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风冷式燃气风力涡轮发动机制造技术

技术编号:30777793 阅读:15 留言:0更新日期:2021-11-16 07:37
本发明专利技术的发动机适于生成推力或被设计成生成扭矩,该发动机包括燃烧器,该燃烧器生成废气流以推动转子壳体中的转子的转子动叶片,废气流使转子、轴和风扇旋转,所述转子、轴和风扇产生旋转力并且产生气流。转子壳体具有第一壁、第二壁和第三壁,所述第一壁、第二壁和第三壁引导废气流,直到废气流到达第二壁处的壳体空隙并且废气流从转子壳体流出为止,而第一壁具有另一个壳体空隙以用于供气流穿过以冷却转子,并且此冷却过程向该发动机添加扭矩。该发动机包括任选的风力涡轮机组件。空气压缩机由电动马达驱动或由其它装置驱动。由电动马达驱动或由其它装置驱动。由电动马达驱动或由其它装置驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】风冷式燃气风力涡轮发动机


[0001]本专利技术涉及一种被称为燃气风力涡轮发动机的发动机。

技术介绍

[0002]本专利技术的燃气风力涡轮发动机被认为是对授予L.J.Geeraert的美国专利号2,608,058中描述的发动机的改进、对授予Ahmed Salem的美国专利号4,807,440中的发动机的改进以及对授予Alexander Alexandrovich Bolonkin的美国专利号6,298,821B1中公开的发动机的改进,以上所指出的三项现有技术的美国专利并未提及来自风扇壳体组件和风扇组件的、用于冷却涡轮机转子动叶片(blade)的较大风扇气流或可用的气流,使得当以上提及的现有技术的发动机被制造为没有适当地冷却转子动叶片时这些现有技术的发动机会导致在发动机操作的较长时间段内出现发动机故障。本专利技术的燃气风力涡轮发动机还是对现有技术的喷气涡轮发动机的改进,这是因为现有技术的喷气涡轮发动机没有利用直接来自风扇的空气或风来用于冷却现有技术的发动机的涡轮机转子以及用于冷却现有技术的发动机的涡轮机转子动叶片。现有技术的发动机还没有公开为具有来自风扇的风或可用的气流或较大风扇气流以用于向涡轮机转子给出用于旋转的额外推动力,所述额外推动力给出更大的力来使发动机涡轮机转子轴旋转。现有技术的燃气涡轮发动机不包括风力涡轮机,但是本专利技术的一种发动机构型包括风力涡轮机组件。

