[發(fā)明專利]一種自引氣控制的燃氣輪機壓氣機導(dǎo)葉調(diào)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110847842.0
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113700676B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙祥敏;王會社;余榮國;王晏根
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: F04D29/56
• 分類號: F04D29/56;F04D27/00;F02C9/20
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種自引氣控制的燃氣輪機壓氣機導(dǎo)葉調(diào)節(jié)驅(qū)動機構(gòu)，至少包括一主作動筒和一輔助作動筒，其特征在于，

所述主作動筒，至少包括一主驅(qū)動桿、一主作動筒殼體、一內(nèi)氣缸、一主承力活塞、一主后端蓋、一支撐襯套、一拉桿、一控制活塞，其中，

所述內(nèi)氣缸設(shè)在所述主作動筒殼體內(nèi)，所述內(nèi)氣缸為一兩端開口的圓柱狀筒體，且所述圓柱狀筒體的后端形成一法蘭安裝邊，所述法蘭安裝邊通過連接件與所述主作動筒殼體后端的連接法蘭固定連接；

所述主承力活塞設(shè)在所述主作動筒殼體內(nèi)，所述主承力活塞包括一筒狀主體部以及一形成在所述筒狀主體部前端的空心桿狀延伸部，所述筒狀主體部的后端形成一環(huán)狀法蘭部，所述環(huán)狀法蘭部的外徑與所述主作動筒殼體的內(nèi)徑相適配，使得所述環(huán)狀法蘭部可沿所述主作動筒殼體的內(nèi)壁前后移動；所述桿狀延伸部的內(nèi)腔與所述筒狀主體部的內(nèi)腔相連通，所述桿狀延伸部的外徑與所述作動筒殼體前端的中心孔的孔徑相適配，使得所述桿狀延伸部可沿著所述作動筒殼體前端的中心孔前后移動；所述主驅(qū)動桿固定設(shè)置在所述桿狀延伸部的前端，所述主驅(qū)動桿與壓氣機可調(diào)導(dǎo)葉的聯(lián)動環(huán)連接；所述筒狀主體部內(nèi)腔的前端通過連接件固定設(shè)置一帶有中心孔的堵蓋；

所述主后端蓋包括一板狀蓋體和一形成在所述板狀蓋體前端面上的筒狀延伸部，所述板狀蓋體通過連接件固定設(shè)置在所述內(nèi)氣缸的后端，所述筒狀延伸部同軸套設(shè)在所述內(nèi)氣缸的內(nèi)腔中，且所述筒狀延伸部的前端同軸設(shè)置一轉(zhuǎn)接套筒，所述轉(zhuǎn)接套筒包括一前端大直徑段和一后端小直徑段，所述前端大直徑段與后端小直徑段之間形成一臺階部，所述轉(zhuǎn)接套筒的后端小直徑段與所述筒狀延伸部的內(nèi)徑相適配并插設(shè)在所述筒狀延伸部的前端，所述轉(zhuǎn)接套筒的前端大直徑段的外徑與所述內(nèi)氣缸的內(nèi)徑相適配，所述轉(zhuǎn)接套筒可在所述筒狀延伸部和內(nèi)氣缸的雙重約束下沿軸向前后移動；

所述控制活塞可前后滑動地設(shè)置在所述主后端蓋的筒狀延伸部內(nèi)，所述內(nèi)氣缸的鄰近前端的內(nèi)壁上設(shè)置一環(huán)狀凸起，所述環(huán)狀凸起與所述轉(zhuǎn)接套筒的臺階部之間設(shè)置一大彈簧，所述支撐襯套通過一設(shè)置在所述內(nèi)氣缸前端的連接件固定設(shè)置在所述環(huán)狀凸起的前側(cè)，所述控制活塞與支撐襯套之間設(shè)置一小彈簧；

所述拉桿的后端與所述控制活塞固定連接，所述拉桿的主體部穿過所述支撐襯套，且所述拉桿在其前端形成一直徑縮小部并穿過所述承力活塞內(nèi)的堵蓋的中心孔后固定設(shè)置一鎖緊螺母，且所述拉桿前端的直徑縮小部的外徑小于所述承力活塞內(nèi)的堵蓋的中心孔的孔徑，二者之間具有間隙；

所述主作動筒內(nèi)部形成R、S、T、W共4個氣腔，其中，

氣腔R與氣腔S分別位于所述主承力活塞的兩側(cè)，所述主承力活塞的外壁與所述主作動筒殼體的內(nèi)壁之間的空間形成為氣腔R，所述主承力活塞的內(nèi)壁與所述主作動筒殼體的內(nèi)壁、內(nèi)氣缸的外壁、堵蓋、支撐襯套之間圍成的空間形成為氣腔S；氣腔T和氣腔W分別位于所述控制活塞的兩側(cè)，所述控制活塞、內(nèi)氣缸、主后端蓋的筒狀延伸部、轉(zhuǎn)接套筒、支撐襯套之間圍成的空間形成為所述氣腔T，所述制活塞、主后端蓋的板狀蓋體之間圍成的空間形成為所述氣腔W；

