用于流体机械的具有变化的接合部的壳体

摘要

本发明涉及一种用于流体机械的壳体，其中壳体具有壳体上部件（1）和壳体下部件，其中壳体上部件（1）经由凸缘（4）与壳体下部件连接，其中除了凸缘区域中的壳体上部件（1）和壳体下部件以相互接触的方式相互贴靠的接触面（13）以外，构成有平行面（14），所述平行面在凸缘区域中在壳体上部件（1）和壳体下部件之间具有间距（15）。

权利要求

1.一种用于流体机械的壳体，

其中所述壳体具有壳体上部件(1)和壳体下部件，其中所述壳体上部件(1)和所述壳体下部件力配合地相互连接，其中在所述壳体上部件(1)和所述壳体下部件之间构成有接触面(13)，所述壳体上部件(1)在所述接触面上以接触的方式贴靠所述壳体下部件，其中除了所述接触面(13)以外，第一平行面(14)构成在所述壳体上部件(1)上并且第二平行面构成在所述壳体下部件上并且所述第一平行面和所述第二平行面相互隔开，其中所述壳体沿旋转轴线(2)构成，并且凸缘(4)具有第一凸缘端部(11)并且沿所述旋转轴线(2)具有第二凸缘端部(12)，其中所述壳体上部件(1)和所述壳体下部件经由凸缘(4)相互连接，其中所述接触面(13)设置在所述凸缘(4)中，其特征在于，所述第一平行面(14)和所述第二平行面构成为，使得在所述第一凸缘端部(11)上和在所述第二凸缘端部(12)上进行所述第一平行面(14)与所述第二平行面的接触，其中在凸缘中部(10)中，在所述第一平行面(14)和所述第二平行面之间形成间距(15)并且所述间距朝所述第一凸缘端部(11)或第二凸缘端部(12)减小。

2.根据权利要求1所述的壳体，

其中所述第一平行面(14)和所述第二平行面设置在所述凸缘(4)中。

3.根据权利要求1或2所述的壳体，其中所述第一平行面(14)倾斜于所述第二平行面构成。

4.根据权利要求3所述的壳体，

其中所述第一平行面(14)构成为锥形。

5.根据权利要求3所述的壳体，

其中所述第二平行面构成为锥形。

6.根据权利要求4所述的壳体，

其中所述第二平行面构成为锥形。

7.根据权利要求3所述的壳体，

其中所述第一平行面(14)沿所述旋转轴线(2)构成为锥形。

8.根据权利要求4所述的壳体，

其中所述第二平行面沿所述旋转轴线(2)构成为锥形。

9.根据权利要求1或2所述的壳体，其中所述第一平行面(14)和所述第二平行面构成为是弯曲的。

10.根据权利要求1或2所述的壳体，其中所述第一平行面(14)倾斜于所述旋转轴线(2)的垂直线(17)构成。

11.根据权利要求1或2所述的壳体，其中所述第二平行面倾斜于所述旋转轴线(2)的垂直线(17)构成。

12.根据权利要求1或2所述的壳体，其中所述接触面(13)经由螺旋连接部来连接。

说明书

用于流体机械的具有变化的接合部的壳体

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于流体机械的壳体，其中壳体具有壳体上部件和壳体下部件，其中壳体上部件和壳体下部件力配合地相互连接，其中接触面构成在壳体上部件和壳体下部件之间，壳体上部件在所述接触面上以接触的方式贴靠壳体下部件。

背景技术

[0002] 流体机械，例如蒸汽轮机或燃气轮机具有相对大的构件。在蒸汽轮机中，在内壳体和外壳体之间进行区分。所述壳体大多由经由接合部相互连接的壳体上部件和壳体下部件构成。这种壳体强烈地承受热负荷和机械负荷。这意味着，这种壳体所承受的温度在局部是极其不同的，使得能够导致热应力或变形，这可能造成不密封性。

[0003] 通常，壳体上部件与相应的壳体下部件经由螺旋连接部而相互连接。这种螺钉通常构成为是极其密实的并且具有大的质量，进而是昂贵且相对难于制造的。尽管应用厚的凸缘和密实的螺钉，但是经常出现由于在螺旋连接部中的松弛或疲劳和变形而引起的泄漏或预应力损失。

