[发明专利]汽轮机的转子、汽轮机和原动机设备

说明书

本发明提供了一种汽轮机的转子、汽轮机和原动机设备，涉及汽轮机技术领域。该汽轮机的转子包括旋转轴和叶轮结构；所述叶轮结构包括底板、沿所述旋转轴的轴向套设且固接的多个叶轮本体，以及转子保护层；所述底板与所述转子保护层配合形成一端开口的套筒，所述套筒与多个所述叶轮本体固接配合形成蒸汽通道；所述底板与靠近所述底板的第一个所述叶轮本体之间的空间设有蒸汽入口；所述叶轮本体包括轮毂和多个叶片；多个所述叶片沿所述轮毂的周向设置；每个所述叶轮本体与所述转子保护层连接位置的所述蒸汽通道的截面积由靠近所述底板的一端到远离所述底板的一端逐渐增大。本发明解决了现有技术中存在的结构刚度不够，叶片维修成本高的技术问题。

技术领域

本发明涉及汽轮机技术领域，尤其是涉及一种汽轮机的转子、汽轮机和原动机设备。

背景技术

汽轮机主要用作发电用的原动机，也可直接驱动各种泵、风机、压缩机和船舶螺旋桨等，其工作原理是将蒸汽的能量转换成机械功的旋转式动力，通过传动连接的发电机进行发电。

发电厂使用的传统汽轮机，包括转动部分和静止部分两大部分。静止部分由进气部分、气缸、隔板和静叶栅、气封及轴承等机构组成，静止部分中的汽缸是汽轮机的外壳，它将汽轮机的通流部分与大气隔开，形成汽轮机内部封闭的气室，保证蒸汽在轮机内部完成能量转换过程；转动部分又称转子，转子由主轴、叶轮、动叶片和联轴器等结构组成。汽轮机工作的时候，入口的高压蒸汽与汽轮机每一级叶片都是垂直接触，尤其是末级叶片，叶片外径的线速度非常高。如果蒸汽中有水滴成分，水滴垂直撞击汽轮机末级叶片，巨大的线速度和垂直撞击，很有可能造成汽轮机末级叶片疲劳甚至损坏。蒸汽的垂直速度携带者铁锈、铁砂和水垢等物质，进入到汽轮机内、并垂直撞击叶片，将导致叶片的损坏，尤其是高速旋转的末级叶片。如果断掉的叶片在汽轮机缸体内来回高速撞击，很有可能造成汽轮机整机报废，甚至出现更为严重的事故。

目前相关技术中有一种新式汽轮机，其叶片呈螺旋状固接在旋转轴上成为螺旋转子，再通过底板和转子保护层形成包裹与螺旋转子外侧的套筒，螺旋转子与套筒配合形成螺旋结构，蒸汽从螺旋结构的入口进入，逐级泄压，并推动螺旋转子转动，螺旋转子转动的同时带动与其固接的旋转轴转动，旋转轴的输出端输出动能。

新式汽轮机相比传统汽轮机具有结构简单、体积小末级叶片不易损坏的优点，但也存在一定问题。螺旋式的叶片一旦受损需要全部更换，成本较高。

基于此，本发明提供了一种转子、汽轮机和原动机设备以解决上述的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽轮机的转子，以解决现有技术中存在的结构刚度不够，叶片维修成本高的技术问题。

本发明的目的还在于提供一种汽轮机,所述汽轮机包括了所述汽轮机的转子，用于解决上述技术问题。

基于上述目的，本发明提供了一种汽轮机的转子，包括旋转轴和叶轮结构；

所述叶轮结构包括底板、沿所述旋转轴的轴向套设且固接的多个叶轮本体，以及包裹在多个所述叶轮本体外沿的转子保护层；所述底板与所述转子保护层配合形成一端开口的套筒，所述套筒与多个所述叶轮本体固接配合形成蒸汽通道；所述底板与靠近所述底板的第一个所述叶轮本体之间的空间设有蒸汽入口；

所述叶轮本体包括轮毂和多个叶片；多个所述叶片沿所述轮毂的周向设置；每个所述叶轮本体与所述转子保护层连接位置的所述蒸汽通道的截面积由靠近所述底板的一端到远离所述底板的一端逐渐增大。

可选的，上述汽轮机的转子，所述叶片为反动式叶片、冲动式叶片、轴流式叶片和辐流式叶片中的一种或多种。

可选的，上述汽轮机的转子，所述叶片为空心叶片。

可选的，上述汽轮机的转子，所述叶轮本体与所述转子保护层连接位置的所述蒸汽通道的截面积的增大方式为增加相邻两个所述叶片之间的间隙、增加所述叶片的长度和增加叶片的数量的一种或多种来实现。