本实用新型涉及机械制造领域，特别是一种大型机组用拼接式法兰。
背景技术：
目前，百万千瓦级汽轮发电机在各国电力市场已经拥有很成熟的应用，有些型号机组发电机定子本身具有较大的外形尺寸，不能满足国内铁路运输限宽4000mm要求，而且，过大的外径尺寸也会因道路环境因素引起的诸多运输风险，如桥高，路宽，转弯半径等。如图1中所示，为原有法兰结构示意图，影响定子运输宽度的因素有很多，其中机组轴向两侧端部法兰1’的外径尺寸d1过大是主要因素之一，有些机型达到4110mm甚至更大。而法兰1’外径的尺寸主要取决于机组自身容量及机壳外形尺寸，且法兰本身必须具有一定的径向宽度，才能满足机械强度及良好的密封要求。此外，大型机组为系列化设计，在考虑产品供货周期和价格成本的基础上很难通过改变机组外形尺寸和法兰自身尺寸来降低外径尺寸。
技术实现要素：
本实用新型克服了上述缺点，提供了一种可灵活拆卸的大型机组用拼接式法兰。
本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种大型机组用拼接式法兰，包括基座部分和拼接部分，所述拼接部分对称地设置在所述基座部分所在平面的水平方向的两端，在所述拼接部分与基座部分相互拼接并通过紧固件固定时，所述基座部分上的法兰孔和拼接部分上的法兰孔在同一圆周上。
所述基座部分和拼接部分之间的拼接面为相互匹配的台阶结构，且包括至少两级台阶，所述拼接部分基于所述台阶结构与基座部分形成插入式拼接。
所述紧固件为紧固螺栓，所述拼接部分具有螺栓孔，并通过沿插入方向的若干紧固螺栓固定连接。
所述拼接部分上的螺栓孔与法兰孔相互垂直且交错布置。
所述台阶结构包括第一级台阶和第二级台阶，第一级台阶为垂直于插入方向的平面，第二级台阶为与所述法兰孔所在圆周同心、且半径略小的圆弧面，所述螺栓孔位于第一级台阶处。
所述拼接部分的径向宽度、基座部分与拼接部分的拼接面处的径向宽度，略大于所述基座部分中其余部分的径向宽度。
本实用新型利用基座部分和拼接部分拼接成为完整法兰，在机组运输中，可以拆除所述拼接部分，在最大程度保持原发电机容量、机壳设计尺寸不变的情况下，很好地解决了运输限宽的问题，在运输到达现场后重新拼接安装。此外，所述拼接面采用台阶结构，形成插入式拼接，能够保证拼接部位的机械强度及良好的密封效果。
附图说明
图1为原有法兰结构示意图；
图2为本实用新型优选实施例的结构示意图；
图3为图2中拼接部分的立体示意图；
图4为图2中a处的局部放大图；
图5为图2的侧视图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种大型机组用拼接式法兰，下面结合具体实施例对本实用新型内容加以详细描述。
如图2中所示，为本实用新型一种优选实施例的结构示意图，本优选实施例包括基座部分2和拼接部分1，所述拼接部分1对称地设置在所述基座部分2所在平面的水平方向的两端，即是法兰左右两侧直径最大处，所述拼接部分与基座部分拼接并通过紧固件固定时，所述基座部分上的法兰孔21和拼接部分上的法兰孔11在同一圆周上，使得基座部分和拼接部分拼接后，共同构成一个完整的法兰。图中可知，所述拼接部分1拆卸后的最宽处的外径尺寸d2，相较于现有技术中的外径尺寸d1有所减小，即在保持原机组外径外形尺寸和法兰孔圆周尺寸不变的情况下，缩减了水平方向的外径，使得机组满足运输限宽要求。