发明内容

[0004] 因此，本发明的目的是，结构上提出一种壳体，所述壳体存在应用更小的螺钉的可行性。

[0005] 所述目的通过一种用于流体机械的壳体实现，其中壳体具有壳体上部件和壳体下部件，其中壳体上部件和壳体下部件能够力配合地彼此连接，其中接触面构成在壳体上部件和壳体下部件之间，壳体上部件在所述接触面上以接触的方式贴靠壳体下部件，其中除了接触面以外，第一平行面构成在壳体上部件上并且第二平行面构成在壳体下部件上并且相互隔开。此外，壳体上部件和壳体下部件能够经由凸缘相互连接，其中接触面和第一平行面及第二平行面设置在凸缘中。壳体沿旋转轴线构成，其中凸缘具有第一凸缘端部并且沿旋转轴线具有第二凸缘端部，其中第一平行面和第二平行面构成为，使得在第一凸缘端部上和在第二凸缘端部上进行第一平行面与第二平行面的接触。

[0006] 本发明基于下述思想：从现在起不必在凸缘中在壳体上部件和壳体下部件之间形成接触。为此，能够实现与接触面和其所属的连接元件、例如螺钉的本来的力配合的连接。沿旋转轴线定向的接触面具有与其平行的第一平行面和第二平行面，其中第一平行面设置在壳体上部件中并且第二平行面设置在壳体下部件中。第一平行面和第二平行面根据本发明构成为，使得在凸缘区域中在壳体上部件和壳体下部件之间形成间距。由此避免在壳体上部件和壳体下部件之间形成热传导。这意味着，在存在不同温度的区域中能够补偿热应力。根据本发明，能够有针对性地变化表面压力。另一思想是，只要螺钉不被预紧，接合部的例如在壳体中部中的接触面就不接触。通过螺钉预应力形成接触进而形成密封。由此，在运行期间得出最优的接触压力分布、最优的应力分布以及最优的变形。

[0007] 因此，借助于本发明可能的是，借助于不变的螺钉实现改进的适用性或强度。

[0008] 有利的改进方案在本文中提出。

[0009] 这意味着，第一平行面和第二平行面的接触仅在壳体的端部上进行。由此，保证了密封性。此外，当壳体的温度分布不同时，能够通过变化在第一平行面和第二平行面之间的间距来进行最优的热学的考量。因此，可能的是，壳体中部存在高的温度，相反在靠外的端部上存在相对较低的温度。通过下述方式能够应对该热应力：第一平行面和第二平行面之间的间距在壳体中部是大的并且朝壳体的两个端部减小。

[0010] 在一个有利的改进方案中，第一平行面倾斜于第二平行面构成。有利地，现在提出一种倾斜的实施方案，因为所述实施方案能够相对易于制造。

[0011] 在另一有利的改进方案中，第一平行面和第二平行面构成为锥形。这具有的优点是，能成本低地制造这种实施方案。

[0012] 在另一有利的改进方案中，第一平行面和第二平行面弯曲地构成。这意味着，在壳体中部中，第一平行面和第二平行面之间的间距最大，并且所述间距朝壳体的端部减小。在所述有利的改进方案中，将间距的从壳体中部到壳体端部的变化选择为不是线性的，而是经受变化。所述变化能够遵照数学函数或通过经验确定的值来预设曲线。尤其第一平行面和第二平行面的伸展能够遵照圆弓形。

