燃气轮机转子轮盘堆叠装置

技术领域

本发明涉及燃气轮机辅助设备领域，具体地说，涉及一种燃气轮机转子轮盘堆叠装置。

背景技术

燃气轮机压气机轮盘，如图1和图2所示，其结构具有如下特征：（1）各级轮盘上均有15个拉杆孔，且节圆相同。（2）各级轮盘的中心孔均在进汽侧有一处凸止口，出汽侧有一处凹止口。现有技术中，燃气轮机转子轮盘在堆叠的时候，一般选用卧式装配，但是卧式装配时，轮盘会因为重力容易产生弯曲变形。因此急需一种堆叠装置，既可以满足各级轮盘装配后超高的垂直度（0.01mm）和平行度（0.01mm）的技术要求，又能大大降低工装夹具成本，同时解决转子轮盘弯曲变形问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃气轮机转子轮盘堆叠装置，是一种立式堆叠装置，满足各级轮盘堆叠装配后垂直度和平行度的技术要求，同时可以让重力和转子的装配方向线平行，避免由于重力造成的挠度变形。

燃气轮机转子轮盘堆叠装置，包括底板、设于底板中心处的后半轴、设于后半轴两侧的两个立柱，所述立柱的底部固定于底板上，横梁支撑设于两个立柱之间，两端分别与立柱的顶部相连，横梁支撑的下方设有倒置的千斤顶，千斤顶的下方设有中间护板，中间护板的两端套装于两侧的立柱上，中间护板的中心处开有通孔，顶杆从通孔穿过，其顶部与上顶板相连，通孔的外圈设有用于调整上顶板水平度的调整螺栓；所述的后半轴上设有15个拉杆，待堆叠的转子轮盘的拉杆孔从与对应位置的拉杆穿过，将转子轮盘置于后半轴上，顶杆的底部与转子轮盘的中心孔相接触，通过驱动千斤顶向上顶板施力使得顶杆向下运动，使得相邻转子轮盘间通过轮盘上的凹止口和凸止口过盈配合依次固定于后半轴上。

进一步的技术方案，所述的后半轴包括轴体、设于轴体底部的第一安装孔、设于轴体上部的15个第二安装孔，轴体的顶部中心处设有与转子轮盘中心孔过盈配合的止口，轴体的中部开有与第二安装孔连通的环形凹槽，拉杆插入第二安装孔中，拉杆的底部与置入环形凹槽的螺帽配合，将拉杆固定在第二安装孔内，第一安装孔与螺栓配合将轴体固定于底板上。

进一步的技术方案，所述的拉杆的顶部设有导锥，便于转子轮盘套装于拉杆上。所述的拉杆具有伸缩性。

进一步的技术方案，所述的立柱的上部设有螺纹，横梁支撑和中间护板的两端与立柱上部螺纹连接，中间护板可以根据实际需要调整位置。

进一步的技术方案，所述的中间护板上设有四个支撑柱，调整螺栓水平设于每个支撑柱的顶部，不同位置的调整螺栓的端部与矩形上顶板的侧边相接触，通过旋转调整螺栓调整上顶板的水平度。

进一步的技术方案，堆叠安装时，根据转子轮盘堆叠的高度选择不同长度的顶杆，便于转子轮盘固定。

进一步的技术方案，所述的转子轮盘每次叠放时，相邻转子轮盘间的间隙为50丝。

进一步的技术方案，所述的上顶板呈矩形，其尺寸大于顶杆端面，直角处切角处理，顶板的中心处设有四个安装孔，四个安装孔的圆心位于同一圆周上，螺栓穿过安装孔与顶杆的顶部连接。

进一步的技术方案，所述的顶杆的底部设有下顶杆，所述的下定杆包括圆柱状的基座，设于基座中心处、与基座同轴的圆柱状定位柱，定位柱的头部呈倒置的圆台状，定位柱内开有安装孔，螺栓穿过安装孔与顶杆底部相连，固定基座和顶杆，堆叠工作时，定位柱可以插入转子轮盘的中心孔处，方便快速定位。

所述的下顶杆采用铜材质，材质较软，堆叠时，受力均匀，不易损伤转子轮盘的中心孔。

本发明通过将燃气轮机转子轮盘放置在该装置上，通过千斤顶，把轮盘依次压紧在相邻轮盘上面，通过此装置来完成所有轮盘的堆叠装配。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点；

1、本发明的堆叠装置可以在不更换装置的前提下，完成1至17级轮盘堆叠装配，大大提高了装配效率，同时可以满足17级轮盘装配后超高的垂直度（0.01mm）和平行度（0.01mm）要求。

2、本发明简单实用，通用性很强，可以满足多种类型转子的立式叠装。

3、本发明成本低，可维护性高，易损件简单可更换。

附图说明

图1是燃气轮机压气机轮盘的结构示意图一；

图2是燃气轮机压气机轮盘的结构示意图二；

图3是本发明的结构示意图；

图4是图3的A-A视图；

图5是上顶板与顶杆连接的结构示意图；

图6是中间护板的俯视图；

图7是中间护板的主视图；

图8是下顶杆的结构示意图；

图9是上顶板的结构示意图；

图10是后半轴的立体图一；

图11是后半轴的立体图二；

图12是后半轴的侧视图。

图中标记：底板1、后半轴2、立柱3、横梁支撑4、千斤顶5、中间护板6

、通孔6-1、调整螺栓6-2、支撑柱6-3、第三安装孔6-4、顶杆7、上顶板8、拉杆9、转子轮盘10、拉杆孔10-1、中心孔10-2、凹止口10-3、凸止口10-4、导锥9-1、轴体2-1、第一安装孔2-2、第二安装孔2-3、止口2-5、环形凹槽2-4、基座11-1、定位柱11-2。

