[發明專利]一種導葉調節控制裝置

有效

• 申請號: 201410742364.7
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN105715574B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 徐強;何磊;趙連會
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D29/40
• 代理公司: 上海大邦律師事務所 31252
• 代理人: 董穎芳

本發明揭示了一種導葉調節控制裝置，包括可變幾何出口導葉及對應的數據采集與處理系統，所述出口導葉包括進口可調段、出口固定段，進口可調段尾緣、與出口固定段前緣之間存在一間隙；該間隙由兩段光滑曲線組成，通過該間隙連通壓力面和吸力面，利用壓力面與吸力面之間的壓差，將小部分氣流經縫隙自凹面引入凸面，以便吹薄附面層，減小損失，增大氣流轉折角。本發明提出的導葉調節控制裝置，通過數據采集于處理系統發出調節指令，步進調整出口導葉前部的安裝角，避免在變工況下運行時，由于導葉進口沖角過大，造成流動分離或者堵塞，同時由于導葉后部保持不動，導葉轉動對排氣擴散段與燃燒室流動影響很小。

技術領域

本發明屬于葉輪機械設備技術領域，涉及一種壓氣機，尤其涉及一種導葉調節控制裝置。

背景技術

壓氣機在設計工況下運行時，流體能較好的附著在葉型上，不會發生較大的分離。但當壓氣機在小流量下運行時，導葉進口出現較大正沖角，氣流將會在葉型背弧發生分離，分離區隨著沖角的增加而迅速嚴重的發展，最終導致壓氣機流動的失速；當壓氣機在大流量下運行時，導葉進口會出現較大的負沖角，當負沖角達到一定程度時容易造成葉片通道的堵塞，降低壓氣機的通流能力。

為了避免壓氣機在變工況下運行時發生失速或者堵塞，可以將導葉設計成可轉的，以保證在非設計工況下的進口沖角都保持在設計沖角附近。但對于出口導葉而言，需要考慮到燃燒室以及排氣擴散段對導葉出口氣流角的要求，如果出口導葉為整體旋轉，當調整量過大的時候，導葉的出口氣流角會較大偏離設計工況，對排氣擴散段和燃燒室的流動造成不利影響，因此最好設計一種分段出口導葉，能夠對出口導葉的前段進行調節，后段則固定不動。

有鑒于此，如今迫切需要設計一種新的壓氣機，以便克服現有壓氣機的上述缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種導葉調節控制裝置，可避免在變工況下運行時，由于導葉進口沖角過大，造成流動分離或者堵塞。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種導葉調節控制裝置，包括氣缸、輪轂、動葉、靜葉、進口導葉、可變幾何出口導葉、導葉調節控制系統；

氣體流經進口導葉，在進口導葉出口給動葉預旋，隨后在動葉、靜葉中壓縮成高壓的氣體，溫度也隨之升高；壓縮空氣在輪轂和氣缸之間的通道內流動；動葉安裝在輪轂上，靜葉安裝在氣缸上，氣流在動靜葉葉片以及輪轂和氣缸之間的通道內流動，獲得增壓；高壓氣體從出口導葉流出后，經過排氣擴散段進入燃燒室；

所述可變幾何出口導葉包括進口可調段、出口固定段，進口可調段尾緣、與出口固定段前緣之間存在一間隙；

進口可調段為非對稱葉型；進口可調段包括可調段吸力面、可調段前緣、可調段壓力面、轉軸、可調段尾緣；葉型的可調段壓力面與可調段吸力面從可調段前緣到可調段尾緣連續的彎曲，使得流體在葉片通道中平穩的減速擴壓，在沖角較小時，流體能夠較好地貼合在葉型表面，為后面出口固定段提供一個較好速度分布的來流；將可調段尾緣設置成光滑曲線，增加進口可調段的調節范圍和減小對后半段氣流的影響；

出口固定段也為非對稱葉型；出口固定段包括固定段前緣、固定段壓力面、固定段吸力面；將固定段前緣設置成光滑曲線，避免進口可調段來流對固定段前緣造成沖擊；出口固定段葉型的固定段壓力面與固定段吸力面從固定段前緣到固定段尾緣連續的彎曲，平滑地給氣流以轉折，出口固定段比進口可調段長且更為平直；

在進口可調段尾緣處設置調節機構轉軸；調節機構轉軸與伺服器和傳動機構連接，完成進口調節段姿態的調整；

所述導葉調節控制系統包括依次連接的信號采集模塊、信號處理中心、伺服器、調節機構；調節機構與出口導葉的進口可調段連接，調節進口可調段的角度；