一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构制造技术

一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，属于燃气轮机技术领域。本发明专利技术为了解决燃气轮机的可转导叶开度调节精度低，调节结构可靠性低的问题。本发明专利技术包括液压缸、活塞杆、圆环体、外缸体、摇杆、滑移转向杆和可转导叶；外缸体固结于地面，外缸体的横截面加工形成燕尾槽，圆环体能够在燕尾槽内滑动；液压缸固定于外缸体的顶端侧壁上，第一连杆的一端与活塞杆铰接，第一连杆的另一端与第二连杆铰接，第二连杆的另一端与圆环体铰接；摇杆的一端与圆环体的外壁铰接，摇杆的另一端与滑移转向杆铰接，可转导叶的上端内侧设有滑槽，滑移转向杆采用滑移副安装在可转导叶的滑槽内，可转导叶活动安装在外缸体上。本发明专利技术结构简单，装配方便，安全可靠性高。

A Turnable Guide Vane Actuator for Gas Turbine

【技术实现步骤摘要】
一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构
本专利技术涉及一种燃气轮机可转导叶开度调节执行机构，属于燃气轮机

技术介绍
喘振现象的发生与压气机通流部分的气流脱离密切相关。压气机在设计工况运行时，气流进入工作叶栅的冲角接近于零。当压气机偏离设计工况运行时，必然会出现气流的正冲角或负冲角。当冲角增大到一定程度时，气流就会同叶面分离形成气流脱离现象。当空气容积流量超过设计流量时，将产生负冲角，当冲角增大到一定程度时，在叶片内弧面就会发生气流脱离现象。但由于气流在叶片内弧侧流动，在惯性力作用下，气流脱离区会朝着叶片内弧面方向挤拢和靠近，从而防止脱离区的进一步发展。但是当流经工作叶栅的空气容积流量减小时，情况就完全相反了，当空气容积流量小于设计流量时，将产生正冲角，当冲角增大到一定程度时，就会在叶片背弧面发生气流脱离现象。由于气流在叶片背弧侧流动，在惯性力作用下，存在一种使气流离开叶片背弧面而分离出去的自然倾向。使气流脱离区不断发展扩大，最终产生气流的强烈脉动，形成了喘振现象。目前，在燃气轮机联合循环的运行中，通过对可转导叶开度的调节，可实现对燃气轮机排气温度的调节，进而实现变工况时余热锅炉的温度要求，从而提高联合循环机组变工况的经济型。而在单轴联合循环过程中，通过对可转导叶开度的要求，可实现排气温度与蒸汽轮机的匹配要求，目前，应用于燃气轮机可转导叶的传动执行机构结构单一，可转导叶的转角控制精度低，且在大型可转导叶开度调节过程，现有的控制系统可靠性低，加工成本高，装配不便等技术问题。造成防喘系统不能不易满足机组的运行要求。
技术实现思路
本专利技术为了解决燃气轮机的可转导叶开度调节精度低，调节结构可靠性低的问题，进而提供了一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构。在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。本专利技术的技术方案：一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，包括液压缸、活塞杆、第一连杆、第二连杆、圆环体、外缸体、摇杆、滑移转向杆和可转导叶；所述的外缸体固结于地面，所述的圆环体与外缸体的配合处设有滑移副，外缸体的横截面加工形成燕尾槽，圆环体能够在燕尾槽内滑动；所述的液压缸固定于外缸体的顶端侧壁上，所述的第一连杆的一端与液压缸的活塞杆铰接于点A，第一连杆的另一端与第二连杆的一端铰接于点B，第二连杆的另一端与圆环体铰接于点C；所述的摇杆的一端与圆环体的外壁铰接于点D，摇杆的另一端与滑移转向杆铰接于点E，所述的可转导叶的上端内侧设有滑槽，滑移转向杆采用滑移副安装在可转导叶的滑槽内，所述的可转导叶活动安装在外缸体上。优选的：所述的外缸体的中心为点O，液压缸1安装在外缸体正上端，液压缸与外缸体中心点O的连线垂直于铰接点C与外缸体中心连线，初始状态下，活塞杆与第二连杆成垂直90°关系。优选的：所述的可转导叶的上端内侧设有滑槽的横截面为矩形，所述的滑移转向杆的横截面为矩形，滑移转向杆的大小与可转导叶上端内侧设有的滑槽相匹配。优选的：所述的活塞杆与第一连杆传动过程中的夹角为120～150°，所述的第一连杆与第二连杆传动过程中的夹角为120～150°。优选的：所述的活塞杆与第一连杆传动过程中的夹角为135°，所述的第一连杆与第二连杆传动过程中的夹角为135°。优选的：所述的摇杆的一端与圆环体的外壁铰接于点D，铰接方式采用球铰接。优选的：所述的摇杆与外缸体传动过程中的端面夹角为85～90°。本专利技术与现有技术相比具有以下效果：1.本专利技术克服了现有技术利用拐臂的复杂结构即可实现控制圆环体绕缸体中心转动，且通过燕尾槽结构设计，利用燕尾槽具备的面接触方式，其圆环体与缸体接触承载较大，长期使用精度更加稳定，滑动更加平稳可靠；2.