Обойма надбандажного уплотнения регулирующей ступени паровой турбины

1. ОБОЙМА НАДБАНДАЖНОГО УПЛОТНЕНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ СТУПЕНИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащая кольцевой выступ, размещенный с радиальным зазором в пазу корпуса цилиндра и имеющий устройство для фиксации в осевом направлении, и уплотнительные гребни, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения повреждений, обусловленных вибрацией обоймы, установкой выступа в пазу корпуса с натягом в осевом направлении, обойма выполнена цельной, устройство для фиксации - в виде размещенных на каждой торцевой поверхности кольцевого выступа по меньшей мере двух утолщений, при этом, утолщения на одной торцевой поверхности смещены относительно утолщений на другой, максимальная суммарная толщина выступа и утолщений на обеих торцевых поверхностях выступа больше ширины паза, а суммарная ширина выступа и утолщения меньше ширины паза.
2. Обойма по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительные гребни выполнены за одно целое с обоймой.

Изобретение относится к энергомашиностроению и может быть использовано в цилиндрах высокого давления мощных паровых турбин с сопловым парораспределением.
Цель изобретения повышение надежности турбины путем исключения повреждений обоймы и проточной части цилиндра турбины, обусловленных вибрацией обоймы, установкой выступа обоймы в пазу корпуса с натягом в осевом направлении.
На фиг. 1 изображена обойма, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1.
Обойма 1 надбандажного уплотнения регулирующей ступени паровой турбины содержит уплотнительные гребни 2 и размещена с радиальным зазором 3 в пазу 4 корпуса 5 цилиндра кольцевым выступом 6, внутри обоймы установлен ротор 7 с бандажом 8 рабочих лопаток 9. Обойма 1 выполнена цельной, а устройство для ее фиксации в осевом направлении выполнено в виде размещенных на каждой торцевой поверхности 10,11 кольцевого выступа 6 по меньшей мере двух утолщений 12, 13.
Утолщения 12 одного торца 10 смещены относительно утолщений 13 другого торца 11 так, что максимальная ширина выступа 6 обоймы 1 с утолщениями 12, 13 на обоих его торцах 10, 11 больше ширины паза 4, а ширина выступа 6 с утолщениями 12 или 13, расположенными на любом его торце 10 или 11, меньше ширины паза 4. Уплотнительные гребни 2 выполнены за одно целое с обоймой 1.
Ввиду возможного смещения центров корпуса 5 цилиндра и обоймы 1 из-за различных температурных расширений при эксплуатации турбины корпус 5 цилиндра и обойма 1 соединены шпоночным соединением 14 (выступ 15 в цилиндре, паз 16 в обойме 1) с возможностью их взаимного перемещения в поперечном направлении относительно оси 17 турбины (цилиндра), а для их перемещения в вертикальном направлении относительно оси 17 турбины служат два шпоночных соединения 18 (шпонки 19 на обойме 1, а пазы 20 в корпусе 5 цилиндра). Корпус 5 цилиндра состоит из нижней и верхней половин 21, 22.
Способ сборки обоймы надбандажного уплотнения производится в следующей последовательности.
Обойму 1, размещенную внутри нижней половины 21 корпуса 5 цилиндра, центрируют относительно оптической оси ротора 7 посредством шпоночных соединений 14, 18, например оптическим методом центровки.
После центрирования обойму 1 вынимают из нижней половины 21 корпуса 5 цилиндра и устанавливают на ротор 7 в рабочее положение над бандажом 8.
В указанном выставленное положении осуществляют скрепление обоймы 1 с ротором 7 (временно до установки ротора 7 с обоймой 1 в нижнюю половину 21 корпуса 5 цилиндра).
Устанавливают в нижнюю половину 21 корпуса 5 цилиндра необходимые узлы проточной части цилиндра (не показаны).
Устанавливают ротор 7 с закрепленной на нем обоймой 1 в рабочее положение (обойму 1- в нижнюю половину 21 корпуса 5 цилиндра, а ротор 7 в свои подшипники (не показаны), после чего производят раскрепление обоймы 1 на роторе 7.
Сверху ротора 7 устанавливают другие необходимые узлы проточной части цилиндра. После этого накрывают нижнюю половину 21 корпуса 5 цилиндра верхней половиной 22.
При установке верхней половины 22 корпуса 5 цилиндра на нижнюю происходит окончательное обеспечение натяга выступа 6 обоймы 1 в пазу 4 корпуса 5 цилиндра (после установки калиброванных болтов в верхнюю и нижнюю половины 21, 22 корпуса 5 цилиндра).
При работе турбины в зоне рабочих лопаток 9 и обоймы 1 регулирующей ступени под действием потока рабочей среды, обладающей высокой плотностью, большими скоростями и резко переменной температурой, возможно возникновение вибрации обоймы 1 в осевом и радиальных направлениях в пазу 4 корпуса 5 цилиндра.
При сборке узла после окончательной сборки цилиндра выступ 6 обоймы 1 в пазу 4 корпуса 5 цилиндра оказывается установленным с натягом в осевом направлении за счет изгиба обоймы 1 в осевом направлении относительно вертикального и горизонтального диаметров обоймы во взаимно противоположных направлениях вдоль оси 17 цилиндра.
Этот натяг от изгиба обоймы 1 в осевом направлении исключает люфт в осевом направлении между пазом 4 корпуса 5 цилиндра и выступом 6 обоймы 1 не только после сборки, но и в условиях эксплуатации турбины, а также обусловливает возникновение сил нормального давления на торцевых поверхностях 10, 11 паза 4 корпуса 5 цилиндра и выступа 6 обоймы 1 в местах их контакта.
В свою очередь силы нормального давления между контактирующими торцевыми поверхностями 10,11 выступа 6 обоймы 1 в корпусе 5 цилиндра вызывают силы трения при радиальных перемещениях обоймы 1 относительно корпуса 5 цилиндра. В результате отсутствия люфтов между пазом 4 корпуса 5 цилиндра и выступом 6 в осевом направлении исключается вибрация обоймы 1 в осевом направлении, а ее вибрация в радиальных направлениях демпфируется указанными силами трения, которые могут достигать величины, существенно превышающей силу тяжести обоймы 1 в зависимости от необходимого натяга. При эксплуатации турбины происходит автоматическое центрирование обоймы 1 относительно корпуса 5 цилиндра в радиальных направлениях (вертикальном и горизонтальном) за счет шпоночных соединений 14, 18.
ОБОЙМА НАДБАНДАЖНОГО УПЛОТНЕНИЯ РЕГУЛИРУЮЩЕЙ СТУПЕНИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ, содержащая кольцевой выступ, размещенный с радиальным зазором в пазу корпуса цилиндра и имеющий устройство для фиксации в осевом направлении, и уплотнительные гребни, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения повреждений, обусловленных вибрацией обоймы, установкой выступа в пазу корпуса с натягом в осевом направлении, обойма выполнена цельной, устройство для фиксации - в виде размещенных на каждой торцевой поверхности кольцевого выступа по меньшей мере двух утолщений, при этом, утолщения на одной торцевой поверхности смещены относительно утолщений на другой, максимальная суммарная толщина выступа и утолщений на обеих торцевых поверхностях выступа больше ширины паза, а суммарная ширина выступа и утолщения меньше ширины паза.
2. Обойма по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительные гребни выполнены за одно целое с обоймой.