地面用燃气轮机的传动轴及地面用燃气轮的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种地面用燃气轮机的传动轴及地面用燃气轮机。地面用燃气轮机的传动轴，包括轴基体，轴基体的第一端设置有用以啮合连接减速器的第一外花键，轴基体的第二端设置有用以啮合连接压气机前端的第二外花键；第一外花键的键齿和第二外花键的键齿均贴合轴基体的表面布置；第一外花键从轴基体的端面向轴基体的中部缩进形成第一间距，第一间距小于等于第一外花键的键齿高度，第一外花键的两端与轴基体相连的部位设置为第一弧形过渡面。能够防止第一外花键与轴基体之间发生断裂，从而提高传动轴的使用寿命，提高传动轴的传力性能。
【专利说明】地面用燃气轮机的传动轴及地面用燃气轮机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地面用燃气轮机领域，特别地，涉及一种地面用燃气轮机的传动轴。此外，本实用新型还涉及一种包括上述地面用燃气轮机的传动轴的地面用燃气轮机。
【背景技术】
[0002]地面用燃气轮机的输出转速为12000转/分左右，传动轴一端通过花键连接在燃机压气机前端，另一段通过花键连接在减速器的输入端。
[0003]现有的传动轴结构复杂，加工成本高且周期长；且前端花键部分与后端花键部分齿形、尺寸均不相同，在机械加工时必须采用不同的齿刀进行加工。并且现有传动轴存在一定的结构缺陷，在传动轴圆柱部分和传动轴前端花键部分连接过渡处应力过大，容易发生断裂危害。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于提供一种地面用燃气轮机的传动轴及地面用燃气轮机，以解决现有传动轴结构复杂；齿形、尺寸不同造成加工难度大；传动轴前端花键连接过渡处应力过大容易发生断裂的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种地面用燃气轮机的传动轴，包括轴基体，轴基体的第一端设置有用以啮合连接减速器的第一外花键，轴基体的第二端设置有用以啮合连接压气机前端的第二外花键；第一外花键的键齿和第二外花键的键齿均贴合轴基体的表面布置；第一外花键从轴基体的端面向轴基体的中部缩进形成用以减缓应力集中的第一间距，第一间距小于等于第一外花键的键齿高度，第一外花键的两端与轴基体相连的部位设置为用以防止连接部位断裂的第一弧形过渡面。
[0007]进一步地，第一弧形过渡面包括靠近轴基体端面的第一端弧形过渡面以及远离轴基体端面的第一内弧形过渡面，第一内弧形过渡面的弧度大于第一端弧形过渡面的弧度。
[0008]进一步地，第一内弧形过渡面包括至少两段第一弧形段，相邻两个第一弧形段之间为弧形过渡。
[0009]进一步地，第一弧形段的弧度均相同。
[0010]进一步地，第二外花键从轴基体的端面向轴基体的中部缩进形成用以减缓应力集中的第二间距，第二间距小于等于第二外花键的键齿高度，第二外花键的两端与轴基体相连的部位设置为用以防止连接部位断裂的第二弧形过渡面。
[0011]进一步地，第二弧形过渡面包括靠近轴基体端面的第二端弧形过渡面以及远离轴基体端面的第二内弧形过渡面，第二内弧形过渡面的弧度大于第二端弧形过渡面的弧度。
[0012]进一步地，第二内弧形过渡面包括至少两段第二弧形段，相邻两个第二弧形段之间为弧形过渡；第二弧形段的弧度均相同。
[0013]进一步地，第一外花键的键齿和/或第二外花键的键齿上开设有用以提高轴向连接稳定性的键齿槽。
[0014]进一步地，轴基体的第二端设置有带喷油孔的封口板，封口板通过环套卡固在轴基体的内腔中，轴基体的第二端还设有用以固定封口板的固定件。
[0015]根据本实用新型的另一方面，还提供了一种地面用燃气轮机，其包括上述地面用燃气轮机的传动轴。
[0016]本实用新型具有以下有益效果:
[0017]本实用新型地面用燃气轮机的传动轴，在轴基体两端分别设置第一外花键和第二外花键，并且第一外花键的键齿和第二外花键的键齿均贴合于轴基体的表面，结构简单，力口工方便；第一外花键向轴基体的中部缩进，第一外花键与轴基体的端面之间形成第一间距，能够减缓甚至消除第一外花键与轴基体连接部位的应力集中现象，从而减少第一外花键与轴基体之间发生断裂的几率，提高传动轴的使用寿命以及保证传动轴的传力性能；第一外花键与轴基体接触的部位设置形成第一弧形过渡面，能够防止第一外花键与轴基体之间发生断裂，从而提高传动轴的使用寿命，提高传动轴的传力性能。
