一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)。
[0002]【背景技術(shù)】:
作為船舶主要?jiǎng)恿ρb置之一的燃?xì)廨啓C(jī)，雖有許多重要的優(yōu)點(diǎn)，然而它不能直接倒車仍是一大缺陷。多年來(lái)，人們?yōu)榱私鉀Q燃?xì)廨啓C(jī)的倒車問(wèn)題，曾付出了許多勞動(dòng)，但是都沒(méi)有得到一個(gè)比較理想的結(jié)果。目前我國(guó)艦船燃?xì)廨啓C(jī)的倒車問(wèn)題是通過(guò)可調(diào)螺距螺旋槳來(lái)實(shí)現(xiàn)的。雖然可調(diào)螺距螺旋槳使用的是常規(guī)齒輪箱，并能提供平衡的推力控制，但它存在一定的限制和一些嚴(yán)重缺點(diǎn)。首先，它傳遞功率的上限為33Mw，超過(guò)這一功率后要付出較大的代價(jià)。其次，與大功率燃?xì)廨啓C(jī)匹配的可調(diào)螺距螺旋槳、軸系和軸承等部件的尺寸、重量比常規(guī)的定螺距螺旋槳要大得多，而且更加昂貴。與定螺距螺旋槳相比水下部件更大的尺寸導(dǎo)致了在全功率下增加10%的船體阻力，而在巡航工作下增加6%的阻力，并且可調(diào)螺距螺旋槳的構(gòu)造復(fù)雜、維修難度大，特別是在大功率燃?xì)廨啓C(jī)上使用將使設(shè)計(jì)和系統(tǒng)更加復(fù)雜。鑒于此，需要針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)本身去研究倒車的途徑，于是出現(xiàn)了直接倒車的燃?xì)廨啓C(jī)，即燃?xì)廨啓C(jī)同時(shí)具有正反轉(zhuǎn)的能力，倒車功率由燃?xì)廨啓C(jī)直接提供。
[0003]直接倒車燃?xì)廨啓C(jī)的研究大致是從70年代初開(kāi)始的，現(xiàn)在已經(jīng)有兩種直接倒車形式:一種稱為堵塞式，另一種稱為隔流式。70年代初，美國(guó)GE公司進(jìn)行了堵塞式直接倒車燃?xì)廨啓C(jī)的研制和試驗(yàn)。其結(jié)構(gòu)形式為:一個(gè)進(jìn)氣閥機(jī)構(gòu)放在燃?xì)獍l(fā)生器和動(dòng)力渦輪之間，由燃?xì)獍l(fā)生器排出的燃?xì)饽鼙还?jié)流并轉(zhuǎn)入送到集氣蝸室，然后通過(guò)旁通管流入倒車渦輪的進(jìn)氣蝸室，倒車渦輪布置于排氣管的后部，并與燃?xì)廨啓C(jī)的輸出軸連接。這種布置可將倒車渦輪的排氣排到現(xiàn)有的排氣管中。動(dòng)力渦輪和倒車渦輪背靠背的布置使輸出軸能夠正、反旋轉(zhuǎn)。
[0004]烏克蘭“機(jī)器設(shè)計(jì)”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合體的設(shè)計(jì)師們?cè)缫蜒兄瞥煽芍苯拥管嚨娜細(xì)廨啓C(jī)，并已裝在供前蘇聯(lián)海軍用的多型船舶燃?xì)廨啓C(jī)上，它的結(jié)構(gòu)形式屬于上述的隔流式直接倒車燃?xì)廨啓C(jī)，多數(shù)的外流道為倒車流道，而內(nèi)流道為正車流道，并且，倒車級(jí)位于正車部分末級(jí)的上方，正車動(dòng)葉和倒車動(dòng)葉之間借助于在動(dòng)葉上設(shè)置的凸臺(tái)隔開(kāi)。流道的變換有兩種形式，一種是通過(guò)一個(gè)環(huán)形轉(zhuǎn)向閥實(shí)現(xiàn)。另一種是在正、倒車流道的前端設(shè)置一組擋板，當(dāng)擋板放下時(shí)，擋住正車流道，倒車系統(tǒng)開(kāi)始工作，當(dāng)擋板抬起時(shí)，擋住倒車流道，正車系統(tǒng)開(kāi)始工作。
[0005]在分析消化國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有可倒車動(dòng)力渦輪技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，我們開(kāi)始開(kāi)展可倒車動(dòng)力渦輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和試驗(yàn)驗(yàn)證研究，其中最重要的部分為可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明彌補(bǔ)和改善了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種設(shè)計(jì)合理、制造成本低廉、能夠?qū)崿F(xiàn)倒車的一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，可以在燃?xì)廨啓C(jī)上大規(guī)模地推廣和使用。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括正車葉片、兩個(gè)倒車葉片及葉冠，正車葉片通過(guò)葉片延伸連接結(jié)構(gòu)與兩個(gè)倒車葉片連接，倒車葉片頂部設(shè)有葉冠，正車葉片底部設(shè)有榫根。
