專利名稱：一種徑向雙流式汽輪機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽輪機，尤其是能有抵消產生的軸向力并利用汽流的 熱能焓降做功的一種徑向雙流式汽輪機。
背景技術：
目前，現已被廣泛應用于工業驅動的傳統汽輪機，都是葉片與葉輪裝配式 汽輪機，包括凝汽式、抽汽凝汽式、背壓式、抽汽背壓式等結構，其結構原理 均屬軸流式，轉子可按要求分為單級和多級結構，依靠工質的膨脹做功，包括 進汽室、噴嘴組、葉片、葉輪、主軸、定子、排汽室等。熱效率低，能耗高， 結構復雜，葉片加工要求高、難度大，加工周期長，成本高，而且操作與維護 極其嚴格，由于葉輪與葉片為機械連接，存在著結構不緊湊、強度低、剛性差， 抗超速、抗振動能力低，安全可靠性差等問題，因此在實際使用中容易發生譬如 振動或超速引起的葉片斷裂、主軸斷裂等機毀事故，造成用戶的直接和間接經 濟損失。
現有的徑流式汽輪機的工質只在向心流道中膨脹產生高速汽流沖動轉子旋
轉做功，如專利號為200510100131.8，名稱為 一種徑流式汽輪機，包括汽 缸、定子和轉子，定子和轉子設在汽缸內，汽缸內設有由汽缸、定子和轉子形 成的使蒸汽定向流動的完整的蒸汽流道，依次包括進汽管、進汽室、多個向心 能量轉換流道組、至少一個汽流換向流道組和排汽室，其中向心能量轉換流道 組的數量為至少兩個，汽流換向流道組的數量比向心能量轉換流道組少一個， 且所有向心能量轉換流道組和汽流換向流道組沿轉子的軸向相互交錯排列，進 汽室出口和各汽流換向流道組末端均設有多個漸縮式噴嘴。徑流式汽輪機雖然
具有效率高、能耗低等優點，但即存著前汽封隨進汽參數升高而延長引起軸向 尺寸加長，轉子強度和剛度下降，機組外型增大，單向推力隨進汽壓力升高而 增大，通流部結構件多而且復雜，設計、加工與總裝配要求高、難度大，無變 工況措施等問題。
實用新型內容
本實用新型解決了現有技術中汽輪機在做功時產生軸向力，容易降低功效 的缺點，提供一種能顯著減輕軸向力，有效利用能量做功的徑向雙流式汽輪機。
本實用新型還解決了現有技術中汽流在葉輪上流動只能在一個方向上做功 的缺點，提供一種能有效利用向心和離心的兩次做功，提高汽輪機的效果的徑 向雙流式汽輪機。
本實用新型還解決了現有技術中前汽封隨進汽參數升高而延長引起軸向尺 寸加長，轉子強度和剛度下降，機組外型增大的缺點，提供一種進汽參數升高， 軸向尺寸不用增加、轉子強度和剛度不會顯著下降、機組外型不會顯著增大的 徑向雙流式汽輪機。
本實用新型還解決了現有技術中隨進汽壓力升高，通流部結構復雜，設計、 加工和裝配要求提高的缺點，提供一種結構更簡單緊湊可以滿足多種壓力值的 徑向雙流式汽輪機。
本實用新型還解決了現有技術中無法針對工況要求進行進汽量精確調節的 缺點，提供一種能隨著工況的變化可以相應調節進汽流量的徑向雙流式汽輪機。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是 一種徑向雙流式汽輪機， 包括底座，設于底座上的前軸承箱和后軸承箱及調節執行機構，前軸承箱和后 軸承箱之間設有汽輪機本體，汽輪機本體內設有主軸，其中，所述的主軸上設 有一個雙列向心整體葉輪和2個布置在雙列向心整體葉輪兩側的離向心整體葉 輪；所述的雙列向心整體葉輪上設有與之成一體的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片，