本专利技术的活塞杆与第二连杆形成90°传动夹角，这种使得液压缸活塞杆的水平移动直接转换为圆环体绕着缸体中心O点的转动动作，整个过程中活塞杆传动的力最大程度的直接作用于第二连杆，这种方式能够最大程度节约液压缸做工，减小整个开度调节机构工况需求；3.本专利技术中可转导叶通过外缸体约束，让其保留仅有旋转自由度，通过摇杆带动滑移转向杆绕着中心轴线的大范围转动和沿着可转导叶内滑槽的小范围竖直运动，带动可转导叶的转动，从而最终达到控制可转导叶的转角行程要求。附图说明图1是一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构的主视图；图2是图1中M-M处的剖视图；图3是外缸体与摇杆的配合安装关系图；图4是可转导叶执行机构的侧视图；图5是图4中N-N处剖视图；其中：1-液压缸，2-活塞杆，3-第一连杆，4-第二连杆，5-圆环体，6-外缸体，7-摇杆，8-滑移转向杆，9-可转导叶。具体实施方式具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式的一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，包括液压缸1、活塞杆2、第一连杆3、第二连杆4、圆环体5、外缸体6、摇杆7、滑移转向杆8和可转导叶9；所述的外缸体6固结于地面，所述的圆环体5与外缸体6的配合处设有滑移副，外缸体6的横截面加工形成燕尾槽，圆环体5能够在燕尾槽内滑动；所述的液压缸1固定于外缸体6的顶端侧壁上，所述的第一连杆3的一端与液压缸1的活塞杆2铰接于点A，第一连杆3的另一端与第二连杆4的一端铰接于点B，第二连杆4的另一端与圆环体5铰接于点C；所述的摇杆7的一端与圆环体5的外壁铰接于点D，摇杆7的另一端与滑移转向杆8铰接于点E，所述的可转导叶9的上端内侧设有滑槽，滑移转向杆8采用滑移副安装在可转导叶9的滑槽内，所述的可转导叶9活动安装在外缸体6上。燃气轮机可转导叶调节过程中，控制系统控制液压缸1中的活塞杆2水平移动，活塞杆2控制第一连杆移动3，第一连杆3控制第二连杆4摆动，第二连杆4控制圆环体5沿着外缸体6的燕尾槽绕着点O转动，即通过控制液压缸中活塞杆的水平移动，经过传动链，转换为圆环体的绕着点O的转动；圆环体5外侧周向与摇杆7球铰连接于点D，摇杆7另一侧与滑移转向杆8铰接与点E，滑移转向杆8与可转导叶9上端内侧设有滑槽，即滑移副，截面为矩形；可转导叶9通过外缸体约束，让其保留仅有旋转自由度，通过摇杆7带动滑移转向杆8绕着中心轴线的大范围转动和沿着可转导叶9内滑槽的小范围竖直运动，带动可转导叶9的转动，从而最终达到控制可转导叶的转角行程要求。具体实施方式二：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式的一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，所述的外缸体6的中心为点O，液压缸1安装在外缸体正上端，液压缸1与外缸体6中心点O的连线垂直于铰接点C与外缸体6中心连线，初始状态下，活塞杆2与第二连杆4呈垂直关系。如此设置，该执行机构的活塞杆2与第二连杆4呈垂直关系，取代了直角拐臂，且通过这种安装关系对可转导叶开度的调节能够满足可转导叶的最佳开合角度，进而实现对燃气轮机排气温度的调节，实现变工况时余热锅炉的温度要求，解决燃气轮机喘振现象，提高联合循环机组变工况的经济型具体实施方式三：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式的一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，所述的可转导叶9的上端内侧设有滑槽的横截面为矩形，所述的滑移转向杆8的横截面为矩形，滑移转向杆8的大小与可转导叶9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，包括液压缸(1)、活塞杆(2)、第一连杆(3)、第二连杆(4)、圆环体(5)、外缸体(6)、摇杆(7)、滑移转向杆(8)和可转导叶(9)，其特征在于：所述的外缸体(6)固结于地面，所述的圆环体(5)与外缸体(6)的配合处设有滑移副，外缸体(6)的横截面加工形成燕尾槽，圆环体(5)能够在燕尾槽内滑动；所述的液压缸(1)固定于外缸体(6)的顶端侧壁上，所述的第一连杆(3)的一端与液压缸(1)的活塞杆(2)铰接于点A，第一连杆(3)的另一端与第二连杆(4)的一端铰接于点B，第二连杆(4)的另一端与圆环体(5)铰接于点C；所述的摇杆(7)的一端与圆环体(5)的外壁铰接于点D，摇杆(7)的另一端与滑移转向杆(8)铰接于点E，所述的可转导叶(9)的上端内侧设有滑槽，滑移转向杆(8)采用滑移副安装在可转导叶(9)的滑槽内，所述的可转导叶(9)活动安装在外缸体(6)上。

