[發明專利]一種空間結構的燃氣輪機壓氣機葉柵圍帶

有效

• 申請號: 201910549104.0
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110360157B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 付貴言
• 申請（專利權）人: 遼寧福鞍燃氣輪機有限公司
• 主分類號: F04D29/56
• 分類號: F04D29/56;F04D29/44;F01D17/16;F01D9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于燃氣輪機技術領域，具體涉及一種空間結構的燃氣輪機壓氣機葉柵圍帶，包括帶圈、等段、動環和驅動裝置；帶圈呈口臺狀，用于整體的結構支撐與外部的連接；等段為多個并且均勻的設置在帶圈上，用于改變及調節進氣的喉部面積；動環用于對多個等段的傳動連接的集中聯動；驅動裝置用于通過計算機輸出的運行參數對動環進行調節來控制等段改變進氣量。本發明通過采用口臺狀的帶圈將等段及動環安裝連接在一起，結構緊湊立體性強，保證了多個導葉末端在同一圓周上，圓度好，組合較為方便，適合批量生產；另外，可以精確的對導葉的角度變化進行控制，使導葉可以始終保持在較為合理的位置，保證了壓氣機性能的提高，使燃氣輪機功率的增強。

技術領域

本發明屬于燃氣輪機技術領域，涉及壓氣機結構，具體涉及一種空間結構的燃氣輪機壓氣機葉柵圍帶。

背景技術

燃氣渦輪發動機又稱燃機，燃機具有體積小、重量輕、啟動快等一系列優點，已在各個領域得到長足發展，廣泛應用于發電、艦船動力、車輛動力、天然氣、石油管道輸送等領域，是一個國家科技、工業和國防實力的重要體現。燃氣輪機由壓氣機、燃燒室、渦輪三大部分組成，其中壓氣機是燃氣渦輪發動機中利用高速旋轉的葉片給空氣作功以提高空氣壓力的部件。為減小氣流沖擊損失，氣體在葉輪中獲得的動能盡可能多地轉化為壓力。

傳統的葉柵圍帶為內外圈的圍帶之間焊接導葉，制作過程的精度極低，變形較大，且導葉只是簡單的弧形，導致壓氣機的氣流的通流不均勻，阻力較大，嚴重的影響了壓氣機的性能；目前，空間結構的燃氣輪機壓氣機葉柵圍帶先經過整圈車削的方式加工，然后由五軸龍門銑出空間結構的槽，反復粗精加工后完成，不僅加工過程價格較為昂貴，而且結構形狀單一易出現應力變形，在槽中插入導葉片后導葉片不會均勻的排列在同一個圓周上，嚴重的影響了壓氣機的喉部進氣的穩定性，而且空間結構的設計強度較差導致燃氣輪機葉柵圍帶排產困難，投入的生產成本又高，不利于批量的生產加工；另外，壓氣機在啟動初期及運作加速期和快速運轉階段時，葉柵圍帶的可調節性差，導葉角度位置固定，導葉的角度不可改變，導致燃氣輪機的功率升高略慢，轉子的提速過程緩慢，轉子在超高轉數下喘振現象明顯，影響轉子速度的進一步的提升，同時增壓比的提升效果較差，葉柵圍帶的空間結構差會嚴重的影響燃氣輪機的整體的性能。

發明內容

本發明提供一種空間結構的燃氣輪機壓氣機葉柵圍帶，目的是提高壓氣機的性能、提升葉柵圍帶結構強度、及增加葉柵圍帶的調節性。

為實現本發明的目的，本發明提供一種空間結構的燃氣輪機壓氣機葉柵圍帶，包括帶圈、等段、動環和驅動裝置；帶圈呈口臺狀，用于整體的結構支撐與外部的連接；等段為多個并且均勻的設置在帶圈上，用于改變及調節進氣的喉部面積，等段包括導葉、級臺、轉軸、圓光孔、密封環、X型槽、彈簧和外桿，導葉與級臺一體制成，轉軸與圓光孔間設置密封環，圓光孔設置在帶圈上，級臺插入X型槽內通過彈簧將兩側壓緊并且級臺與轉軸的一端通過螺紋頂絲的方式連接，轉軸的另一端與外桿通過直齒插入頂絲頂緊的方式連接，外桿的外端與動環連接；動環用于對多個等段的傳動連接的集中聯動，動環包括環體、轉動桿、撥動套，環體套在帶圈的口臺上，轉動桿的數量與等段的數量一致，轉動桿的兩端為圓球狀并且分別與環體和等段進行轉動連接，撥動套與環體的一側轉動連接，撥動套與驅動裝置的輸出端通過螺紋傳動連接；驅動裝置用于通過計算機輸出的運行參數對動環進行調節來控制等段改變進氣量。

進一步的，所述帶圈的外端設有擋環，帶圈上設有滾動槽，滾動槽內設有滾珠，動環套在滾珠上并通過外側的擋環擋住。