離向心整體葉輪設有與之成一體的軸流轉離心彎扭曲葉片和向心轉軸流彎扭曲 葉片；向心轉軸流彎扭曲葉片出口與軸流轉離心彎扭曲葉片的進口之間設有軸 向汽流換向流道，軸流轉離心彎扭曲葉片的出口與向心轉軸流彎扭曲葉片的進 口之間設有徑向汽流換向流道。雙列向心整體葉輪的兩側可以設置多個離向心 整體葉輪，這些葉輪都是按照雙列向心整體葉輪的中間對稱，所以可以抵消兩
側產生的軸向力，減輕汽輪機中軸承壓比來提高軸承的耐用性和可靠性；汽流 從雙列向心整體葉輪上的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片組成的流道的進口進入， 沿著流道向心沖動轉子做功，汽流通過軸向汽流換向流道轉換了汽流的角度進 入到軸流轉離心彎扭曲葉片組成的流道，使汽流在離心流道中也能沖動轉子做 功，提高汽流的利用率，提高汽輪機的效率；徑向汽流換向流道前端為徑向導 葉，汽流通過徑向導葉改變了汽流角，經過徑向汽流換向流道進入離向心整體 葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉片組成的流道向心做功；汽輪機主軸上的葉輪正中 間為雙列向心整體葉輪，根據需要可以在兩側成對增加離向心整體葉輪，以滿 足輸出的需要；在不斷的焓降過程中，流道的容積不斷增大，做功階段的流道 從進口到出口，流道容積從小到大。
前、后軸承箱為裝配式結構，前軸承箱其特征是所述的從內到外依次是油 封、徑向滑動軸承、超速保護裝置、離合器、減速器、行程開關、傘形齒輪箱、 電機、前軸承箱體、頂蓋、手孔蓋等構成，前、后軸承箱上下殼體中設有進出 水口與冷卻水腔。
所述的雙列向心整體葉輪或離向心整體葉輪的兩側面呈錐形，中間部位為 凹陷的分流級，雙列向心整體葉輪上的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片呈立體扭曲 對稱鏡像布置，每列向心轉軸流彎扭曲葉片為等長度或者長短交錯排列。葉輪 上的葉片的排列形式可以根據需要排列。
作為優選，所述的雙列向心整體葉輪的進口處設有一個雙列進汽室并分成 4個組固定在汽缸體上，在進汽室的出口處設有雙列導流組件。雙列進汽室分
成四個組固定在汽缸體上，每個組都能單獨進汽，也可以控制使之不進汽，可 以對稱進汽也可以不對稱進汽，在啟動汽輪機時，需要低轉速進行暖熱使汽輪 機達到一定的溫度后才升速工作，在不同的負載下，采用不同的啟動方式能更 合理地使用汽輪機；由于結構的需要，進汽室的出口與向心做功流道的進口的 角度不相配，為適合汽流的流向在進汽室的出口處設置了雙列導流組件，以調 整汽流從進汽室出來的角度符合進汽要求。
上述的汽缸體殼體可以由至少2件以上汽缸殼體組成；汽缸體可以由調節 汽閥、下進汽管、上進汽管、前汽封組件、后汽封組件、前汽缸上殼體、中間 汽缸上殼體、安全排汽閥、后汽缸上殼體、后汽缸下殼體、中間汽缸下殼體、 前汽缸下殼體、雙列進汽室、雙列導流組件、可轉導葉機構、隔板套、 一級隔 板、二級隔板、三級隔板、四級隔板等構成汽輪機上、下兩部分，汽缸的垂直 與水平中分面上用緊固件連接。
考慮到汽流完成向心做功后能再進行離心做功，如果直接進入離心做功流 道從向心做功流道出來的汽流的角度不合要求，所以，所述的向心轉軸流彎扭 曲葉片的出口與軸流轉離心彎扭曲葉片的進口之間設有軸向導葉，軸向導葉與 二級隔板成一整體，軸向導葉構成軸向汽流換向流道。通過軸向導葉對汽流進 行角度的調整，以滿足離心作用所需汽流的角度要求。