具体实施方式

下面结合实施例及应用例对本发明作详细说明。需要指出的是，所举实施例是本发明的较佳实施方式，而不是对本发明要求保护范围的限制，本发明的应用及使用方法也不局限于所举应用例。

实施例

如图3-8所示，燃气轮机转子轮盘堆叠装置，包括底板1、设于底板1中心处的后半轴2、设于后半轴2两侧的两个立柱3，所述立柱3的底部固定于底板1上，横梁支撑4设于两个立柱3之间，其两端分别与立柱3的顶部相连，横梁支撑4的下方设有倒置的千斤顶5，千斤顶5的下方设有中间护板6，中间护板6的两端套装于两侧的立柱3上，中间护板6的中心处开有通孔6-1，顶杆7从通孔6-1穿过，其顶部与上顶板8相连，通孔6-1的外圈设有用于调整上顶板8水平度的调整螺栓6-2；所述的后半轴2上设有15个拉杆9，待堆叠的转子轮盘10的拉杆孔10-1从与对应位置的拉杆9穿过，将转子轮盘置于后半轴2上，顶杆7的底部与转子轮盘12的中心孔10-2相接触，通过驱动千斤顶5向上顶板8施力使得顶杆7向下运动，使得上下相邻转子轮盘10间通过轮盘上的凹止口10-3和凸止口10-4过盈配合依次固定于后半轴2上。

所述的后半轴2包括轴体2-1、设于轴体2-1底部的第一安装孔2-2、设于轴体2-1上部的15个第二安装孔2-3，轴体2-1的顶部中心处设有与转子轮盘中心孔过盈配合的止口2-5，轴体2-1的中部开有与第二安装孔2-3连通的环形凹槽2-4，拉杆9插入第二安装孔2-3中，拉杆9的底部与置入环形凹槽2-4的螺帽配合，将拉杆9固定在第二安装孔2-3内，第一安装孔2-2与螺栓配合将轴体2-1固定于底板1上。

所述的拉杆9的顶部设有导锥9-1，便于转子轮盘套装于拉杆上。所述的拉杆9具有伸缩性。

所述的立柱2的上部设有螺纹，横梁支撑4和中间护板6的两端与立柱2上部螺纹连接，中间护板6可以根据实际需要调整位置。

所述的中间护板6的中心处设有通孔6-1，两端设有第三安装孔6-4，通孔6-1的外圈设有四个支撑柱6-3，调整螺栓6-2水平设于每个支撑柱6-3的顶部，不同位置的调整螺6-2栓的端部与矩形上顶板8的侧边相接触，通过旋转调整螺栓6-2调整上顶板8的水平度。

堆叠安装时，根据转子轮盘堆叠的高度选择不同长度的顶杆7，便于转子轮盘固定。所述的转子轮盘每次叠放时，相邻转子轮盘10间的间隙为50丝。

所述的上顶板呈矩形，其尺寸大于顶杆端面，直角处切角处理，顶板的中心处设有四个安装孔，四个安装孔的圆心位于同一圆周上，螺栓穿过安装孔与顶杆的顶部连接。上顶板尺寸大于顶杆端面，保证千斤顶施力时增大受力面积，使得顶杆受力均匀，同时安装孔位于同一圆周上，使得上顶板与顶杆安装时重心均匀，更容易调整其水平度，进一步控制转子轮盘的水平度。

所述的顶杆7的底部设有下顶杆11，所述的下定杆11包括圆柱状的基座11-1，设于基座11-1中心处、与基座11-1同轴的圆柱状定位柱11-2，定位柱11-2的头部呈倒置的圆台状，定位柱11-2内开有安装孔，螺栓穿过安装孔与顶杆7底部相连，固定基座11-1和顶杆7，堆叠工作时，定位柱11-2可以插入转子轮盘的中心孔处，方便快速定位。

所述的下顶杆11采用铜材质，材质较软，堆叠时，受力均匀，不易损伤转子轮盘的中心孔。

本发明的工作过程如下：

将1至17级压气机轮盘依次放置在该装置上，本发明通过相邻两级轮盘之间的凹、凸止口对轮盘进行定位。首先将将转子轮盘置于后半轴上，拉杆穿过15个拉杆孔，顶杆顶在轮盘的中心孔处，启动千斤顶，千斤顶的底部受到横梁支撑的限位支撑，千斤顶的活塞杆向上顶板施力，带动顶杆向下运动，顶杆顶住轮盘的中心孔，把轮盘依次压紧在相邻轮盘上面。顶杆有不同的长度可以调节，两侧立柱上有螺纹，横梁支撑和中间护板能上下移动，随着堆叠的轮盘越来越多，顶杆的长度越来越短，通过此装置来完成所有轮盘的堆叠装配。该装置简单易操作，只需要一个装置，就能满足1至17级轮盘堆叠装配，大大降低了工装夹具的成本，极大提高了加工效率。另外，该装置可以在不更换装置的前提下，直接换不同型号燃气轮机转子轮盘，完成不同型号和类型的转子轮盘的堆叠装配，适用性非常广泛。