如图3中所示，所述拼接部分1的立体示意图，所述基座部分2和拼接部分1之间的拼接面为相互匹配的台阶结构，使得拼接部分1与基座部分2形成自两侧由外向内插入的插入式拼接，所述台阶结构包括两级台阶，分别为第一级台阶12和第二级台阶13，第一级台阶12为垂直于插入方向的平面，确保拼接部分1插入基座部分2时，在垂直于插入方向，即法兰的径向上能够良好定位，所述第二级台阶13为与所述法兰孔11所在圆周同心、且半径略小于法兰孔11、21所在圆周的圆弧面，使得该第二级台阶13接触面与法兰孔11之间应力较为平均，所述第一级台阶12处具有6个螺栓孔14，且所述螺栓孔14与法兰孔11相互垂直且交错布置，相互影响较小。
图4为图2中a处的局部放大图。所述基座部分2和拼接部分1通过第一级台阶12和第二级台阶13相互紧密配合，所述紧固件为6个紧固螺栓3，所述紧固螺栓3穿过所述螺栓孔14，沿插入方向拧紧，将所述拼接部分1和基座部分2固定连接。
图5为图2的侧视图，结合图2、3可知，所述拼接部分1的径向宽度、基座部分2与拼接部分1的拼接面处的径向宽度，略大于所述基座部分2中其余部分的径向宽度，提高拼接部分1与基座部分2拼接处的机械强度及密封效果。
本优选实施例，使用有限元方法对法兰装配进行严格的机械强度计算，并评估结构在试验压力下机械变形，内部应力以及关键位置的接触和密封效果，计算结果表明：在试验压力下，采用本优选实施例之拼接式法兰，拼接处局部变形没有超过机座法兰其他一般区域机械应力符合标准要求。
基于上述结构可知，所述拼接部分1与基座部分2可以在工厂试验时进行安装，运输前拆卸，并在运抵现场后完成最终安装，解决运输限宽的问题，使得机组设备满足在国内各地区市场投入使用，极大地扩宽了产品应用市场，给企业带来了巨大效益。另外，所述大型机组以大型汽轮发电机定子为例，正常工作时其内部充满一定压力的氢气，作为承压部件的一部分，对本实用新型密封面装配尺寸具有一定加工精度要求。即所述第一级台阶12及其他关键接触位置保证加工精度，确保了所述拼接部分1与基座部分2之间的良好接触，能够符合密封泄漏要求。
作为上述优选实施例的变种，所述基座部分2和拼接部分1之间的拼接面亦可采用相互匹配的平面结构、凹凸结构等其他多种形式，亦能实现预期的拼接、拆卸目的，很好地解决了运输限宽的问题。
以上对本实用新型所提供的大型机组用拼接式法兰进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
1.一种大型机组用拼接式法兰，其特征在于：包括基座部分和拼接部分，所述拼接部分对称地设置在所述基座部分所在平面的水平方向的两端，在所述拼接部分与基座部分相互拼接并通过紧固件固定时，所述基座部分上的法兰孔和拼接部分上的法兰孔在同一圆周上。
2.根据权利要求1所述的大型机组用拼接式法兰，其特征在于：所述基座部分和拼接部分之间的拼接面为相互匹配的台阶结构，且包括至少两级台阶，所述拼接部分基于所述台阶结构与基座部分形成插入式拼接。
3.根据权利要求2所述的大型机组用拼接式法兰，其特征在于：所述紧固件为紧固螺栓，所述拼接部分具有螺栓孔，并通过沿插入方向的若干紧固螺栓固定连接。
4.根据权利要求3所述的大型机组用拼接式法兰，其特征在于：所述台阶结构包括第一台阶和第二台阶，第一台阶为垂直于插入方向的平面，第二台阶为与所述法兰孔所在圆周同心、且半径略小的圆弧面，所述螺栓孔位于第一台阶处。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的大型机组用拼接式法兰，其特征在于：所述拼接部分上的螺栓孔与法兰孔相互垂直且交错布置。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的大型机组用拼接式法兰，其特征在于：所述拼接部分的径向宽度、基座部分与拼接部分的拼接面处的径向宽度，略大于所述基座部分中其余部分的径向宽度。
技术总结