正對離向心整體葉輪的中間部位設有三級隔板，離向心整體葉輪周面上設 有隔板套，離向心整體葉輪上向心轉軸流彎扭曲葉片的包絡面處設有四級隔板， 三級隔板與隔板套之間設有徑向導葉，三級隔板與四級隔板之間設有靜葉片， 徑向導葉的進口與靜葉片的進口之間構成徑向換向流道。徑向換向流道使從離 心做功流道出去的汽流再次進入向心做功流道進口前進行角度調整和壓縮。
考慮到各種工況的流量與壓力的變化，所以，正對雙列向心整體葉輪正中 間部位處設有一級隔板， 一級隔板與進汽室之間設有可轉導葉機構。可轉導葉 機構調節進入做功流道的汽流流量。
上述的一級隔板、二級隔板、三級隔板、四級隔板與隔板套可以分別由2 件構成，也可以按結構要求由2件以上構成； 一級隔板與三級隔板的下方分別 伸入雙列向心整體葉輪和離向心整體葉輪的中間凹腔內，各級隔板內周設有若 干彈性汽封齒片。
所述的向心轉軸流彎扭曲葉片的進汽流道的進口與主軸的軸線垂直，出口 與主軸的軸線平行，軸流轉離心彎扭曲葉片的進汽流道的進口與主軸的軸線平 行，出口與主軸的軸線垂直；主軸與各整體葉輪間可為機械連接或整體式結構。 根據汽輪機的尺寸大小來調節使用的主軸與個整體葉輪之間的結構，若尺寸小 可以采用整體式結構，若尺寸大在不適合采用整體結構時可以采用機械連接或 者焊接。
調節執行機構由調節汽閥、油缸、分油器及截止閥組成，其中調節汽閥為 整體式調節閥結構或者由2組調節闊組成，調節汽閥上設有2個進汽口和4個 出汽口，截止閥設在每個油缸的油路上。進汽室的進汽通道由可調執行機構來 控制，可調執行機構上的調節汽閥由油缸控制，當進汽通道需要關閉時相應的 油缸停止動作，此時由油路上的截止閥關閉切斷油路使油缸保持相應狀態。
可轉導葉機構由可轉導葉片與傳動機構及調節機構組成，可轉導葉片之間 形成向心噴嘴，傳動機構由耐高溫軸承與連接桿和擺動臂組成，擺動臂與轉動 機構相連，來控制可轉導葉片形成的向心噴嘴的開口大小，調節機構上設有調 節指示器。調節調節機構，傳動機構帶動可轉導葉片旋轉，使向心噴嘴的出口 截面面積變大或者變小，從而來控制汽流的大小和壓力；調節指示器上設有刻 度，刻度與可轉導葉片的旋轉角度成一定的關系，使旋轉的角度能在調節指示
傳動機構由轉動臂連接半環、轉軸組件、耐高溫軸承、擺動臂、連接桿組 成，調節機構由調節指示器組件、指針組件、螺紋連桿和調節手輪組成，可轉 導葉片與傳動機構通過支承安裝環、彈性汽封件、彈性軸套、可轉導葉片、軸向位移彈性補償元件、銷軸、轉動臂相連。
各整體葉輪固定在主軸上可以是等直徑或者由高壓向低壓方向將多個不同 直徑的整體葉輪排列成階梯狀；雙列向心整體葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉片組 成的進汽流道到軸向汽流換向流道的出口截面從小到大變化，徑向換向流道的 進口到出口截面從大到小變化，離向心整體葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉片組成 的進汽流道進口到出口的截面從小到大變化。
本實用新型的有益效果是徑向雙流式汽輪機結構新穎獨特、實用性強， 具有轉速高、熱能轉換效率高、能耗低、污染排放少、節能效果顯著等特點， 在可轉導葉機構變工況調節時方便可靠，變工況特性曲線平滑，變工況性能優 良，運行穩定可靠，整體式葉輪轉子結構新穎、裝配件少、結構簡單緊湊、強 度大、剛性好、重量輕，轉子軸向推力相互抵消，由于各整體葉輪上的彎扭曲 葉片與整體葉輪為剛性連接，擁有很強的抗超速、抗振、抗沖擊性能，因此高 速運行中擁有很強的安全可靠性，通流部軸向、徑向尺寸小、整機重量輕，制 造簡單方便，原材料耗量少，生產周期短，制造成本低，維護與維修方便。特 別是工質在汽輪機通流部轉換過程中具有能量損失小、效率高，尤其是在遇到 轉子超速、振動現象時也不容易引起轉子損壞等事故的發生。