[0013] 以有利的方式，壳体上部件和壳体下部件在接触面上经由螺旋连接部来相互连接。

附图说明

[0014] 借助于实施例详细阐述本发明。具有相同附图标记的构件具有基本上相同的作用方式。附图示出：

[0015] 图1示出壳体上部件的概览图，

[0016] 图2示出第一平行面的第一实施形式的侧视图，

[0017] 图3示出第一平行面的第二实施形式的侧视图，

[0018] 图4示出具有第一平行面的第一实施形式的壳体上部件的前视图，[0019] 图5示出具有第一平行面的其他实施形式的前视图，

[0020] 图6示出具有第一平行面的其他实施形式的前视图。

具体实施方式

[0021] 图1示出根据本发明的壳体的概览，其中由于概览性的原因仅示出壳体上部件1。壳体上部件1是用于例如是蒸汽轮机或燃气轮机或压缩机的流体机械的壳体的一部分。壳体上部件1在此沿旋转轴线2构成。与之近似相同地构成在图1至6中未示出的壳体下部件。在壳体上部件1之内，沿旋转轴线2旋转对称地设置未示出的转子。壳体上部件1包括基本上半圆形的罩区域3和凸缘4。在凸缘4的区域中，壳体下部件力配合地与壳体上部件1连接。这经由未详细示出的设置在凸缘4的区域中的螺钉来进行。在图1中，螺钉由圆5象征性地表示。

[0022] 壳体上部件1包括设置在罩区域3中的入流管接头6。所述入流管接头6基本上设置在壳体上部件1的中部中。在运行中，在壳体上部件1用于蒸汽轮机的情况下，热蒸汽流入到蒸汽轮机的内腔7中。因为所述蒸汽相对热，所以位于壳体上部件1的中部中的区域被特别强烈地热负荷。在第一壳体端部8上和在第二壳体端部9上，将蒸汽类似地冷却。因此，与壳体中部相比，在第一壳体端部8上和在第二壳体端部9上能够存在更少的热负荷。基本上也在凸缘4上出现所述热负荷。这意味着，在凸缘4的凸缘中部10中与在第一凸缘端部11和在第二凸缘端部12上相比被更高地热负荷。在凸缘4的区域中，壳体上部件1经由接触面13与壳体下部件力配合地连接。在接触面13上实际上存在壳体上部件1和壳体下部件之间的接触。沿旋转轴线2在旁边或平行于接触面13，第一平行面14构成在壳体上部件1上并且第二平行面构成在壳体下部件上。第一平行面14构成为，使得在凸缘中部10中在第一平行面14和第二平行面之间的间距15是大的并且朝凸缘端部11或12变小。

[0023] 第一平行面14和第二平行面的设计方案引起，仅在第一凸缘端部11上和在第二凸缘端部12上发生第一平行面14与第二平行面的接触。

[0024] 在图2中能够观察到壳体上部件1的侧视图。在图2中示出第一平行面14的第一实施形式。第一平行面14根据图2构成为是直的，并且在凸缘中部10中具有最大的间距。第一平行面14在此基本上相对于凸缘中部10对称地构成。这意味着，定义第一平行面14的斜度的角α基本上是相同的。角α的值域在此位于0.1°和5°之间或0.2°至4°和0.3°至3.9°。

[0025] 根据图3示出第一平行面14的另一替选的实施形式。在此，与图2的区别是，第一平行面14不构成为直的，而是具有曲率。所述曲率能够在一级近似中是任意的，并且在二级近似中曲率能够遵照圆弓形。为此，在图3中象征性地示出半径16。因此，第一平行面14是圆弓形。

[0026] 图4示出壳体上部件1的前视图。第一平行面14在此平行于接触面13构成。结合根据图2的实施方案，第一平行面因此相似于斜坡。换言之，第一平行面14根据所述实施形式构成为是锥形的。

[0027] 图5示出第一平行面14的另一实施形式。为此，第一平行面14倾斜于垂直线17地设置，所述垂直线垂直于旋转轴线2。第一平行面14在此构成为是直的。在根据图5的第一实施形式中，第一平行面14使得第一平行面14与接触面13封闭。在第二实施形式中，第一平行面14具有到接触面13的接触面间距18。

[0028] 图6示出第一平行面14的另一实施形式。与图5中的第一平行面14不同的是，平行面14现在不如在图5中所示出的那样，直地、即平坦地构成，而是具有弯曲的表面。这意味着，第一平行面14弯曲地构成进而基本上是圆弧形的。在一个特殊的实施形式中，所述圆弧能够构成为，使得所述圆弧与接触面13封闭。在一个替选的特殊的实施形式中，第一平行面14构成为使得形成接触面间距18进而不形成第一平行面14与接触面13之间齐平地封闭。