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1、(10)申请公布号 CN 102606224 A (43)申请公布日 2012.07.25 C N 1 0 2 6 0 6 2 2 4 A *CN102606224A* (21)申请号 201210104511.9 (22)申请日 2012.04.11 201110426498.4 2011.12.19 CN F01D 9/04(2006.01) B23P 15/00(2006.01) (71)申请人山东青能动力股份有限公司 地址 262500 山东省潍坊市青州市海岱北路 3011号 (72)发明人李洪贵 陈庆 赵鹏辉 董婷 王婷 (74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公 司 37205 。
2、代理人李江 (54) 发明名称 冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板及其装配 工艺 (57) 摘要 本发明公开了一种冲动式汽轮机镶入静叶式 焊接隔板极其装配工艺，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，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，然后 将外环的内圆周面和内环的外圆周面精加工；将 精加工好的静叶装入外环和内环的半圆周之间， 并固定首片静叶，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；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。
3、级完整隔板，本发明大大 提高了汽轮机组的效率，同时加工制造简单、生产 周期短、使用安全可靠。 (66)本国优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 6 页 1/2页 2 1.一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，包括内环（5）和外环（4），其特征在于：内 环（5）与外环（4）之间呈环形安装有若干片静叶（1），相邻的静叶（1）之间通过定距块固定 连接。 2.根据权利要求1所述的一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，其特征在于：所 述内环（5）包括上半内环（42）和下半。
4、内环（52），外环（4）包括上半外环（41）和下半外环 （51），上半内环（42）和下半内环（52）之间、上半外环（41）和下半外环（51）之间分别具有 水平中分面（6）。 3.根据权利要求2所述的一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，其特征在于：定距 块包括位于靠近内环（5）的相邻静叶（1）的端部之间的内定距块（9）和位于靠近外环（4） 的相邻静叶（1）的端部之间的外定距块（10）。 4.根据权利要求3所述的一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，其特征在于：所述 静叶（1）包括叶身（11），叶身（11）具有叶身上部端面（111）和叶身下部端面（112），叶身上 部端面（111）上设有上叶根（7）。
5、，叶身下部端面（112）上设有下叶根（8），所述外环（4）上与 上叶根（7）相应的位置设有与上叶根（7）配合连接的上叶根槽（12），内环（5）上与下叶根 （8）相应的位置设有与下叶根（8）配合连接的下叶根槽（12）。 5.根据权利要求4所述的一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，其特征在于：所述 上叶根（7）和下叶根（8）的截面形状为L型或T型。 6.根据权利要求5所述的一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，其特征在于：叶身 上部端面（111）和叶身下部端面（112）为与叶身（11）汽道中心线平行的平面。 7.根据权利要求5所述的一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，其特征在于：叶身 上部端面（11。
6、1）为与叶身（11）汽道中心线之间具有夹角的斜面，该夹角30，叶身下 部端面（112）为与叶身（11）汽道中心线平行的平面。 8.根据权利要求5所述的一种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板，其特征在于：叶身 上部端面（111）和叶身下部端面（112）为与叶身（11）汽道中心线之间具有夹角的斜面，叶 身上部端面（111）与汽道中心线之间的夹角30，叶身下部端面112与汽道中心线之 间的夹角20。 9.一种如权利要求6-8任一所述的冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板的装配工艺，包 括以下步骤： 1）、首先将外环（4）和内环（5）的上下两个半圆周部分分别加工出坯体，并在水平中分 面（6）处上留有加工余量；然。