圖1是本實用新型的一種結構示意圖2是本實用新型
圖1所示結構的汽輪機本體的結構示意圖3是本實用新型圖2中I處結構放大圖4是本實用新型圖2中A-A剖視圖5是本實用新型圖4中II處結構放大圖6是本實用新型可轉導葉機構的剖視圖7是本實用新型圖6中手輪調節部分結構剖視圖； 圖8是本實用新型調節執行機構的結構示意圖9是本實用新型圖8所示結構中一種調節汽閥的結構示意圖IO是本實用新型一種主軸的結構示意
圖11是本實用新型雙列向心整體葉輪的D向視
圖12是本實用新型雙列向心整體葉輪的結構示意
圖13是本實用新型雙列向心整體葉輪的E向視
圖14是本實用新型離向心整體葉輪的F向視
圖15是本實用新型離向心整體葉輪的結構示意
圖16是本實用新型離向心整體葉輪的G向視
圖17是本實用新型
圖1所示結構的后軸承箱縱向剖視
圖18是本實用新型
圖1所示結構的前軸承箱縱向剖視
圖19是本實用新型
圖18所示結構旋轉剖視圖20是本實用新型流道沿周向展開通流原理示圖。
圖中箭頭表示汽流在汽輪機中的流向，1、底座，2、前軸承箱，3、后軸 承箱，4、徑向滑動軸承，5、調節執行機構，6、汽輪機本體，10、行程開關， 14、超速保護裝置，15、離合器，16、油封，18、電機，19、傘形齒輪箱，20、 頂蓋，21、前軸承箱體，23、手孔蓋，25、油缸，26、截止閥，27、輸油管， 30、調節汽閥，32、分油器，33、前汽缸上殼體，34、下進汽管，35、上進汽 管，36、雙列進汽室，37、中間汽缸上殼體，38、可轉導葉機構，39、 一級隔 板，40、主軸，41、 二級隔板，42、隔板套，43、三級隔板，44、四級隔板， 45、后汽缸上殼體，46、后汽封組件，49、向心轉軸流彎扭曲葉片，50、離向 心整體葉輪，51、靜葉片，52、 U形換向汽道，53、徑向導葉，54、軸流轉離 心彎扭曲葉片，55、軸向導葉，57、雙列向心整體葉輪，60、中間汽缸下殼體， 61、雙列導流組件，64、前汽缸下殼體，66、前汽封組件，67、支承安裝環，68、彈性汽封件，69、彈性軸承，70、可轉導葉片，71、軸向位移彈性補償元 件，72、轉動臂連接半環，73、銷軸，74、轉動臂，75、調節指示器，76、指 針組件，77、螺紋連桿，78、調節手輪，79、耐高溫軸承，80、連接桿，81、 擺動臂，82、轉軸組件，83、轉子軸向位移監測裝置，84、安全排汽閥。
具體實施方式
下面通過具體實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具 體的說明。
實施例徑向雙流式汽輪機(參見附
圖1)包括底座1，設于底座上的前軸承箱 2和后軸承箱3及設置在前軸承箱上邊的調節執行機構5，前軸承箱和后軸承箱 之間設有汽輪機本體6，汽輪機本體內設有主軸40，主軸連通前軸承箱和后軸 承箱，主軸上正中間部位設有一個雙列向心整體葉輪57，在雙列向心整體葉輪 兩側的各有一個離向心整體葉輪50，主軸與各整體葉輪采用整體結構形式，等 直徑排列各整體葉輪(參見附
圖10)。
前軸承箱(參見附
圖18附
