一種汽輪機浮動式閥門支架結構的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽輪機浮動式閥門支架結構，包括調整螺釘、閥門支撐板、支桿、套管、彈簧蓋板、彈簧底板和組合彈簧；所述調整螺釘設置在浮動支架頂部，其上部與閥門支撐板連接，其底部與支桿頂部連接；所述支桿安裝在套管內，其底部與套管底部上的底塊相接觸；所述套管上端焊接在彈簧蓋板內壁上，套管穿過組合彈簧，套管底部放置在彈簧底板的中心孔位置并與彈簧底板存在一定間隙；所述套管的底部焊接有墊塊，所述底塊直接放置在墊塊上；所述組合彈簧位于彈簧蓋板與彈簧底板之間，所述彈簧底板與彈簧蓋板四角位置上設置有拉桿螺栓。本發明的結構簡單，設計先進、新穎，有效解決了布置在汽缸兩側的閥門支撐問題。
【專利說明】
一種汽輪機浮動式閥門支架結構
技術領域
[0001 ]本發明涉及汽輪機閥門支撐設備，具體地講一種汽輪機浮動式閥門支架結構。
【背景技術】
[0002]眾所周知，閥門是汽輪機系統中一個重要的不可缺少的組成部分，不僅要求在異常情況下能迅速遮斷高壓蒸汽，還能根據負荷需求調整機組進氣流量，因此對閥殼要求非常高，閥殼設計得比較厚，同時閥門中帶有一系列閥芯件、油動機以實現其功能，整體閥門重量在30T?60T之間，只有通過閥門支架或吊架結構將其重力傳遞到設備基礎上。而閥門與汽缸分別與管道的兩端連接，正常運行時，閥門均會承受管道傳遞過來的熱位移以及管道力，因此對閥門支架要求相當高，閥門支架結構設計也是汽輪機設計中一大難點問題。
[0003]目前市場上投運的大部分300MW?1000MW亞臨界、超臨界以及超超臨界機組高壓閥門位于機組機頭側，而中壓閥門位于運行平臺下，靠單點彈簧支架支撐，如圖1至圖2所示。如此設計，高壓閥門采用兩個高壓主汽閥B加四個高壓調節閥C的組合結構，高壓主汽閥B與高壓調節閥C分別鑄造，待加工完畢后焊接在一起，在閥門上設置吊點，通過高壓閥門吊架G將整個閥組懸吊在機頭側，高壓主汽管A通過高壓主汽閥B給高壓缸F供汽，高壓主汽閥B與高壓缸F進口之間有一段高壓導汽管D，高壓導汽管D上設置有吊架支撐。由于高壓主汽閥B與高壓缸F之間存在一段很長的管道，從高壓主汽閥B出口到高壓缸F進口存在若干彎頭，不僅制造成本高，而且增加了氣流的管道流動損失，降低了蒸汽品質。為了降低蒸汽在管道流動損失，節約成本，縮短主汽管道長度，可以將高壓主汽閥B布置在高壓缸F兩側，則高壓主汽閥B的支撐結構需重新設計。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種汽輪機浮動式閥門支架結構，該支架有效解決了布置在汽缸兩側的閥門支撐問題，能夠承受天地方向上支點載荷以及熱位移，還能吸收水平方向的熱位移;在機組安裝、運行以及檢修時能為閥門提供安全、可靠的支撐。
[0005]實現本發明的技術方案是:一種汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:包括調整螺釘、閥門支撐板、支桿、套管、彈簧蓋板、彈簧底板和組合彈簧;所述調整螺釘設置在浮動支架頂部，其上部與閥門支撐板連接，其底部與支桿頂部連接;所述支桿安裝在套管內，其底部與套管底部上的底塊相接觸;所述套管上端焊接在彈簧蓋板內壁上，套管穿過組合彈簧，套管底部放置在彈簧底板的中心孔位置并與彈簧底板存在一定間隙；所述套管的底部焊接有墊塊，所述底塊直接放置在墊塊上;所述組合彈簧位于彈簧蓋板與彈簧底板之間，所述彈簧底板與彈簧蓋板四角位置上設置有拉桿螺栓。
[0006]所述支桿頂部、底部為球面支桿頭，中間為兩頭帶螺紋結構的圓管，支桿底部球面與套管底部上的底塊球面相接觸。
[0007]所述調整螺釘底部有凹進去的球面結構，與支桿頂部凸出來的球面相互接觸。
[0008]所述組合彈簧為內、外雙彈簧結構型式。
[0009]所述拉桿螺栓倒置，螺母沉在彈簧底板里，螺桿依次穿過彈簧底板、彈簧蓋板后與緊定螺母、防旋螺母相連接。
[0010]所述彈簧蓋板頂部設置圓形蓋板，該蓋板中心穿過套管并自由放置在蓋板上。
[0011 ]所述彈簧底板預偏移后直接焊接在基礎埋板上。
[0012]所述彈簧底板底部設置一貫穿底孔，兩側底部設置矩形清理孔，側面設置有檢修門，檢修門通過螺釘直接連接在彈簧底板側面。