所述主作動筒上設(shè)有A、B、C、D、E共5個氣體接口，所述主后端蓋的板狀蓋體上設(shè)置有與所述氣腔W相連通的氣體接口A，所述內(nèi)氣缸的環(huán)狀端蓋上設(shè)置有與氣腔T相連通的氣體接口B，所述作動筒殼體的壁面上分別設(shè)置有與所述氣腔R相連通的氣體接口C、D，所述內(nèi)氣缸的環(huán)狀端蓋上設(shè)置有與所述氣腔S相連通的氣體接口E；

所述輔助作動筒，至少包括一輔助驅(qū)動桿、一輔助作動筒殼體、一輔助承力活塞和一輔助后端蓋，其中，

所述輔助作動筒殼體整體為一后端開口、前端封閉的筒狀殼體部件，且所述輔助作動筒殼體的后端形成有環(huán)狀連接法蘭，所述輔助作動筒殼體的前端面上形成有中心通孔，

所述輔助后端蓋包括一板狀蓋體和一形成在所述板狀蓋體前端面上的柱狀延伸部，所述板狀蓋體通過連接件固定設(shè)置在所述輔助作動筒殼體的后端連接法蘭上，所述柱狀延伸部同軸套設(shè)在所述輔助作動筒殼體內(nèi)，

所述輔助承力活塞同軸套設(shè)在所述輔助作動筒殼體內(nèi)，所述輔助承力活塞包括一筒狀主體部以及一形成在所述筒狀主體部前端的桿狀延伸部，所述輔助承力活塞的筒狀主體部的內(nèi)徑與所述輔助后端蓋的柱狀延伸部的外徑相適配，所述輔助承力活塞的筒狀主體部可沿所述輔助后端蓋的柱狀延伸部的外壁前后移動；所述輔助承力活塞的筒狀主體部的后端形成一環(huán)狀法蘭部，所述環(huán)狀法蘭部的外徑與所述輔助作動筒殼體的內(nèi)徑相適配，使得所述環(huán)狀法蘭部可沿所述輔助作動筒殼體的內(nèi)壁前后移動；所述桿狀延伸部的外徑與所述輔助作動筒殼體前端的中心通孔的孔徑相適配，使得所述桿狀延伸部可沿著所述輔助作動筒殼體前端的中心通孔前后移動；所述輔助驅(qū)動桿固定設(shè)置在所述桿狀延伸部的前端，所述輔助驅(qū)動桿也與壓氣機可調(diào)導(dǎo)葉的聯(lián)動環(huán)連接；

所述輔助作動筒內(nèi)部形成M、N兩個氣腔，其中，氣腔M與氣腔N分別位于所述輔助承力活塞的前后兩側(cè)，所述輔助承力活塞的外壁與所述輔助作動筒殼體的內(nèi)壁之間的空間形成為氣腔N，所述輔助承力活塞的內(nèi)壁與所述輔助作動筒殼體的內(nèi)壁、輔助后端蓋之間圍成的空間形成為氣腔M；

所述輔助作動筒上設(shè)有F、G、H、J共4個氣體接口，其中，所述輔助后端蓋的板狀蓋體上設(shè)置有與所述氣腔M相連通的氣體接口F、J，所述輔助作動筒殼體的壁面上分別設(shè)置有與所述氣腔N相連通的氣體接口G、H；

從燃氣輪機壓氣機機匣中引出高壓氣源，引用壓氣機流道內(nèi)的高壓空氣，所述高壓氣源通過管路分別與所述主作動筒的氣體接口A、輔助作動筒的氣體接口F、輔助作動筒的氣體接口H連通，從而分別為氣腔W、氣腔M、氣腔N提供高壓空氣；所述主作動筒的氣體接口E通過管路與所述輔助作動筒的氣體接口J相連，從而保證所述主作動筒中氣腔S的氣壓與所述輔助作動筒中氣腔M的氣壓相等；所述主作動筒的氣體接口C通過管路與所述輔助作動筒的氣體接口G相連，從而保證所述主作動筒中氣腔R的氣壓與輔助作動筒中氣腔N的氣壓相等；所述主作動筒的氣體接口B在設(shè)計狀態(tài)下與大氣環(huán)境連通，使得所述氣腔T內(nèi)的氣壓為恒定的環(huán)境氣壓；所述主作動筒的氣體接口D在工作狀態(tài)下處于封閉狀態(tài)。