圖19)包括1套超速保護裝置和1個傘形齒輪 箱與1個減速器及軸承箱體等組成。分別是端蓋、行程開關10、進油管、潤滑 油管、排油管、超速保護裝置14、離合器15、油封16、擋熱板、電機18、傘 形齒輪箱19、頂蓋20、前軸承箱體21、減速器、手孔蓋23、縱向滑鍵；傘形 齒輪箱設在前軸承箱一側，從動傘形齒輪軸與減速器中蝸桿相連，減速器設在 前軸承箱前側，減速器輸出軸端設有驅動油缸，驅動油缸進口設有進油管，出 油口設有排油口，驅動油缸后設有牙嵌式離合器，牙嵌式離合器后設有超速保 護裝置14，其后設有徑向滑動軸承4和油封，傘形齒輪箱與前軸承箱一側之間 由緊固件相連，減速器和超速保護裝置與前軸承箱中分面之間由緊固件連接， 徑向滑動軸承和油封在前軸承箱凹槽中定位，擋熱板與前軸承箱后端之間由緊 固件相連，前軸承箱上下中分面之間由緊固件相連接。
后軸承箱包括1個擋熱板和1個后軸承箱蓋與1個組合軸承及轉子軸向位
移監測裝置83等組成，后軸承箱蓋與后汽缸下殼體48中分面之間由緊固件相 連接(參見附
圖17)。
在前軸承箱徑向滑動軸承3和油封16之間的上下前軸承箱殼體中設有冷卻 水進出口和冷卻水腔，在后汽缸下殼體與后軸承箱蓋中也設有冷卻水進出口和 冷卻水腔。
雙列向心整體葉輪或離向心整體葉輪的兩側面呈錐形，中間部位為凹陷的 分流級，雙列向心整體葉輪上設有與之成一體的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片49, 呈立體扭曲對稱鏡像布置，長短交錯排列，離向心整體葉輪設有與之成一體的 軸流轉離心彎扭袖葉片54和向心轉軸流彎扭曲葉片，向心轉軸流彎扭曲葉片的 進汽流道的進口與主軸的軸線垂直，出口與主軸的軸線平行，軸流轉離心彎扭 曲葉片的進汽流道的進口與主軸的軸線平行，出口與主軸的軸線垂直；離向心 整體葉輪上的軸流轉離心彎扭曲葉片的進口與向心整體葉輪上的向心轉軸流彎 扭曲葉片的出口相對，雙列向心整體葉輪的進口處設有一個雙列進汽室36并分 成4個組固定在汽缸體上，在進汽室的出口處設有雙列導流組件61 (參見附圖 3附
圖11附
圖12附
圖13附
圖14附
圖15附
圖16附
圖17)，所有雙列導流組件 在雙列進汽室凹槽中定位，兩雙列導流組件之間形成向心噴嘴流道，雙列向心 整體葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉片組成的進汽流道到軸向汽流換向流道的出口 截面從小到大變化，徑向換向流道的進口到出口截面從大到小變化，離向心整 體葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉片組成的進汽流道進口到出口的截面從小到大變 化。
雙列進汽室36由4件與前汽缸殼體焊連接；汽缸由前汽缸上殼體33、中 間汽缸上殼體37、安全排汽閥84、后汽缸上殼體45、后汽缸下殼體48、中間 汽缸下殼體60、前汽缸下殼體64、前汽封組件66和后汽封組件46， 4個雙列 進汽室的進汽口分別與上進汽管35和下進汽管34連通，中間汽缸上殼體上方 設有兩件安全排汽閥84。
正對雙列向心整體葉輪正中間部位處設有一級隔板39， 雙列向心整體葉 輪與離向心整體葉輪之間設有二級隔板41， 二級隔板固定了軸向導葉55，軸向 導葉連接著向心轉軸流彎扭曲葉片的出口與軸流轉離心彎扭曲葉片的進口構成 軸向汽流換向流道，向心轉軸流彎扭曲葉片出口與軸流轉離心彎扭曲葉片的進 口之間設有軸向汽流換向流道，正對離向心整體葉輪的中間部位設有三級隔板 43，離向心整體葉輪周面上設有隔板套42，離向心整體葉輪上向心轉軸流彎扭 曲葉片的包絡面處設有四級隔板44，三級隔板與隔板套之間設有U形換向汽道 52， U形換向汽道的一端設有徑向導葉53，徑向導葉連接著軸流轉離心彎扭曲 葉片的出口，三級隔板與四級隔板之間設有靜葉片51,靜葉片連著U形換向汽 道的另一端，徑向導葉的進口與靜葉片的進口之間構成徑向換向流道， 一級隔 板與進汽室之間設有可轉導葉機構(參見附圖2附圖4)。