[0018]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0020]图1是本实用新型优选实施例的地面用燃气轮机的传动轴的结构示意图。
[0021]图例说明:
[0022]1、轴基体；2、第一外花键；3、第二外花键；4、第一间距；5、第一弧形过渡面；501、第一端弧形过渡面；502、第一内弧形过渡面；6、第二间距；7、第二弧形过渡面；701、第二端弧形过渡面；702、第二内弧形过渡面；8、键齿槽；9、喷油孔；10、封口板；11、环套；12、固定件。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由所限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0024]图1是本实用新型优选实施例的地面用燃气轮机的传动轴的结构示意图。如图1所示，本实施例的地面用燃气轮机的传动轴，包括轴基体1，轴基体I的第一端设置有用以啮合连接减速器的第一外花键2，轴基体I的第二端设置有用以啮合连接压气机前端的第二外花键3 ;第一外花键2的键齿和第二外花键3的键齿均贴合轴基体I的表面布置；第一外花键2从轴基体I的端面向轴基体I的中部缩进形成用以减缓应力集中的第一间距4，第一间距4小于等于第一外花键2的键齿高度，第一外花键2的两端与轴基体I相连的部位设置为用以防止连接部位断裂的第一弧形过渡面5。本实用新型地面用燃气轮机的传动轴，在轴基体I两端分别设置第一外花键2和第二外花键3，并且第一外花键2的键齿和第二外花键3的键齿均贴合于轴基体I的表面，结构简单，加工方便；第一外花键2向轴基体I的中部缩进，第一外花键2与轴基体I的端面之间形成第一间距4，能够减缓甚至消除第一外花键2与轴基体I连接部位的应力集中现象，从而减少第一外花键2与轴基体I之间发生断裂的几率，提高传动轴的使用寿命以及保证传动轴的传力性能；第一外花键2与轴基体I接触的部位设置形成第一弧形过渡面5，能够防止第一外花键2与轴基体I之间发生断裂，从而提闻传动轴的使用寿命，提闻传动轴的传力性能。
[0025]如图1所示，本实施例中，第一弧形过渡面5包括靠近轴基体I端面的第一端弧形过渡面501以及远离轴基体I端面的第一内弧形过渡面502，第一内弧形过渡面502的弧度大于第一端弧形过渡面501的弧度。通过设置不同弧度的过渡面，形成两端不同的结构受力能力，从而降低第一外花键2与轴基体I之间发生断裂的几率。第一内弧形过渡面502的弧度大于第一端弧形过渡面501的弧度，形成从外向内的逐步缓冲结构，从而降低轴向力作用，提高整体的结构稳定性。
[0026]如图1所示，本实施例中，第一内弧形过渡面502包括至少两段第一弧形段，相邻两个第一弧形段之间为弧形过渡。通过设置多个第一弧形段，从而消除应力集中现象，缓冲轴向力的作用。
[0027]如图1所示，本实施例中，第一弧形段的弧度均相同。应力缓冲效果更好。
[0028]如图1所示，本实施例中，第二外花键3从轴基体I的端面向轴基体I的中部缩进形成用以减缓应力集中的第二间距6，第二间距6小于等于第二外花键3的键齿高度，第二外花键3的两端与轴基体I相连的部位设置为用以防止连接部位断裂的第二弧形过渡面7。第二外花键3向轴基体I的中部缩进，第二外花键3与轴基体I的端面之间形成第二间距6，能够减缓甚至消除第二外花键3与轴基体I连接部位的应力集中现象，从而减少第二外花键3与轴基体I之间发生断裂的几率，提高传动轴的使用寿命以及保证传动轴的传力性能；第二外花键3与轴基体I接触的部位设置形成第二弧形过渡面7，能够防止第二外花键3与轴基体I之间发生断裂，从而提高传动轴的使用寿命，提高传动轴的传力性能。
[0029]如图1所示，本实施例中，第二弧形过渡面7包括靠近轴基体I端面的第二端弧形过渡面701以及远离轴基体I端面的第二内弧形过渡面702，第二内弧形过渡面702的弧度大于第二端弧形过渡面701的弧度。通过设置不同弧度的过渡面，形成两端不同的结构受力能力，从而降低第二外花键3与轴基体I之间发生断裂的几率。第二内弧形过渡面702的弧度大于第二端弧形过渡面701的弧度，形成从外向内的逐步缓冲结构，从而降低轴向力作用，提高整体的结构稳定性。
[0030]如图1所示，本实施例中，第二内弧形过渡面702包括至少两段第二弧形段，相邻两个第二弧形段之间为弧形过渡。通过设置多个第二弧形段，从而消除应力集中现象，缓冲轴向力的作用。第二弧形段的弧度均相同。应力缓冲效果更好。
[0031 ] 如图1所示，本实施例中，第一外花键2的键齿和/或第二外花键3的键齿上开设有用以提高轴向连接稳定性的键齿槽8。
