專利名稱：燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種渦輪可轉導葉系統(tǒng)，具體涉及一種燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)。
背景技術：
燃氣輪機的一個顯著的特點是隨著運行工況的降低，其輸出功率、熱效率迅速降低。因此采用動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)可以提高機組在部分非設計工況環(huán)境下的功率和熱效率。到目前為止，國外在工程上應用的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)主要包括美國的 WR21型燃氣輪機，通過采用間冷、回熱和可調導葉技術，該型燃氣輪機比同等功率水平的簡單循環(huán)燃氣輪機每年節(jié)約燃油達30%之多。動力渦輪可轉導葉在機組調試過程中可以起到重要作用，可以有效的解決渦輪間和渦輪與壓氣機間的最佳匹配問題，因而能夠大幅度地提高燃氣輪機部分非設計工況下運行的經濟性。Dr. A. stodola是最早提出變幾何渦輪概念的人之一。他于1927年提出一個蒸汽輪機的矩形噴嘴通道中使用可移動壁面的設備。這個設備通過改變噴嘴的喉部面積和出口面積來優(yōu)化噴嘴的膨脹比。后來，變節(jié)距推進器和可移動靜葉已廣泛應用于高壓比軸流壓縮機，以優(yōu)化推進器和發(fā)動機的運行。但是現有的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)的密封結構復雜以及轉軸與軸套之間因高溫熱膨脹易發(fā)生卡死的現象、工作可靠性低。

實用新型內容本實用新型為解決現有的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)的密封結構復雜以及工作可靠性低的問題，進而提供了一種燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)。本實用新型為解決上述技術問題采取的技術方案是本實用新型的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)包括機匣、前外殼罩、第一鋼帶、第二鋼帶、后外殼罩、導軌、滾柱、聯動環(huán)、卡簧、第一軸承套、第二軸承套、陶瓷轉軸、搖臂、端蓋、內罩殼、轉接筒、法蘭、護環(huán)、可轉導葉、球軸承、刻度盤、指針、陶瓷軸套、護板、左半筒、柔性石墨軸套、右半筒、兩個撥叉、兩個松緊器、兩個作動筒和多個硅酸纖維針刺氈層，所述第一鋼帶安裝在前外殼罩的上端面上，所述第二鋼帶安裝在后外殼罩的上端面上，所述前外殼罩、后外殼罩、護板和護環(huán)依次安裝在機匣上，所述前外殼罩、后外殼罩、護板和護環(huán)與機匣之間均設有硅酸纖維針刺氈層；所述導軌的下端固裝在機匣的上端面上，所述聯動環(huán)通過滾柱與導軌的上端轉動連接，所述第一軸承套通過卡簧安裝在聯動環(huán)內，搖臂的一端設有球軸承，所述球軸承安裝在第一軸承套內，搖臂的另一端與陶瓷轉軸的上端連接，所述第二軸承套安裝在機匣的上端面上，所述可轉導葉由上導葉軸、下導葉軸和可轉導葉主體構成，所述上導葉軸、可轉導葉主體和下導葉軸由上至下依次固裝為一體，所述上導葉軸和下導葉軸同軸，所述陶瓷軸套套裝在上導葉軸上，所述上導葉軸的上端穿過機匣與陶瓷轉軸固接，所述端蓋固裝在第二軸承套的上端面上，所述柔性石墨軸套套裝在下導葉軸上，所述左半筒和右半筒固裝成一體，所述下導葉軸安裝在左半筒和右半筒所形成的筒體內，所述法蘭固裝在內罩殼的一端上，所述法蘭與內罩殼之間形成凹槽，所述左半筒和右半筒位于凹槽內，所述轉接筒固裝在內罩殼的下端，所述轉接筒和內罩殼之間設置有硅酸纖維針刺氈層，所述兩個作動筒對稱安裝在機匣的兩側，每個松緊器的下端與對應的一個作動筒連接，每個松緊器的上端連接有一個撥叉，兩個撥叉與可轉導葉的側壁連接，所述刻度盤固裝在端蓋上，所述指針固裝在陶瓷轉軸的上端。