調節執行機構(參見附
圖1附圖8附圖9)由調節汽閥30、 4個驅動油缸25、 分油器32及8個截止閥26組成，在偏置一個電機18，驅動油缸的下端與前軸 承箱2之間鉸接，活塞桿端部與連桿一端鉸接，連桿的中部套裝在支承架上方 的公用軸中，連桿的另一端與調節汽閥閥桿相連，靠近驅動油缸進、出油口設 有截止閥，每個截止閥與分油器之間由輸油管相連，整個調節機構由支承架支 承，支承架的下端與前軸承箱21之間由緊固件31相連；調節汽閥為二進四出 結構形式，每個進汽口分別與2個調節閥相連通，4個出汽口分別與下進汽管 34和上進汽管35的進口相連通，上、下進汽管的出口分別與汽輪機中雙列進 汽室的進汽口相連通。
可轉導葉機構(參見附圖5附圖6附圖7)由可轉導葉片70與傳動機構及 調節機構組成，可轉導葉片上設有彈性汽封件68與軸向位移彈性補償元件，彈 性汽封件之間形成向心噴嘴，傳動機構由耐高溫軸承79與連接桿80和擺動臂 81組成，擺動臂與轉動機構相連，轉動機構由調節手輪78來控制向心噴嘴的 開口大小，調節機構上設有調節指示器75 。 可轉導葉機構設在汽缸內隔板套之間，雙列可轉導葉片軸伸段由彈性軸套
69支承，兩可轉導葉片軸伸外端與轉動臂74套連接，所有轉動臂一端與轉動 臂連接半環72之間由銷軸73鉸接，上下2轉動臂連接半環與擺動臂81之間由 轉軸組件82鉸接，擺動臂81與雙列進汽室和連接桿80及螺紋連桿77之間分 別由耐高溫軸承79支承和連接，螺紋連桿77上方設有指針組件76、調節指示 器組件75、調節手輪78等結構，可轉導葉機構由支承安裝環67中凹槽與雙列 進汽室內的凸出部嚙合定位， 一級隔板39分上、下2件設在支承安裝環67內， 一級隔板外周凸出部兩側與雙列導流組件內側面定位。
本實用新型實施方式的工作過程，即將高壓蒸汽的能量轉換為機械能的過 程如下
第一第一級雙列向心轉軸流級的能量轉換過程(參見附
圖17) 高壓蒸汽由調節汽閥30經下進汽管34、上進汽管35分為上下四路進入四 組雙列進汽室36，四組雙列進汽室中的主蒸汽流分別從上下兩雙列導流組件61 進口流入可轉導葉片70形成的向心噴嘴流道，蒸汽在兩可轉導葉片之間的向心 噴嘴流道中流動過程使蒸汽被逐漸膨脹產生高速汽流從向心轉軸流彎扭曲葉片 進口以單股流向心噴射沖動轉子旋轉。
噴射出的單股流高速汽流流至向心轉軸流彎扭曲葉片的短葉片進口時則分 成雙流繼續在向心轉軸流彎扭曲葉片49中流動至出口排出，蒸汽在流動過程中 轉子被沖轉，也是在一定反動度下的蒸汽焓降做功的過程，轉子在向心噴射汽 流的沖動下和葉片流道內的膨脹汽流推動下旋轉，做功后的蒸汽從雙列向心整 體葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉片出口流出，即完成了第一級向心轉軸流級的能 量轉換。
第一級向心轉軸流級做功后的蒸汽從出口流出后，從軸向導葉55d進口進 入汽流導向流道，汽流在從軸向導葉的進口流至出口的過程中使汽流角得到改 變，并進入離向心整體葉輪的軸流轉離心彎扭曲葉片進口處，由此完成了第一
級向心轉軸流級做功后的汽流角調整過程，使第一級向心轉軸流級做功后的蒸 汽熱能再次被第二級軸流轉離心級所利用。
第二第二級軸流轉離心級的能量轉換過程