[0032]如图1所示，本实施例中，轴基体I的第二端设置有带喷油孔9的封口板10，封口板10通过环套11卡固在轴基体I的内腔中，轴基体I的第二端还设有用以固定封口板10的固定件12。
[0033]如图1所示，本实施例的地面用燃气轮机，包括上述地面用燃气轮机的传动轴。
[0034]实施时，在满足强度和使用要求的情况下，简化结构；前后花键尺寸相同；圆柱部分的壁厚加厚。与现有技术相比，结构简单，强度满足要求，满足了使用需要。通过对传动轴改造设计，降低了加工成本，提高工效近20%。
[0035]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种地面用燃气轮机的传动轴，包括轴基体(1)， 其特征在于， 所述轴基体(1)的第一端设置有用以啮合连接减速器的第一外花键(2)， 所述轴基体(1)的第二端设置有用以啮合连接压气机前端的第二外花键(3)； 所述第一外花键(2)的键齿和所述第二外花键(3)的键齿均贴合轴基体(1)的表面布置； 所述第一外花键(2)从所述轴基体(1)的端面向所述轴基体(1)的中部缩进形成用以减缓应力集中的第一间距(4)， 所述第一间距(4)小于等于所述第一外花键(2)的键齿高度， 所述第一外花键(2)的两端与所述轴基体(1)相连的部位设置为用以防止连接部位断裂的第一弧形过渡面(5)。
2.根据权利要求1所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于， 所述第一弧形过渡面(5)包括靠近所述轴基体(1)端面的第一端弧形过渡面(501)以及远离所述轴基体(1)端面的第一内弧形过渡面(502)， 所述第一内弧形过渡面(502)的弧度大于所述第一端弧形过渡面(501)的弧度。
3.根据权利要求2所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于，所述第一内弧形过渡面(502)包括至少两段第一弧形段，相邻两个所述第一弧形段之间为弧形过渡。
4.根据权利要求3所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于，所述第一弧形段的弧度均相同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于， 所述第二外花键(3)从所述轴基体(1)的端面向所述轴基体(1)的中部缩进形成用以减缓应力集中的第二间距(6)， 所述第二间距(6)小于等于所述第二外花键(3)的键齿高度， 所述第二外花键(3)的两端与所述轴基体(1)相连的部位设置为用以防止连接部位断裂的第二弧形过渡面(7)。
6.根据权利要求5所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于， 所述第二弧形过渡面(7)包括靠近所述轴基体(1)端面的第二端弧形过渡面(701)以及远离所述轴基体(1)端面的第二内弧形过渡面(702)， 所述第二内弧形过渡面(702)的弧度大于所述第二端弧形过渡面(701)的弧度。
7.根据权利要求6所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于， 所述第二内弧形过渡面(702)包括至少两段第二弧形段，相邻两个所述第二弧形段之间为弧形过渡； 所述第二弧形段的弧度均相同。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于，所述第一外花键(2)的键齿和/或所述第二外花键(3)的键齿上开设有用以提高轴向连接稳定性的键齿槽⑶。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的地面用燃气轮机的传动轴，其特征在于， 所述轴基体(1)的第二端设置有带喷油孔(9)的封口板(10)， 所述封口板(10)通过环套(11)卡固在所述轴基体(1)的内腔中， 所述轴基体（I)的第二端还设有用以固定所述封口板（10)的固定件（12)。
10.一种地面用燃气轮机，其特征在于，包括权利要求I至9中任一项所述的地面用燃气轮机的传动轴。
【文档编号】F16C3/02GK204041710SQ201420389901
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】吴登良 申请人:株洲南方燃气轮机成套制造安装有限公司