[發(fā)明專利]一種具有預(yù)旋噴嘴的高效渦輪盤(pán)腔供氣結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211235341.8
• 申請(qǐng)日: 2022-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115898559A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐希亮;謝健;姚世傳;李祎曼;谷庭偉;張偉;隋永楓;初鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州汽輪動(dòng)力集團(tuán)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D9/06
• 分類(lèi)號(hào): F01D9/06;F01D25/12
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 陳東明

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有預(yù)旋噴嘴的高效渦輪盤(pán)腔供氣結(jié)構(gòu)，包括有可旋轉(zhuǎn)的中間軸，還包括有進(jìn)氣缸，進(jìn)氣缸套接在中間軸外且與中間軸之間留有間隙，所述進(jìn)氣缸靠近中間軸一側(cè)設(shè)置有出氣槽，所述出氣槽內(nèi)卡合連接有預(yù)旋噴嘴。通過(guò)設(shè)置預(yù)旋噴嘴來(lái)控制冷卻空氣的流向，具有很好的導(dǎo)向作用，避免在冷氣傳遞過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)多的空氣紊流，減少了能量的損失，并且預(yù)旋噴嘴可以加速冷卻空氣流速，冷氣還可以在預(yù)旋噴嘴中獲得與中間軸同向的旋轉(zhuǎn)方向，能夠提高冷卻效果，大幅延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，同時(shí)卡合連接便于拆裝更換、清潔維修，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證預(yù)旋噴嘴的功能完整性，有益于冷氣的順暢流通。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪盤(pán)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有預(yù)旋噴嘴的高效渦輪盤(pán)腔供氣結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著渦輪盤(pán)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，渦輪盤(pán)的轉(zhuǎn)速的高速提升，帶來(lái)了高效的技術(shù)提升，不過(guò)也隨之衍生出能源有效利用以及設(shè)備的持續(xù)化利用問(wèn)題，渦輪盤(pán)在工作過(guò)程中會(huì)受到大量的熱量傳遞，在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速的工作狀態(tài)下，渦輪盤(pán)各個(gè)零件的機(jī)械壽命受到了較為嚴(yán)重的影響，因此現(xiàn)在針對(duì)于渦輪盤(pán)工作過(guò)程中的各類(lèi)降溫措施得到了重視與發(fā)展。

例如公開(kāi)號(hào)“CN113638777A”，公開(kāi)了“一種渦輪外環(huán)卡箍、渦輪外環(huán)的冷卻結(jié)構(gòu)、渦輪及發(fā)動(dòng)機(jī)”，包括頂圓和支點(diǎn)；所述支點(diǎn)設(shè)置于所述頂圓下方；所述渦輪外環(huán)卡箍為帶有缺口的環(huán)形結(jié)構(gòu)；所述頂圓，用于承受冷卻氣沖擊冷卻，并對(duì)冷卻氣進(jìn)行分流；所述支點(diǎn)為定位點(diǎn)，用于支撐渦輪外環(huán)卡箍。渦輪外環(huán)的冷卻結(jié)構(gòu)包括機(jī)匣、渦輪外環(huán)、渦輪外環(huán)卡箍和封嚴(yán)片。渦輪包括渦輪外環(huán)的冷卻結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪。但是在實(shí)際應(yīng)用中，冷卻空氣由于沒(méi)有良好的導(dǎo)向裝置，會(huì)產(chǎn)生紊流、對(duì)流消耗部分能量，冷卻空氣的利用效率較低，且渦輪裝置中各個(gè)部件距離燃?xì)獾奈恢貌灰恢聲?huì)導(dǎo)致各部件的受熱情況不同，沒(méi)有導(dǎo)向裝置引導(dǎo)會(huì)降低冷卻空氣的利用效率以及冷卻效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有技術(shù)存在冷卻空氣沒(méi)有導(dǎo)向裝置導(dǎo)向，存在對(duì)流紊流，影響冷卻效率以及冷卻質(zhì)量的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有預(yù)旋噴嘴的高效渦輪盤(pán)腔供氣結(jié)構(gòu)，通過(guò)設(shè)置預(yù)旋噴嘴來(lái)控制冷卻空氣的流向，使冷卻空氣朝向熱量較高部位傳遞，避免產(chǎn)生過(guò)多的空氣紊流，減少能量損失，并且預(yù)旋噴嘴可以加速冷卻空氣流速，提高冷卻效果，同時(shí)卡合連接便于拆裝更換、清潔維修，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，保證預(yù)旋噴嘴的功能完整性，有益于冷氣的順暢流通。

本發(fā)明的第二發(fā)明目的是使預(yù)旋噴嘴的進(jìn)氣、出氣更為流暢，更貼合冷氣流動(dòng)特性，減少不同氣路冷氣之間的相互干擾。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。

一種具有預(yù)旋噴嘴的高效渦輪盤(pán)腔供氣結(jié)構(gòu)，包括有可旋轉(zhuǎn)的中間軸，還包括有進(jìn)氣缸，進(jìn)氣缸套接在中間軸外且與中間軸之間留有間隙，所述進(jìn)氣缸靠近中間軸一側(cè)設(shè)置有出氣槽，所述出氣槽內(nèi)卡合連接有預(yù)旋噴嘴。在供氣系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置的預(yù)旋噴嘴位于進(jìn)氣缸與中間軸之間，在冷氣進(jìn)入到進(jìn)氣缸中后，通過(guò)設(shè)置在出氣槽內(nèi)的預(yù)旋噴嘴將冷氣傳輸至中間軸與進(jìn)氣缸中的間隙處，該間隙一直延伸貫通整個(gè)渦輪盤(pán)裝置，因此冷氣能夠沿著間隙一直傳遞到各個(gè)渦輪盤(pán)內(nèi)部，因此該間隙也是整個(gè)裝置的冷卻通路，尤其對(duì)動(dòng)葉這類(lèi)直接接觸燃?xì)獾牟课唬M(jìn)行有效降溫，避免內(nèi)部裝置受到過(guò)高溫度減少使用壽命，同時(shí)預(yù)旋噴嘴內(nèi)設(shè)置有多個(gè)噴嘴通道，用于傳遞冷氣，由于進(jìn)氣缸是固定的，而中間軸是圍繞旋轉(zhuǎn)軸心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的，因此預(yù)旋噴嘴內(nèi)部的噴嘴通道朝向偏向旋轉(zhuǎn)方向，可以將冷氣更貼合中心軸表面進(jìn)行傳遞，噴嘴通道在工作過(guò)程中具有很好的導(dǎo)向作用，同時(shí)預(yù)旋噴嘴進(jìn)氣口的口徑一般大于出氣口的口徑，對(duì)冷氣有加速效果。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣缸靠近渦輪盤(pán)一端連接有密封缸，所述預(yù)旋噴嘴設(shè)置在進(jìn)氣缸和密封缸之間。密封缸相較于進(jìn)氣缸更加靠近渦輪盤(pán)，將預(yù)旋噴嘴設(shè)置在進(jìn)氣缸與密封缸之間，可以有效減少加速的冷氣在傳輸過(guò)程中的損耗行程，將預(yù)旋噴嘴設(shè)置在進(jìn)氣缸與密封缸之間方便后續(xù)對(duì)預(yù)旋噴嘴進(jìn)行更換。