[0008]所述的葉片延伸連接結(jié)構(gòu)的倒車葉片延伸部分與正車葉片延伸部分呈交叉狀。
[0009]所述的葉片延伸連接結(jié)構(gòu)為鏤空設(shè)計(jì)，并設(shè)有三角形缺口。
[0010]所述的兩個(gè)倒車葉片為空心直葉片設(shè)計(jì)。
[0011]所述的正車葉片為實(shí)心葉片設(shè)計(jì)。
[0012]本發(fā)明的有益效果:設(shè)計(jì)合理，制造成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)倒車功能，易于大規(guī)模地推廣和使用。其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
I)、在動(dòng)力渦輪末級(jí)動(dòng)葉正車葉片上部設(shè)計(jì)有反向葉形的兩個(gè)倒車葉片，即可實(shí)現(xiàn)達(dá)到動(dòng)力渦輪正車功率30%的倒車功率輸出，為此，在原動(dòng)力渦輪機(jī)匣的外層重新設(shè)計(jì)了更大直徑的外函道機(jī)匣，其與原動(dòng)力渦輪機(jī)匣之間構(gòu)成了渦輪的倒車通流流道，本結(jié)構(gòu)使燃?xì)廨啓C(jī)具有正反轉(zhuǎn)能力，從而實(shí)現(xiàn)了燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行中的直接倒車。
[0013]2)、該結(jié)構(gòu)下部正車葉片部分與原型機(jī)相同，上部倒車葉片為空心直葉片，空心的設(shè)計(jì)減輕了整個(gè)葉片的質(zhì)量，設(shè)計(jì)合理，降低成本。
[0014]3)、所述的葉片延伸連接結(jié)構(gòu)既是正車葉片的葉冠又是兩個(gè)倒車葉片的葉根，正車葉片與兩個(gè)倒車葉片葉身延伸作交叉狀可增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而鏤空部分則是在保證滿足末級(jí)葉片整體的強(qiáng)度和振動(dòng)的要求下，進(jìn)行的輕量化優(yōu)化處理。
[0015]【附圖說(shuō)明】:
圖1是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明中葉片延伸連接結(jié)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明中倒車葉片的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]【具體實(shí)施方式】:
參照各圖，一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括正車葉片4、兩個(gè)倒車葉片2及葉冠I，正車葉片4通過(guò)葉片延伸連接結(jié)構(gòu)3與兩個(gè)倒車葉片2連接，倒車葉片2頂部設(shè)有葉冠I，正車葉片4底部設(shè)有榫根5;所述的葉片延伸連接結(jié)構(gòu)3的倒車葉片延伸部分與正車葉片延伸部分呈交叉狀，且葉片延伸連接結(jié)構(gòu)3為鏤空設(shè)計(jì)，并設(shè)有三角形缺口；所述的兩個(gè)倒車葉片2為空心直葉片設(shè)計(jì);所述的正車葉片4為實(shí)心葉片設(shè)計(jì)。
