一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮制造技术

一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮,涉及一种可倒车动力涡轮，本实用新型专利技术为了解决现有的燃气轮机可倒车动力涡轮气流流路的切换结构相对复杂的问题，本实用新型专利技术包括外层机匣、内层机匣、中介机匣、多个正车涡轮动叶、中间过渡缘板、倒车涡轮动叶、双层可转导叶组件、外侧旋转轴和内侧旋转轴，外层机匣和内层机匣的左侧设有燃气气流进口流道，中介机匣位于于外层机匣和内层机匣之间，外层机匣和中介机匣之间形成外层流路，内层机匣和中介机匣之间形成内层流路；双层可转导叶组件的上端通过外侧旋转轴与外层机匣转动连接，双层可转导叶组件的下端通过内侧旋转轴与内层机匣转动连接。

A Reversible Power Turbine for Marine Gas Turbine with Double Rotating Vanes

【技术实现步骤摘要】
一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮
本技术涉及一种可倒车动力涡轮，具体涉及一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮，属于燃气轮机

技术介绍
燃气轮机从诞生之日起，便因功率密度大、反应迅速等特点，受到各国青睐。作为船舶主要动力装置之一的燃气轮机，不能直接倒车是其一大缺陷。目前我国燃气轮机的倒车问题是通过变距桨实现的。虽然变距桨使用的是常规齿轮箱，并能提供平衡的推力控制，但它存在一定的限制和一些缺点。首先，它传递功能有一定的上限，超过这一功率后要付出较大的代价，其次，与大功率燃气轮机区配的变距桨、轴系和轴系等部件的尺寸、重量比常规的定螺距螺旋桨要大得多，而且更加昂贵。与定螺距桨相比水下部件更大的尺寸导致了在全功率下增加10％的船体阻力，在巡航工作下增加6％的阻力，并且变距桨的构造复杂、维修难度大，特别是在大功率燃气轮机上使用将使设计和系统更加复杂。目前，国内船用燃气轮机可倒车动力涡轮气流流路的切换是通过类似航空发动机尾喷口的通流挡板阀实现的，虽然该种结构方式具有控制精度高等优点，但整套系统相对复杂，人们希望有一种实现船用燃气轮机可倒车动力涡轮气流流路切换的、结构相对简单的切换结构。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有的燃气轮机可倒车动力涡轮气流流路的切换结构相对复杂的问题，进而提供一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮。本技术的技术方案是：一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮系统，它包括外层机匣、内层机匣、中介机匣、第一正车涡轮动叶、第二正车涡轮动叶、第三正车涡轮动叶、第四正车涡轮动叶、中间过渡缘板和倒车涡轮动叶，所述外层机匣和内层机匣的左侧设有燃气气流进口流道，中介机匣位于于外层机匣和内层机匣之间，外层机匣和中介机匣之间形成外层流路，内层机匣和中介机匣之间形成内层流路；所述一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮系统还包括双层可转导叶组件、外侧旋转轴和内侧旋转轴，双层可转导叶组件的上端通过外侧旋转轴与外层机匣转动连接，双层可转导叶组件的下端通过内侧旋转轴与内层机匣转动连接，所述第一正车涡轮动叶、第二正车涡轮动叶、第三正车涡轮动叶、第四正车涡轮动叶由左至右依次设置在双层可转导叶组件的右侧，倒车涡轮动叶位于第四正车涡轮动叶的上方，且倒车涡轮动叶通过中间过渡缘板与第四正车涡轮动叶连为一体。进一步地，双层可转导叶组件由上层叶片、下层叶片和中间连接轴组成，所述上层叶片、中间连接轴和下层叶片由上至下依次连接成一体，且上层叶片的上端与外侧旋转轴的下端固定连接，下层叶片的下端与内侧旋转轴的上端固定连接。进一步地，所述外侧旋转轴、上层叶片、中间连接轴、下层叶片和内侧旋转轴由上至下依次连接成一体。进一步地，所述上层叶片的叶面与下层叶片的叶面之间的夹角(A)为159度。进一步地，所述上层叶片和下层叶片同步转动。进一步地，所述上层叶片的高度为89mm。进一步地，所述下层叶片的高度为189mm。本技术与现有技术相比具有以下效果：本技术在充分利用现有动力涡轮结构的基础上，结合可倒车动力涡轮结构及工作特点，将结构相对简单的可转导叶结构应用在了可倒车动力涡轮中，通过双层反应叶片结构实现了动力涡轮不同转动方向功率输出所需的燃气气流，解决了通过类似航空发动机尾喷口的通流挡板阀结构实现船用燃气轮机可倒车动力涡轮气流流路切换系统复杂的问题，为船用燃气轮机可倒车动力涡轮提供了结构相对简单的切换结构；满足动力涡轮不同转动方向功率输出所需的燃气气流。同时由于将原有的固定几何涡轮改为了变几何涡轮，从而使其具有了调节涡轮喉道面积的功能，有助于提高燃气轮机低工况的喘振裕度，以及改善部分工况时的效率，从而整体提升燃气轮机的性能。附图说明图1是船用可转导叶式可倒车动力涡结构示意图；图2是双层可转导叶的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是上层叶片型线；图5是下层叶片型线；图6是上层叶片关死状态；图7是上层叶片打开状态；图8是下层叶片关死状态；图9是下层叶片打开状态。具体实施方式具体实施方式一：结合图1至图2说明本实施方式，本实施方式的一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮系统，它包括外层机匣1、内层机匣2、中介机匣3、第一正车涡轮动叶12、第二正车涡轮动叶13、第三正车涡轮动叶14、第四正车涡轮动叶4、中间过渡缘板15和倒车涡轮动叶5，所述外层机匣1和内层机匣2的左侧设有燃气气流进口流道6，中介机匣位于3于外层机匣1和内层机匣2之间，外层机匣1和中介机匣3之间形成外层流路7，内层机匣2和中介机匣3之间形成内层流路8；所述一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮系统还包括双层可转导叶组件9、外侧旋转轴10和内侧旋转轴11，双层可转导叶组件9的上端通过外侧旋转轴10与外层机匣1转动连接，双层可转导叶组件9的下端通过内侧旋转轴11与内层机匣2转动连接，第一正车涡轮动叶12、第二正车涡轮动叶13、第三正车涡轮动叶14、第四正车涡轮动叶4由左至右依次设置在双层可转导叶组件9的右侧，倒车涡轮动叶5位于第四正车涡轮动叶4的上方，且倒车涡轮动叶5通过中间过渡缘板15与第四正车涡轮动叶4连为一体。双层可转导叶结构提供满足动力涡轮不同转动方向功率输出所需的燃气气流，确保可倒车燃气轮机动力涡轮按照需要调整转动方向。具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的所述双层可转导叶组件9由上层叶片9-1、下层叶片9-2和中间连接轴9-3组成，所述上层叶片9-1、中间连接轴9-3和下层叶片9-2由上至下依次连接成一体，且上层叶片9-1的上端与外侧旋转轴10的下端固定连接，下层叶片9-2的下端与内侧旋转轴11的上端固定连接。上、下两层叶片为一体结构，同步转动。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的所述外侧旋转轴10、上层叶片9-1、中间连接轴9-3、下层叶片9-2和内侧旋转轴11由上至下依次连接成一体。如此设置，一体结构可以使其承受气流的压力时不易断裂或变形。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式的所述上层叶片9-1的叶面与下层叶片9-2的叶面之间的夹角(A)为159度。所述上层叶片9-1和下层叶片9-2的型线走势相反，当下层叶片处于全关状态(此时上层叶片处于全开状态)时，将双层可转导叶顺时针转动18度后下层叶片即可变为全开状态(此时上层叶片处于全关状态)，以此控制燃气流动的流路，满足动力涡轮不同转动方向功率输出所需的燃气气流。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的所述上层叶片9-1和下层叶片9-2同步转动。当下层叶片处于全关状态(此时上层叶片处于全开状态)时，将双层可转导叶顺时针转动18度后下层叶片即可变为全开状态(此时上层叶片处于全关状态)。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。具体实施方式六：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的所述上层叶片9-1的高度为89mm。如此设置，尺寸相对较小，有利于铸造；结构继承性好。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮，它包括外层机匣(1)、内层机匣(2)、中介机匣(3)、第一正车涡轮动叶(12)、第二正车涡轮动叶(13)、第三正车涡轮动叶(14)、第四正车涡轮动叶(4)、中间过渡缘板(15)和倒车涡轮动叶(5)，所述外层机匣(1)和内层机匣(2)的左侧设有燃气气流进口流道(6)，中介机匣位于(3)于外层机匣(1)和内层机匣(2)之间，外层机匣(1)和中介机匣(3)之间形成外层流路(7)，内层机匣(2)和中介机匣(3)之间形成内层流路(8)；其特征在于：所述一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮还包括双层可转导叶组件(9)、外侧旋转轴(10)和内侧旋转轴(11)，双层可转导叶组件(9)的上端通过外侧旋转轴(10)与外层机匣(1)转动连接，双层可转导叶组件(9)的下端通过内侧旋转轴(11)与内层机匣(2)转动连接，第一正车涡轮动叶(12)、第二正车涡轮动叶(13)、第三正车涡轮动叶(14)、第四正车涡轮动叶(4)由左至右依次设置在双层可转导叶组件(9)的右侧，倒车涡轮动叶(5)位于第四正车涡轮动叶(4)的上方，且倒车涡轮动叶(5)通过中间过渡缘板(15)与第四正车涡轮动叶(4)连为一体。...