由上一級做功、流向改變后的蒸汽從離向心整體葉輪的軸流轉離心彎扭曲 葉片的長葉片進口進入后，蒸汽在做功流道中以單股流沿軸向轉離心流道膨脹 產生高速離心汽流沖動轉子旋轉，蒸汽流分成雙流在長、短彎扭曲葉片流道中 繼續流動膨脹沖動做功，轉子在軸流轉離心膨脹汽流的高速沖動下旋轉，做功 后的蒸汽從軸流轉離心彎扭曲葉片出口流出，即完成了第二級軸流轉離心級的 能量轉換。
第二級軸流轉離心級做功后的蒸汽從出口流出后，即進入徑向導葉53中的
汽流導向流道，蒸汽在流道流動過程中使汽流角得到改變，并進入由隔板套42 和第三級隔板43之間形成的U形換向汽道中進行180。轉向后進入靜葉片的進 口，由此完成了第二級軸流轉離心級做功后的汽流角調整過程，使第二級軸流 轉離心級做功后的蒸汽熱能再次被第三級向心轉軸流級所利用。
第三第三級向心轉軸流級的能量轉換過程
由第二級軸流轉離心級做功、換向后的蒸汽從靜葉片進口至出口的流動過 程中，蒸汽第三次被膨脹并產生高速汽流以單股流第三次向心沖動轉子旋轉。
噴射出的單股汽流分成雙流繼續在向心轉軸流彎扭曲葉片49流道中流動， 蒸汽由向心轉軸流彎扭曲葉片進口到出口流動膨脹過程轉子被沖轉，也是在一 定反動度下的蒸汽降焓做功的過程，轉子在向心噴射汽流的沖動下和葉片流道 內的膨脹汽流沖動下旋轉，做功后的蒸汽從第三級向心轉軸流彎扭曲葉片出口 流出進入排汽缸后，即完成了第三級向心轉軸流級能量轉換。
綜上所述，高壓蒸汽在雙列進汽室36內經過第一級向心轉軸流級、第二軸 流轉離心級、第三級向心轉軸流級的連續能量轉換后，完全膨脹做功后的低壓
蒸汽從后汽缸下方排汽口排出送至凝汽設備進行處理或是送往其他熱用戶供余 熱利用。
變工況調節過程
當汽輪機需要改變工況運行時，可經手工轉動汽輪機上方調節手輪78 (參
見附圖6附圖7)，使螺紋連桿77沿軸向上下移動并由連接桿80驅動擺動臂81 在設計的角度范圍擺動，轉動臂連接半環72經轉軸組件82在擺動臂81驅動下 作順時針或是逆時針轉動并經轉動臂74帶動可轉導葉片70作順時針或是逆時 針轉動，由此達到兩可轉導葉片之間的出口面積被改變而完成對可轉導葉片出 口流量的調節，實現了變工況調節。
可轉導葉片的調節量可經指針組件76由調節指示器組件75中的窗口顯示。
權利要求1. 一種徑向雙流式汽輪機，包括底座，設于底座上的前軸承箱和后軸承箱及調節執行機構，前軸承箱和后軸承箱之間設有汽輪機本體，汽輪機本體內設有主軸，其特征在于所述的主軸(40)上設有一個雙列向心整體葉輪(57)和2個布置在雙列向心整體葉輪兩側的離向心整體葉輪(50)；所述的雙列向心整體葉輪上設有與之成一體的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片(49)，離向心整體葉輪設有與之成一體的軸流轉離心彎扭曲葉片(54)和向心轉軸流彎扭曲葉片；向心轉軸流彎扭曲葉片出口與軸流轉離心彎扭曲葉片的進口之間設有軸向汽流換向流道，軸流轉離心彎扭曲葉片的出口與向心轉軸流彎扭曲葉片的進口之間設有徑向汽流換向流道。
2、 根據權利要求1所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于所述的雙 列向心整體葉輪或離向心整體葉輪的兩側面呈錐形，中間部位為凹陷的分流 級，雙列向心整體葉輪上的雙列向心轉軸流彎扭曲葉片呈立體扭曲對稱鏡像布 置，每列向心轉軸流彎扭曲葉片為等長度或者長短交錯排列。
3、 根據權利要求1或2所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于所述 的雙列向心整體葉輪的進口處設有一個雙列進汽室(36)并分成4個組固定在 汽缸體上，在進汽室的出口處設有雙列導流組件(61)。