[0019]該結(jié)構(gòu)將動(dòng)力渦輪改型設(shè)計(jì)成可實(shí)現(xiàn)倒車功能的部件，確定倒車渦輪葉環(huán)布置在外涵道，而正車渦輪葉環(huán)布置在內(nèi)涵道，在原動(dòng)力渦輪機(jī)匣的外層重新設(shè)計(jì)了更大直徑的外函道機(jī)匣，其與原動(dòng)力渦輪機(jī)匣之間構(gòu)成了渦輪的倒車通流流道。在動(dòng)力渦輪末級(jí)動(dòng)葉正車葉片4上部設(shè)計(jì)有反向葉形的兩個(gè)倒車葉片2，以此提供反轉(zhuǎn)力矩，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)正車運(yùn)行時(shí)，倒車通道關(guān)閉，末級(jí)動(dòng)葉上端的兩個(gè)倒車葉片2也一同轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)倒車運(yùn)行時(shí)，打開(kāi)倒車通流流道并導(dǎo)入氣流，推動(dòng)渦輪反轉(zhuǎn)，達(dá)到動(dòng)力渦輪正車功30%的倒車功率輸出，從而實(shí)現(xiàn)了燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行中的直接倒車。所述的兩個(gè)倒車葉片2為空心直葉片，空心的設(shè)計(jì)減輕了整個(gè)葉片的質(zhì)量;所述的葉片延伸連接結(jié)構(gòu)3既是正車葉片4的葉冠又是兩個(gè)倒車葉片2的葉根，正車葉片葉身延伸與倒車葉片葉身延伸作交叉狀可增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，而鏤空部分則是在保證滿足末級(jí)葉片整體的強(qiáng)度和振動(dòng)的要求下，進(jìn)行的輕量化優(yōu)化處理。本發(fā)明的設(shè)計(jì)合理，制造成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)倒車功能，易于大規(guī)模地推廣和使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，其特征在于:該結(jié)構(gòu)包括正車葉片(4)、兩個(gè)倒車葉片(2)及葉冠(I)，正車葉片(4)通過(guò)葉片延伸連接結(jié)構(gòu)(3)與兩個(gè)倒車葉片(2)連接，倒車葉片(2)頂部設(shè)有葉冠(I)，正車葉片(4)底部設(shè)有榫根(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的葉片延伸連接結(jié)構(gòu)(3)的倒車葉片延伸部分與正車葉片延伸部分呈交叉狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的葉片延伸連接結(jié)構(gòu)(3)為鏤空設(shè)計(jì)，并設(shè)有三角形缺口。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的兩個(gè)倒車葉片(2)為空心直葉片設(shè)計(jì)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的正車葉片(4)為實(shí)心葉片設(shè)計(jì)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)的可倒車渦輪雙通道一帶二動(dòng)葉結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括正車葉片、兩個(gè)倒車葉片及葉冠，正車葉片通過(guò)葉片延伸連接結(jié)構(gòu)與倒車葉片連接，兩個(gè)倒車葉片頂部設(shè)有葉冠，正車葉片底部設(shè)有榫根；葉片延伸連接結(jié)構(gòu)的倒車葉片延伸部分與正車葉片延伸部分呈交叉狀，且延伸部分設(shè)有三角形缺口；葉片延伸連接結(jié)構(gòu)為鏤空設(shè)計(jì)。在原動(dòng)力渦輪機(jī)匣的外層重新設(shè)計(jì)了更大直徑的外函道機(jī)匣，其與原動(dòng)力渦輪機(jī)匣之間構(gòu)成了渦輪的倒車通流流道，本結(jié)構(gòu)使燃?xì)廨啓C(jī)具有正反轉(zhuǎn)能力，從而實(shí)現(xiàn)了燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行中的直接倒車。本發(fā)明的設(shè)計(jì)合理，制造成本低廉，能夠?qū)崿F(xiàn)倒車功能。
【IPC分類】F01D5/14, F01D5/18, F01D5/22
【公開(kāi)號(hào)】CN105715305
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610240412
【發(fā)明人】舒春英, 宋少雷, 牛夕瑩, 郁順旺, 黎明, 朱凱迪, 馬濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七 三研究所