利要求的对象。本专利技术基于如下的总的思想，即，借助这样的绕巻而将该两个壳体半部彼此紧固——该绕巻在外侧缠绕(umschlingen)这些壳体半部且 由至少 一根受拉的(zugbelasteten)绷绳(Spannseil)所形成，该绷绳包括 至少一根线材(Draht)。通过根据本专利技术所建议的结构类型得出了多样 的优点。 一方面，绕巻可几乎最优地与壳体的旋转对称相匹配，这使 沿着壳体的最优的力分布成为可能。另一方面，由于该均匀的力分布， 壳体可设计得相对较薄，由此同样可减少壳体的重量和制造成本。壳 体的薄的壁厚降低了温度敏感性并尤其减少了基于温度梯度的蠕变 变形。此外，像这样的绕巻在径向方向上需要相对较小的结构空间， 除了有所减小的壁厚以外，由此可额外地减小空间需求。与壳体半部 的铸造材料相比，可受拉的、尤其地可通过绞线(Drahtsei)(该绞线由 若干根线材所形成)所形成的绷绳在其拉伸方向上具有显著更高的稳 定性和蠕变强度。即使绷绳和壳体半部由相同材料制成，这一点也适 用。这可归因于不同的尺寸(Groessen)。这同样还可归因于绷绳的冷加 工，其可归因为有利的内部材料结构，尤其是在纤维取向方面。此外， 在使用此类绕巻时可弃用紧固法兰，同样可弃用可承受高载荷的预紧 螺栓。如果绕巻在内壳体处被应用，则外壳体同样可相应地设计得较 小。沿着分界面(在其中，两个壳体半部彼此贴靠)中的密封面的较均匀的力分布使得壳体的(即使是瞬态运行条件期间的)更高的压力载荷 和/或温度载荷成为可能，这降低了壳体的对密封面的塑性形变的敏感 性。此外，通常可省去位于分界面中的壳体半部的接触区的费用高昂 的再加工，因为在运行中通常地出现的形变显著地更小。为了在不同壳体中的绕巻的制造，使用和提供带有不多的几种(einigen wenigen) 标准绳直径的(Standardseildurchmessem)绷绳就已足够。可省去昂贵的 法兰螺栓连接的特殊制造程序。此外，绷绳可被简单地储存且可快速 地被供使用。通过使用此类用于壳体半部彼此的紧固的绕巻，同样可 省去如其例如在安装和取下紧圏时所必需的复杂的组装流程和拆卸 流程。借助绕巻所建立的紧固的可靠性有所提高，这简化了配备有该 绕巻的流体机械的运行。根据本专利技术的紧固的一种重要优点同样可被 视为在如下这点中，就，保持力不仅在轴向方向上、而且还在径向上 且从而在周向方向上大致均匀分布地-故导入到壳体中，由此减少了基 于高的压力和温度的横截面的形变。本身为圆形的横截面的椭圆变形 可显著地被减少或甚至被避免。由此，尤其地可在间隙宽度方面减小 流体机械的转子的工作叶片和定子侧或壳体侧的配合面之间的径向 间隙。例如，可减少迷宫式密封(Labyrinthdichtung)中的间隙宽度。由 此，尤其地可改善以其进行配备的流体机械的效率。此外，从现在起， 存在如下可能性，即，在高压透平和中压透平中同样采用刷密封 (Buerstendichtung)——这在高压透平和中压透平中由于椭圆的壳体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体机械的壳体，　－带有在轴向分界面（４）处彼此贴靠的两个壳体半部（２，３），　－带有用于所述两个壳体半部（２，３）的彼此固定和相对彼此的预紧的紧固装置（５），　－其中，所述紧固装置（５）具有至少一个在外侧缠绕所述壳体 半部（２，３）的、包括至少一根受拉的绷绳（７）的绕卷（６），该绷绳（７）包括至少一根线材。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】CH 2007-3-30 00512/071.一种流体机械的壳体，-带有在轴向分界面(4)处彼此贴靠的两个壳体半部(2，3)，-带有用于所述两个壳体半部(2，3)的彼此固定和相对彼此的预紧的紧固装置(5)，-其中，所述紧固装置(5)具有至少一个在外侧缠绕所述壳体半部(2，3)的、包括至少一根受拉的绷绳(7)的绕卷(6)，该绷绳(7)包括至少一根线材。2. 根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，相应的绷绳(7)的端 部通过锚接部(ll)固定在所述壳体(l)处。3. 根据权利要求2所述的壳体，其特征在于，至少一个这种锚接 部(ll)设计用于该相应的绷绳(7)的再拉紧。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的壳体，其特征在于，所述5. 根据权利要求1至4中任一项所述的壳体，其特征在于，所述 壳体半部(2，3)在所述分界面(4)的区域中通过定心销(12)相对于彼此定 位，所述定心销(12)尤其完全地在所述壳体(1)的承载所述绕巻(6)的外 轮廓(10)内埋入式地被布置。6. 根据权利要求1至5中任一项所述的壳体，其特征在于，所述 壳体半部(2，3)利用止动螺栓(14)彼此紧固，所述止动螺栓(14)尤其完全7. 根据权利要求1至6中任一项所述的壳体，其特征在于， -所述绕巻(6)设计为单层式或者多层式的，并且/或者-用于每个绕巻...

【专利技术属性】
技术研发人员：F巴杰伊，M雷格尔，
申请(专利权)人：阿尔斯托姆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]