7、后将外环（4）的内圆周面和内环（5）的外圆周面精加工；并在 外环（4）的内圆周面加工出上叶根槽（12）、在内环（5）的外圆周面上加工出下叶根槽（12）， 其余部分粗加工留余量； 2）、将外环（4）和内环（5）的半圆周部分在平台上找平，并用多块工艺固定板（13）将两 者固定； 3）、将精加工好的静叶（1）、内定距块（9）、外定距块（10）分别装入外环（4）和内环（5） 的半圆周之间，并固定首片静叶（1），检查内定距块（9）、外定距块（10）和静叶（1）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（9）、外定距块（10）进行研配，将 调整好的静叶（1）、内定距块（9）、外定距块（。
8、10）按顺序进行编号； 4）、先将首片与外环（4）、内环（5）、内定距块（9）、外定距块（10）之间分别进行焊接， 权 利 要 求 书CN 102606224 A 2/2页 3 后续静叶（1）向后推移一定距离，以扩大前片静叶（1）的施焊空间，用氩弧焊先对首片静叶 （1）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（1）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（13）割下，对半圆隔板的水平中分面（6）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。 权 利 要 。
9、求 书CN 102606224 A 1/4页 4 冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板及其装配工艺 技术领域 0001 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 0002 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。 0003 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。
10、的保证隔板的通流面积，严重时造成废品。 0004 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。 0005 随着汽轮机设计技术的不断进步，迫切需要一。
11、种新型的隔板来取代现有的铸铁隔 板。 发明内容 0006 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。 0007 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。
12、。 0008 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。 0009 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 说 明 书CN 102606224 A 2/4页 5 根槽。 0010 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。 0011 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。 0012 另一种改进。
13、：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 30，叶身下部端面为与叶身汽道中心线平行的平面。 0013 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30，叶身下部端面与汽道中心线之 间的夹角20。 0014 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。 0015 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。
14、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；。
15、 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。 0016 本发明采用上述方案，静叶上下叶根与隔板外环和内环定位准确，连接牢固，装配 容易，相邻两叶片间的节距由定距块保证，保证了隔板静叶出汽边位置度、安装角、静叶节 距、汽道喉部宽度的准确性，保证了中分面处静叶的完整性，从而保证了汽道的光滑流畅， 减少了汽流损失，大大提高了汽轮机组的效率，同时加工制造简单、生产周期短、使用安全 可靠。 0017 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 附图说明 0018。
16、 图1为本发明背景技术中的隔板静叶结构示意图； 图2为本发明背景技术中水平中分面平切隔板结构示意图； 图3为本发明实施例1的冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板出汽边立体结构图； 图4为本发明实施例1的冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板进汽边立体结构图； 图5为本发明实施例1的隔板的装配示意图； 图6为本发明实施例1中静叶的结构示意图； 说 明 书CN 102606224 A 3/4页 6 图7为附图6 B-B向剖视图； 图8为附图7中静叶式焊接隔板沿节圆直径A-A展开图； 图9为本发明实施例2中静叶的结构示意图； 图10为本发明实施例3中静叶的结构示意图。 0019 图中：1-静叶；2-圆孔；3-切口。