[0013]所述調整螺釘與閥門支撐板的連接處、支桿上以及拉桿螺栓的防旋螺母處均安裝有防轉銷。
[0014]本發明的有益效果是:
1、本發明的結構簡單，設計先進、新穎，有效解決了布置在汽缸兩側的閥門支撐問題；
2、本發明不僅能夠承受天地方向上支點載荷以及熱位移，還能吸收水平方向的熱位移;根據閥門支點熱位移方向以及熱位移值，可以將彈簧底板預先偏移并直接焊接在基礎預埋件上，安裝狀態下支桿存在一個較小的偏角，保證機組正常運行時整個支桿處于豎直狀態，通過調整支桿頂部調整螺釘相對位置，可以有效解決支架安裝過程中出現的安裝偏差;
3、調整螺釘、防旋螺母以及支桿上均設置防轉銷，保證不同工況下閥門支架的穩定性；
4、彈簧蓋板頂部設置圓形蓋板，可以防止異物掉入彈簧支架內；長時間運行后可以打開檢修門，清理彈簧支架底部的積灰。
【附圖說明】
[0015]圖1為傳統高壓閥門吊架結構型式圖；
圖2為圖1的A向視圖；
圖3為本發明汽輪機高壓閥門布置結構型式圖；
圖4為圖3的C-C視圖；
圖5為本發明汽輪機浮動式閥門支架安裝狀態下結構示意圖；
圖6為圖5的D-D視圖；
圖7為圖5的E向視圖；
圖8為本發明閥門支桿結構示意圖；
圖9為圖8的E-E視圖；
圖10為是本發明汽輪機浮動式閥門支架工作狀態下結構示意圖。
[0016]圖中標號:I一調整螺釘、2—閥門支撐板、3—支桿、31—支桿頭、32—帶內螺紋圓管、4 一套管、5—底塊、6—墊塊、7—彈簧蓋板、8—組合彈簧、81—內彈簧、82—外彈簧、9 一彈簧底板、10—拉桿螺栓、11 一緊定螺母、12—防旋螺母、13—基礎埋板、14 一檢修門、15—螺釘、16—防轉銷、17—圓板、A—高壓主汽管、B—高壓主汽閥、C 一高壓調節閥、D—高壓導汽管、F—高壓缸、G—高壓閥門吊架、LKl至LK3—左側浮動支架結構、RKl至RK3—右側浮動支架結構。
【具體實施方式】
[0017]如圖3、圖4所示:某350MW超臨界汽輪機機組的高壓主汽閥B布置在高壓缸F兩側運行平臺上，每臺高壓主汽閥B由三個汽輪機浮動閥門支架結構支撐;在高壓缸F左側的高壓主汽閥B分別用左側浮動支架結構LKl至LK3支撐;在高壓缸F右側的高壓主汽閥B分別用右側浮動支架結構RKl至RK3支撐。包括閥芯件、保溫層、油動機等在內的閥門總重量約為30T。經過管系計算后確定閥門支撐板2支點荷載為112KN，剛度為1800N/mm，天地方向熱位移向下為3.5mm，軸向方向熱位移為25mm，遠離汽輪機橫向熱位移為30mm。
[0018]如圖5至圖10所示:本發明的汽輪機浮動閥門支架結構，所述閥門支架結構的支桿3兩端為凸球面的支桿頭31，中部有帶內螺紋圓管32，所述支桿3兩端球面分別與調整螺釘I底部球面、套管4內的墊塊5頂部球面相接觸;套管4直接焊接在彈簧蓋板7內壁，組合彈簧8放置在彈簧蓋板7與彈簧底板9之間。
[0019]具體實施時，根據支點荷載可以設計調整螺釘I外螺紋為M120，同時調整螺釘I上端面長度為150mm，閥門支撐板2厚度為100 mm;調整螺釘I底部球面與支桿3頂部球面以及支桿3底部球面與墊塊5上端面球面半徑均相同，半徑值為R50;支桿3總長度為745mm，最小直徑為Φ 90mm，同時經校核支桿3的穩定性合格;套管4規格為Φ 180 X 10.5，直接焊接在彈簧蓋板7內壁，距離彈簧蓋板7上端面50mm;彈簧蓋板7、彈簧底板9厚度均為100mm，截面為500 X 500形狀，中心位置存在一個通孔，兩者之間彈簧設計為組合彈簧結構型式，內彈簧81剛度為1000N/mm而外彈簧82剛度為800N/mm;彈簧底板9沿水平面內熱位移方向偏移相應熱位移值后直接焊接在基礎埋板13上，即彈簧底板9中心位置相對于閥門支撐板2中心位置向機頭側偏移25mm，遠離汽輪機汽缸方向偏移30mm;彈簧底板9四角位置處均布置一個帶沉孔的通孔，沉孔位于彈簧底板9底部，當組合彈簧8處于自由狀態下拉桿螺栓10能露出彈簧蓋板7外至少一個螺母高度;拉桿螺栓10螺紋端依次擰上兩M36螺母;彈簧蓋板7頂部位置設置一個厚度為5_，外徑為Φ 250，內徑為Φ 125的圓板17，可防止安裝過程中雜物掉入彈簧支架內部;彈簧底板9底部中心位置處開通一個矩形通孔，在彈簧底板9兩通孔端部設置檢修門14，長時間運行后彈簧內部若有積灰，可以打開檢修門14，通過矩形通孔清理積灰;檢修門通過螺釘15直接安裝在彈簧底板9端部上。