【技术特征摘要】
1.一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮，它包括外层机匣(1)、内层机匣(2)、中介机匣(3)、第一正车涡轮动叶(12)、第二正车涡轮动叶(13)、第三正车涡轮动叶(14)、第四正车涡轮动叶(4)、中间过渡缘板(15)和倒车涡轮动叶(5)，所述外层机匣(1)和内层机匣(2)的左侧设有燃气气流进口流道(6)，中介机匣位于(3)于外层机匣(1)和内层机匣(2)之间，外层机匣(1)和中介机匣(3)之间形成外层流路(7)，内层机匣(2)和中介机匣(3)之间形成内层流路(8)；其特征在于：所述一种带有双层可转导叶的船用燃气轮机可倒车动力涡轮还包括双层可转导叶组件(9)、外侧旋转轴(10)和内侧旋转轴(11)，双层可转导叶组件(9)的上端通过外侧旋转轴(10)与外层机匣(1)转动连接，双层可转导叶组件(9)的下端通过内侧旋转轴(11)与内层机匣(2)转动连接，第一正车涡轮动叶(12)、第二正车涡轮动叶(13)、第三正车涡轮动叶(14)、第四正车涡轮动叶(4)由左至右依次设置在双层可转导叶组件(9)的右侧，倒车涡轮动叶(5)位于第四正车涡轮动叶(4)的上方，且倒车涡轮动叶(5)通过中间过渡缘板(15)与第四正车涡轮动叶(4)连为一体。2.根据权利要求1所述一种带有双层可转导叶的船用燃气轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛夕莹，郁顺旺，李国强，霍玉鑫，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零三研究所，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23