17、； 4-外环；5-内环；6-水平中分面； 7-上叶根； 8-下叶根；9-内定距块；10-外定距块；11-叶身；111-叶身上部端面；112-叶身下部端面； 41-上半外环；42-上半内环；51-下半外环；52-下半内环； 12-叶根槽；13-工艺固定板。 具体实施方式 0020 实施例1，如图3、图4所示，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1，相邻的静叶1之间通过定距块固定连 接。 0021 所述内环5包括上半内环42和下半内环52，外环4包括上半外环41和下半外环 51，上半内环42和下半内环52之间、上半外环41和下半外环51之间分别。
18、具有水平中分面 6。 0022 定距块包括位于靠近内环5的相邻静叶1的端部之间的内定距块9和位于靠近外 环4的相邻静叶1的端部之间的外定距块10。 0023 如图5所示，内环5与外环4之间通过工艺固定板13固定连接。 0024 如图6所示，所述静叶1包括叶身11，叶身11具有叶身上部端面111和叶身下部 端面112，叶身上部端面111上设有上叶根7，叶身下部端面112上设有下叶根8，所述上叶 根7和下叶根8采用相同的结构形式，其截面形状为L型或T型。 0025 叶身上部端面111和叶身下部端面112为与叶身11汽道中心线平行的平面。如 图7所示，所述外环4上与上叶根7相应的位置设有与上叶根7配。
19、合连 接的上叶根槽12，内环5上与下叶根8相应的位置设有与下叶根8配合连接的下叶根 槽12。 0026 所述工艺固定板13的两端与外环4和内环5之间分别通过点焊固定连接。 0027 如图8所示，静叶1在水平中分面6处保持完整。 0028 所述内定距块9、外定距块10上设有与叶根槽12匹配的叶根，内定距块9、外定距 块10的前后型面与静叶1相贴合，外定距块10的下部和内定距块9的上部与汽道部分具 有相同的形状。 0029 上述隔板的装配工艺是： 1）、首先将外环4和内环5的上下两个半圆周部分分别加工出坯体，并在水平中分面6 处上留有加工余量；然后将外环4的内圆周面和内环5的外圆周面精加工，表面光。
20、洁度Ra 达到3.2um；并在外环4的内圆周面加工出上叶根槽12、在内环5的外圆周面上加工出下叶 根槽12，叶根槽12表面光洁度Ra达到3.2um，其余部分粗加工留余量； 2）、将外环4和内环5的半圆周部分在平台上找平，并用多块工艺固定板13将两者固 定； 3）、将精加工好的静叶1、内定距块9、外定距块10分别装入外环4和内环5的半圆周 之间，并固定首片静叶1，检查内定距块9、外定距块10和静叶1型面贴合情况，喉部尺寸， 说 明 书CN 102606224 A 4/4页 7 控制半圈展开弧长，对不合格的内定距块9、外定距块10进行研配，将调整好的静叶1、内定 距块9、外定距块10按顺序进行编号。
21、； 4）、先将首片与外环4、内环5、内定距块9、外定距块10之间分别进行焊接，后续静叶1 向后推移一定距离，以扩大前片静叶1的施焊空间，用氩弧焊先对首片静叶1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1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，以消除静叶焊接时产生的应力； 6）、最后将半圆隔板上的工艺固定板13割下，对半圆隔板的水平中分面6进行精铣，表 面光洁度Ra达到1.6um，两块半圆隔板在自由状态下水平中分面6处的间隙0.05mm，然 后将两块半圆隔板对接并焊接固定组装成整体隔板，然后按图纸进行精加工，得到一级完 整。
22、隔板。 0030 该种冲动式汽轮机镶入静叶式焊接隔板适用于汽道高度较小的隔板。 0031 本发明采用上述方案，静叶上下叶根与隔板外环和内环定位准确，连接牢固，装配 容易，相邻两叶片间的节距由定距块保证，保证了隔板静叶出汽边位置度、安装角、静叶节 距、汽道喉部宽度的准确性，保证了中分面处静叶的完整性，从而保证了汽道的光滑流畅， 减少了汽流损失，大大提高了汽轮机组的效率，同时加工制造简单、生产周期短、使用安全 可靠。 0032 实施例2，如图9所示，上述实施例1中，所述叶身上部端面111还可以采用斜面 形式，即叶身上部端面111与叶身11汽道中心线之间的夹角30，叶身下部端面112 为与叶身11汽。
23、道中心线平行的平面。 0033 实施例3，如图10所示，上述实施例1中，所述叶身上部端面111和叶身下部端 面112还可以均采用斜面形式，即叶身上部端面111与叶身11汽道中心线之间的夹角 30，叶身下部端面112与汽道中心线之间的夹角20。 0034 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书CN 102606224 A 1/6页 8 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102606224 A 2/6页 9 图3 说 明 书 附 图CN 102606224 A 3/6页 10 图4 说 明 书 附 图CN 102606224 A 10 4/6页 11 图5 说 明 书 附 图CN 102606224 A 11 5/6页 12 图6 图7 图8 说 明 书 附 图CN 102606224 A 12 6/6页 13 图9 图10 说 明 书 附 图CN 102606224 A 13 。