[0020]在制造車間生產時，先將底塊5直接焊接在套管4底部，而套管4焊接在彈簧蓋板7內壁處，然后將彈簧底板9、彈簧蓋板7、組合彈簧8、拉桿螺栓10、螺母組裝在一起，參考安裝荷載是彈簧變形量設置整定高度，通過調整兩螺母位置而將彈簧壓縮至整定高度，同時在最外側螺母上打入Φ 12的防轉銷16固定螺母位置，此時壓縮狀態彈簧力通過彈簧蓋板7、彈簧底板9從而作用在拉桿螺栓10的鎖定螺母11、防旋螺母12上，組裝完畢后將閥門支架下部整體發貨至電廠。
[0021]在電廠安裝時，根據支點水平方向熱位移值調整彈簧底板9至預定位置后將其直接焊接在基礎埋板13上，墊塊6裝入套管4后，將彈簧支桿3裝入套管4中；將高壓主汽閥B吊到預定位置并固定，在閥門支撐板2上裝入調整螺釘I，并調節調整螺釘I位置，使其底部球面與支桿3頂部球面完全接觸;待高壓主汽閥B周圍管道焊接完畢后松開螺母，使閥門支撐板2上作用力完全作用在支架上，此時支桿3沿豎直方向存在2.5°左右的擺角。
[0022]當機組進入運行狀態，高壓缸F、高壓主汽閥B完全膨脹開后，閥門支撐板2沿軸向膨脹25mm，遠離汽輪機方向膨脹30mm，天地方向向下膨脹3.5mm后，支桿3幾乎完全處于豎直狀態且閥門支撐板2荷載與組合彈簧8荷載完全相等。
[0023]以上應用了具體個例對本發明進行闡述，只是用于幫助理解本發明，并不用以限制本發明。對于本發明所屬技術領域的技術人員，依據本發明的思想，還可以做出若干簡單推演、變形或替換。
【主權項】
1.一種汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:包括調整螺釘、閥門支撐板、支桿、套管、彈簧蓋板、彈簧底板和組合彈簧;所述調整螺釘設置在浮動支架頂部，其上部與閥門支撐板連接，其底部與支桿頂部連接;所述支桿安裝在套管內，其底部與套管底部上的底塊相接觸;所述套管上端焊接在彈簧蓋板內壁上，套管穿過組合彈簧，套管底部放置在彈簧底板的中心孔位置并與彈簧底板存在一定間隙；所述套管的底部焊接有墊塊，所述底塊直接放置在墊塊上;所述組合彈簧位于彈簧蓋板與彈簧底板之間，所述彈簧底板與彈簧蓋板四角位置上設置有拉桿螺栓。2.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述支桿頂部、底部為球面支桿頭，中間為兩頭帶螺紋結構的圓管，支桿底部球面與套管底部上的底塊球面相接觸。3.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述調整螺釘底部有凹進去的球面結構，與支桿頂部凸出來的球面相互接觸。4.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述組合彈簧為內、外雙彈簧結構型式。5.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述拉桿螺栓倒置，螺母沉在彈簧底板里，螺桿依次穿過彈簧底板、彈簧蓋板后與緊定螺母、防旋螺母相連接。6.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述彈簧蓋板頂部設置圓形蓋板，該蓋板中心穿過套管并自由放置在蓋板上。7.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述彈簧底板預偏移后直接焊接在基礎埋板上。8.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述彈簧底板底部設置一貫穿底孔，兩側底部設置矩形清理孔，側面設置有檢修門，檢修門通過螺釘直接連接在彈簧底板側面。9.根據權利要求1所述汽輪機浮動式閥門支架結構，其特征在于:所述調整螺釘與閥門支撐板的連接處、支桿上以及拉桿螺栓的防旋螺母處均安裝有防轉銷。
【文檔編號】F01D17/10GK105888745SQ201610384729
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】袁永強, 楊曉燕, 黃果, 高展羽, 劉雄, 莫波, 莫一波, 徐瓊鷹, 曹應飛, 黃柳燕
【申請人】東方電氣集團東方汽輪機有限公司