4、 根據權利要求1或2所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于所述 的向心轉軸流彎扭曲葉片的出口與軸流轉離心彎扭曲葉片的進口之間設有軸 向導葉(55)，軸向導葉固定在二級隔板(41)上，軸向導葉構成軸向汽流換 向流道。
5、 根據權利要求1所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于正對離向離向心整體葉輪的中間部位設有三級隔板(43)，離向心整體葉輪周面上設有 隔板套(42)，離向心整體葉輪上向心轉軸流彎扭曲葉片的包絡面處設有四級 隔板(44)，三級隔板與隔板套之間設有徑向導葉(53)，三級隔板與四級隔板 之間設有靜葉片(51)，徑向導葉的進口與靜葉片的進口之間構成徑向換向流 道。
6、 根據權利要求1所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于正對雙列 向心整體葉輪正中間部位處設有一級隔板(39)， 一級隔板與進汽室之間設有 可轉導葉機構(38)。
7、 根據權利要求1所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于所述的向 心轉軸流彎扭曲葉片的進汽流道的進口與主軸的軸線垂直，出口與主軸的軸線 平行，軸流轉離心彎扭曲葉片的進汽流道的進口與主軸的軸線平行，出口與主 軸的軸線垂直；主軸與各整體葉輪間可為機械連接或整體式結構。
8、 根據權利要求1所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于調節執行 機構(5)由調節汽閥(30)、油缸(25)、分油器(32)及截止閥(26)組成， 其中調節汽閥為整體式調節閥結構或者由2組調節闊組成，調節汽閥上設有2 個進汽口和4個出汽口，截止閥設在每個油缸的油路上。
9、 根據權利要求6所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于可轉導葉 機構由可轉導葉片(70)與傳動機構及調節機構組成，可轉導葉片之間形成向 心噴嘴，傳動機構由耐高溫軸承(79)與連接桿(80)和擺動臂(81)組成， 擺動臂與轉動機構相連，來控制可轉導葉片形成的向心噴嘴的開口大小，調節 機構上設有調節指示器(75)。
10、 根據權利要求1或2或5或6或7所述的一種徑向雙流式汽輪機，其特征在于各整體葉輪固定在主軸上可以是等直徑或者由高壓向低壓方向將多個不同直徑的整體葉輪排列成階梯狀；雙列向心整體葉輪的向心轉軸流彎扭曲 葉片組成的進汽流道到軸向汽流換向流道的出口截面從小到大變化，徑向換向 流道的進口到出口截面從大到小變化，離向心整體葉輪的向心轉軸流彎扭曲葉 片組成的進汽流道進口到出口的截面從小到大變化。
專利摘要本實用新型涉及一種汽輪機，尤其是能有效減小軸向力并可能的利用汽流的能量的一種徑向雙流式汽輪機。在旋轉主軸的中間位置布置雙列向心整體葉輪，兩側布置離向心整體葉輪，在汽流向心運動時做功，推動主軸轉動，經過角度轉換，在離心階段再次做功推動主軸轉動，再進入下一個循環。這種結構能抵消產生的軸向力，縮小結構，能利用離心時的能量，提高了效率。
文檔編號F01D1/00GK201078246SQ20072011066
公開日2008年6月25日 申請日期2007年6月15日 優先權日2007年6月15日
發明者程建平, 群 鄭 申請人:程建平;鄭 群