[发明专利]冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板及其装配工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板及其装配工艺，属于汽轮机设计与制造技术领域。

背景技术

在冲动式汽轮机中，通常低压部分的隔板采用铸铁隔板，铸铁隔板的板体由铸铁制成，静叶浇铸在隔板的外环和隔板体中。如图1所示，通常的汽轮机隔板静叶1只有叶身11部分，在叶身11的两端设有圆孔2或切口3，浇铸时容易出现连接不牢固，静叶1脱落现象。

由于静叶1在隔板开模铸造时安装定位困难，造成隔板静叶1出汽边位置度、安装角、静叶节距、汽道喉部尺寸时常超差，无法准确的保证隔板的通流面积，严重时造成废品。

如图2所示，通常隔板水平中分面6采用平切结构，外环4和内环5在水平中分面6处分别分成两半，而位于水平中分面6的静叶1也被切成两半，安装时水平中分面6处静叶1的两部分由于铸造、加工、安装误差等因素容易发生错位情况，造成汽道不光滑流畅，增大了汽流损失，降低了汽轮机组的效率。铸铁隔板不仅铸造困难，重量很大，浪费金属材料，操作工人劳动强度大，造成的环境污染日益加重，容易产生夹渣、气孔等影响隔板强度的铸造缺陷，加工过程出现废品率高，难以修复，而且生产周期长，模具成本和铸造成本高，生产效率低。

随着汽轮机设计技术的不断进步，迫切需要一种新型的隔板来取代现有的铸铁隔板。

发明内容

本发明要解决的问题是为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种能够保证汽道的光滑流畅、减少汽流损失、大大提高汽轮机组效率、加工制造简单、生产周期短、使用安全可靠的冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板， 

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，包括内环和外环，内环与外环之间呈环形安装有若干片静叶，相邻的静叶之间通过定距块固定连接。

    以下是本发明对上述方案的进一步改进：

所述内环包括上半内环和下半内环，外环包括上半外环和下半外环，上半内环和下半内环之间、上半外环和下半外环之间分别具有水平中分面。

进一步改进：定距块包括位于靠近内环的相邻静叶的端部之间的内定距块和位于靠近外环的相邻静叶的端部之间的外定距块。

进一步改进：所述静叶包括叶身，叶身具有叶身上部端面和叶身下部端面，叶身上部端面上设有上叶根，叶身下部端面上设有下叶根，所述外环上与上叶根相应的位置设有与上叶根配合连接的上叶根槽，内环上与下叶根相应的位置设有与下叶根配合连接的下叶根槽。

进一步改进：所述上叶根和下叶根的截面形状为L型或T型。

进一步改进：叶身上部端面和叶身下部端面为与叶身汽道中心线平行的平面。

另一种改进：叶身上部端面为与叶身汽道中心线之间具有夹角的斜面，该夹角α≤30°，叶身下部端面为与叶身汽道中心线平行的平面。

另一种改进：叶身上部端面和叶身下部端面均为与叶身汽道中心线之间具有夹角的斜面，叶身上部端面与汽道中心线之间的夹角α≤30°，叶身下部端面与汽道中心线之间的夹角β≤20°。

本发明还提供一种上述冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板的装配工艺。

该工艺包括以下步骤：

1）、首先将外环和内环的上下两个半圆周部分分别加工出坯体，并在水平中分面处上留有加工余量；然后将外环的内圆周面和内环的外圆周面精加工；并在外环的内圆周面加工出上叶根槽、在内环的外圆周面上加工出下叶根槽，其余部分粗加工留余量；

2）、将外环和内环的半圆周部分在平台上找平，并用多块工艺固定板将两者固定；

3）、将精加工好的静叶、内定距块、外定距块分别装入外环和内环的半圆周之间，并固定首片静叶，检查内定距块、外定距块和静叶型面贴合情况，喉部尺寸，控制半圈展开弧长，对不合格的内定距块、外定距块进行研配，将调整好的静叶、内定距块、外定距块按顺序进行编号；

4）、先将首片与外环、内环、内定距块、外定距块之间分别进行焊接，后续静叶向后推移一定距离，以扩大前片静叶的施焊空间，用氩弧焊先对首片静叶背弧面进行焊接，后续叶片依次进行背弧面焊接，背弧面全部焊完然后工件翻身进行静叶内弧面的焊接，形成半圆隔板；

5）、将焊接完后的半圆隔板进行除应力热处理；

6）、最后将半圆隔板上的工艺固定板割下，对半圆隔板的水平中分面进行精铣，然后将两块半圆隔板对接并焊接固定组装成整体隔板，得到一级完整隔板。