本實用新型的有益效果是本實用新型的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)采用了陶瓷轉軸和陶瓷軸套進行密封，轉軸與軸套之間因高溫熱膨脹仍可以自由轉動；柔性石墨軸套降低了因導葉可轉引起的燃氣泄漏損失，保證了燃氣輪機部分非設計工況下運行性能獲得更大改善，運行更加安全；本實用新型的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)燃氣輪機提高了低轉速下工作的穩(wěn)定性，降低燃氣輪機部分工況的燃油消耗；本實用新型還具有結構緊湊，操作方便的優(yōu)點。

圖I是本實用新型的可轉導葉系統(tǒng)的主剖視圖，圖2是圖I的D向視圖，圖3是圖 I的A-A剖視圖，圖4是圖2的E向視圖，圖5是圖4的B-B剖視圖，圖6是圖I的I部放大圖。
具體實施方式
具體實施方式
一如圖I 6所示，本實施方式的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)包括機匣I、前外殼罩2、第一鋼帶3、第二鋼帶21、后外殼罩5、導軌6、滾柱7、聯動環(huán)8、卡簧9、第一軸承套10、第二軸承套11、陶瓷轉軸12、搖臂14、端蓋15、內罩殼18、轉接筒19、 法蘭20、護環(huán)23、可轉導葉24、球軸承33、刻度盤35、指針36、陶瓷軸套37、護板38、左半筒 39、柔性石墨軸套40、右半筒42、兩個撥叉29、兩個松緊器28、兩個作動筒25和多個硅酸纖維針刺氈層4，所述第一鋼帶3安裝在前外殼罩2的上端面上，所述第二鋼帶21安裝在后外殼罩5的上端面上,所述前外殼罩2、后外殼罩5、護板38和護環(huán)23依次安裝在機匣I上， 所述前外殼罩2、后外殼罩5、護板38和護環(huán)23與機匣I之間均設有娃酸纖維針刺租層4 ； 所述導軌6的下端固裝在機匣I的上端面上，所述聯動環(huán)8通過滾柱7與導軌6的上端轉動連接，所述第一軸承套10通過卡簧9安裝在聯動環(huán)8內，搖臂14的一端設有球軸承33，所述球軸承33安裝在第一軸承套10內，搖臂14的另一端與陶瓷轉軸12的上端連接，所述第二軸承套11安裝在機匣I的上端面上，所述可轉導葉24由上導葉軸24-1、下導葉軸24-2 和可轉導葉主體24-3構成，所述上導葉軸24-1、可轉導葉主體和下導葉軸24-2由上至下依次固裝為一體，所述上導葉軸24-1和下導葉軸24-2同軸，所述陶瓷軸套37套裝在上導葉軸24-1上，所述上導葉軸24-1的上端穿過機匣I與陶瓷轉軸12固接，所述端蓋15固裝在第二軸承套11的上端面上，所述柔性石墨軸套40套裝在下導葉軸24-2上，所述左半筒39 和右半筒42固裝成一體，所述下導葉軸24-2安裝在左半筒39和右半筒42所形成的筒體內，所述法蘭20固裝在內罩殼18的一端上，所述法蘭20與內罩殼18之間形成凹槽22，所述左半筒39和右半筒42位于凹槽22內，所述轉接筒19固裝在內罩殼18的下端，所述轉接筒19和內罩殼18之間設置有硅酸纖維針刺氈層4，所述兩個作動筒25對稱安裝在機匣I的兩側，每個松緊器28的下端與對應的一個作動筒25連接，每個松緊器28的上端連接有一個撥叉29，兩個撥叉29與可轉導葉24的側壁連接，所述刻度盤35固裝在端蓋15上，所述指針36固裝在陶瓷轉軸12的上端。
具體實施方式