【技术特征摘要】
1.一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，包括液压缸(1)、活塞杆(2)、第一连杆(3)、第二连杆(4)、圆环体(5)、外缸体(6)、摇杆(7)、滑移转向杆(8)和可转导叶(9)，其特征在于：所述的外缸体(6)固结于地面，所述的圆环体(5)与外缸体(6)的配合处设有滑移副，外缸体(6)的横截面加工形成燕尾槽，圆环体(5)能够在燕尾槽内滑动；所述的液压缸(1)固定于外缸体(6)的顶端侧壁上，所述的第一连杆(3)的一端与液压缸(1)的活塞杆(2)铰接于点A，第一连杆(3)的另一端与第二连杆(4)的一端铰接于点B，第二连杆(4)的另一端与圆环体(5)铰接于点C；所述的摇杆(7)的一端与圆环体(5)的外壁铰接于点D，摇杆(7)的另一端与滑移转向杆(8)铰接于点E，所述的可转导叶(9)的上端内侧设有滑槽，滑移转向杆(8)采用滑移副安装在可转导叶(9)的滑槽内，所述的可转导叶(9)活动安装在外缸体(6)上。2.根据权利要求1所述的一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，其特征在于：所述的外缸体(6)的中心为点O，液压缸(1)安装在外缸体正上端，液压缸(1)与外缸体(6)中心点O的连线垂直于铰接点C与外缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡刚，戴博林，于宁，冯永志，杨其国，丁继伟，李岩，张秋鸿，由岫，孙涛，郑智文，刘占生，
申请(专利权)人：哈尔滨电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23