二 如圖I和圖5所示，本實施方式所述渦輪可轉導葉系統(tǒng)還包括石墨墊片13,所述石墨墊片13位于端蓋15與陶瓷轉軸12之間。如此設計,柔性石墨墊片13 降低了因導葉可轉引起的燃氣泄漏損失，保證了燃氣輪機部分非設計工況下運行性能獲得更大改善，運行更加安全。其它組成及連接方式與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三如圖I所示，本實施方式所述渦輪可轉導葉系統(tǒng)還包括第一墊片16，所述第一墊片16位于端蓋15與第二軸承套11之間。其它組成及連接方式與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四如圖I所示，本實施方式所述渦輪可轉導葉系統(tǒng)還包括第二墊片17，所述第二墊片17位于上導葉軸24-1與陶瓷轉軸12之間。其它組成及連接方式與具體實施方式
三相同。工作原理如圖I 6所示，渦輪可轉導葉系統(tǒng)與燃氣發(fā)生器相連接，通流部分由前外殼罩2、后外殼罩5、護板38、護環(huán)23、轉接筒19、內罩殼18和法蘭20共同組成,其中在機匣I與外殼罩2、后外殼罩5和護板38之間填加娃酸招纖維刺租4用來阻熱。來自于燃氣發(fā)生器的高溫燃氣經由可轉導葉24進入動力渦輪驅動轉子耗功軸旋轉，當燃氣輪機變工況運行時，作動筒25運動帶動松緊器28動作，從而使兩個撥叉29將聯動環(huán)8的上下半環(huán)把緊，聯動環(huán)8通過球軸承33的轉臂14帶動陶瓷轉軸12轉動，聯動環(huán)與所有可轉導葉相連，保證所有可轉導葉共同轉動，當發(fā)生可轉葉片轉軸24與陶瓷軸套37抱現象時，可通過可轉葉片轉軸24帶動陶瓷軸套37 —同轉動保證系統(tǒng)正常工作；陶瓷轉軸12帶動可轉導葉24轉動，通過可轉導葉24的轉動角度改變喉部面積實現調節(jié)渦輪級的通流能力，控制渦輪的輸出功和調節(jié)渦輪級的特性匹配，降低燃油消耗的目的。當燃氣輪機系統(tǒng)工作時，由于機匣I內外壓差的原因，陶瓷轉軸13將壓緊柔性石墨密封墊片，柔性石墨墊片通過變形來保證可轉導葉頂部密封。柔性石墨軸套40與可轉葉片24下部轉軸可以通過選取過盈配合來保證密封；陶瓷軸套37與可轉葉片24上部轉軸之間通過選取小的間隙配合來減少燃氣漏氣。葉片的角度位置由指針36在刻度盤35上指示，葉片的轉動角度的調節(jié)根據發(fā)動機的實際工作工況通過作動筒控制，葉片轉動設計的極限位置-10度到+10度之間。
權利要求1.一種燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)，所述渦輪可轉導葉系統(tǒng)包括機匣(I)、前外殼罩(2)、第一鋼帶(3)、第二鋼帶(21)、后外殼罩(5)、導軌(6)、滾柱(7)、聯動環(huán)(8)、卡簧(9)、第一軸承套(10)、第二軸承套(11)、陶瓷轉軸(12)、搖臂(14)、端蓋(15)、內罩殼(18)、轉接筒(19)、法蘭(20)、護環(huán)(23)、可轉導葉(24)、球軸承(33)、刻度盤(35)、指針 (36)、陶瓷軸套(37)、護板(38)、左半筒(39)、柔性石墨軸套(40)、右半筒(42)、兩個撥叉 (29)、兩個松緊器(28)、兩個作動筒(25)和多個硅酸纖維針刺氈層(4)，所述第一鋼帶(3) 安裝在前外殼罩(2)的上端面上，所述第二鋼帶(21)安裝在后外殼罩(5)的上端面上，所述前外殼罩(2)、后外殼罩(5)、護板(38)和護環(huán)(23)依次安裝在機匣(I)上，所述前外殼罩(2)、后外殼罩(5)、護板(38)和護環(huán)(23)與機匣(I)之間均設有娃酸纖維針刺租層(4);其特征在于所述導軌(6)的下端固裝在機匣(I)的上端面上，所述聯動環(huán)(8)通過滾柱(7)與導軌￠)的上端轉動連接，所述第一軸承套(10)通過卡簧(9)安裝在聯動環(huán)(8) 內，搖臂(14)的一端設有球軸承(33)，所述球軸承(33)安裝在第一軸承套(10)內，搖臂(14)的另一端與陶瓷轉軸(12)的上端連接，所述第二軸承套(11)安裝在機匣(I)的上端面上，所述可轉導葉(24)由上導葉軸(24-1)、下導葉軸(24-2)和可轉導葉主體(24_3)構成，所述上導葉軸(24-1)、可轉導葉主體和下導葉軸(24-2)由上至下依次固裝為一體，所述上導葉軸(24-1)和下導葉軸(24-2)同軸，所述陶瓷軸套(37)套裝在上導葉軸(24_1) 上，所述上導葉軸(24-1)的上端穿過機匣(I)與陶瓷轉軸(12)固接，所述端蓋(15)固裝在第二軸承套(11)的上端面上，所述柔性石墨軸套(40)套裝在下導葉軸(24-2)上，所述左半筒(39)和右半筒(42)固裝成一體，所述下導葉軸(24-2)安裝在左半筒(39)和右半筒(42)所形成的筒體內，所述法蘭(20)固裝在內罩殼(18)的一端上，所述法蘭(20)與內罩殼(18)之間形成凹槽(22)，所述左半筒(39)和右半筒(42)位于凹槽(22)內，所述轉接筒(19)固裝在內罩殼(18)的下端，所述轉接筒(19)和內罩殼(18)之間設置有硅酸纖維針刺氈層(4)，所述兩個作動筒(25)對稱安裝在機匣(I)的兩側，每個松緊器(28)的下端與對應的一個作動筒(25)連接，每個松緊器(28)的上端連接有一個撥叉(29)，兩個撥叉 (29)與可轉導葉(24)的側壁連接，所述刻度盤(35)固裝在端蓋(15)上，所述指針(36)固裝在陶瓷轉軸(12)的上端。
2.根據權利要求I所述的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)，其特征在于所述渦輪可轉導葉系統(tǒng)還包括石墨墊片(13)，所述石墨墊片(13)位于端蓋(15)與陶瓷轉軸(12)之間。
3.根據權利要求I或2所述的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)，其特征在于所述渦輪可轉導葉系統(tǒng)還包括第一墊片(16)，所述第一墊片(16)位于端蓋(15)與第二軸承套(11)之間。
4.根據權利要求3所述的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)，其特征在于所述渦輪可轉導葉系統(tǒng)還包括第二墊片(17)，所述第二墊片(17)位于上導葉軸(24-1)與陶瓷轉軸(12)之間。
專利摘要燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)，它涉及一種渦輪可轉導葉系統(tǒng)。本實用新型為解決現有的燃氣輪機動力渦輪可轉導葉系統(tǒng)的密封結構復雜以及工作可靠性低的問題。搖臂的另一端與陶瓷轉軸的上端連接，所述第二軸承套安裝在機匣的上端面上，所述可轉導葉由上導葉軸、下導葉軸和可轉導葉主體構成，所述上導葉軸、可轉導葉主體和下導葉軸由上至下依次固裝為一體，所述上導葉軸和下導葉軸同軸，所述陶瓷軸套套裝在上導葉軸上，所述上導葉軸的上端穿過機匣與陶瓷轉軸固接，所述端蓋固裝在第二軸承套的上端面上，所述柔性石墨軸套套裝在下導葉軸上，所述左半筒和右半筒固裝成一體。本實用新型的渦輪可轉導葉系統(tǒng)用于調節(jié)渦輪級的通流能力。
文檔編號F02C7/06GK202348444SQ20112054422
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者何建元, 劉宇, 衛(wèi)嘉, 張時瑞, 梁晨, 牛夕瑩, 王林, 郁順旺, 閆錦生 申請人:中國船舶重工集團公司第七 三研究所