技术实现思路

[0003]用于:喷气式飞机、带有涡轮发动机的飞行机器、陆上载具、水上载具、水陆两用载具、动力轴涡轮机、喷气背包、辅助动力单元的现有技术的涡轮发动机以及用于其它发电系统的发动机是复杂得多的,或者具有更多的运动部件,因此现有技术的发动机具有更高的成本并且必然会出现更多的与众多运动部件相关的问题,而且现有技术的涡轮发动机另外地有些问题,这是由于转子动叶片在现有技术的涡轮发动机的运行期间不断地暴露于热废气,所述现有技术的涡轮发动机需要复杂且浪费能源的冷却系统、需要昂贵的材料并且需要频繁地维护所述现有技术的涡轮发动机,这可能增加现有技术的涡轮发动机的维护成本。
[0004]已经发现,可以通过公开一种简单的本专利技术的发动机来克服现有技术的发动机的缺点,本专利技术的发动机可以被称为燃气风力涡轮发动机,所述燃气风力涡轮发动机与现有技术的涡轮发动机相比相当地具有较少的部件,这使得燃气风力涡轮发动机的生产成本较低,并且不需要非常昂贵的材料或昂贵的部件,这是由于燃气风力涡轮发动机转子的燃气风力涡轮发动机动叶片在燃气风力涡轮发动机运行期间并不总是暴露于热废气,这是因为在本专利技术的燃气风力涡轮发动机设计中,燃气风力涡轮发动机转子动叶片在动力阶段期间被加热,并且在冷却阶段期间顺着发动机操作的周期,当所述较大风扇气流或可用的气流穿过燃气风力涡轮发动机转子壳体的第一壁处的空隙和第二壁处的空隙以冷却动叶片时,所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片通过使空气从风扇快速运动来被冷却,并且冷却燃气
风力涡轮发动机转子动叶片的过程生成用于本专利技术的燃气风力涡轮发动机的额外的动力,这是由于在本专利技术中的燃气风力涡轮发动机中由风扇所生成的和由风扇相关部件所生成的气流或快速运动的风也推动燃气风力涡轮发动机转子动叶片,这向燃气风力涡轮发动机的燃气风力涡轮发动机转子给出额外的力以使其旋转。具有至少一个生成废气流的燃烧器的燃气风力涡轮发动机进行一种生成做功的动力的操作,其中废气流被引导至燃气风力涡轮发动机转子动叶片,并且由于所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片在燃气风力涡轮发动机转子的旋转期间在某一点处与废气导管开口相邻,并且由于所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片位于燃气风力涡轮发动机转子壳体的壁之间,废气流推动燃气风力涡轮发动机转子动叶片和使燃气风力涡轮发动机转子旋转并且在生成动力时也使燃气风力涡轮发动机的燃气风力涡轮发动机主轴旋转,废气流的压力推动燃气风力涡轮发动机转子动叶片和使燃气风力涡轮发动机转子旋转并且也使所附接的燃气风力涡轮发动机主轴旋转。推动燃气风力涡轮发动机转子的动叶片的废气流最终处于混合物流导管处。在其它构型中,本专利技术的燃气风力涡轮发动机包括具有风力涡轮机转子的任选的风力涡轮机组件,所述风力涡轮机转子被附接到燃气风力涡轮发动机主轴,所述风力涡轮机由发动机壳体系统容纳,并且所述风力涡轮机通过废气旋转并且另外地通过来自风扇和风扇壳体组件的气流旋转,废气流和去往风力涡轮机的气流由第四导向静叶片(vane)引导。第四导向静叶片中的一些可以被附接到燃气风力涡轮发动机壳体的第二壁,使得用于冷却的气流将基本上没有被废气流改变。对于正常地工作的燃气风力涡轮发动机,由在扭矩生成发动机中的发动机风扇所生成的空气压力将是大于在混合物流导管处的可用的气流和废气流的混合物的压力,而在推力产生发动机中,由较大风扇所生成的空气压力将是大于在混合物流导管处的空气和废气流的混合物的压力,可以通过使混合物流导管更大来降低在混合物流导管处的空气和废气的混合物的压力,并且也可以通过使外部壳体更小或通过使较大风扇气流导管更小来实现增大进入燃气风力涡轮发动机转子壳体中的空气压力。
[0005]本专利技术的燃气风力涡轮发动机具有空气冷却系统或具有空气冷却系统和液体冷却系统两者,所述空气冷却系统适用于航空目的或者适用于其它燃气风力涡轮发动机模型,这是由于带有空气冷却系统的燃气风力涡轮发动机可能是重量较轻的发动机,但是空气冷却的和液体冷却的燃气风力涡轮发动机可能适用于发电站或者适用于当燃气风力涡轮发动机必须在相对炎热的环境中运行的时候或者当为加热目的而需要用于冷却燃气风力涡轮发动机的液体介质的时候,这可能是在陆地操作的燃气风力涡轮发动机系统或带有燃气风力涡轮发动机系统的水陆两用载具中或在带有燃气风力涡轮发动机系统的水操作的载具的本体中的要求。
[0006]燃气风力涡轮发动机是一种具有起动系统的简单的旋转式发动机,所述起动系统使燃气风力涡轮发动机主轴旋转和促动空气压缩系统,并且也使燃气风力涡轮发动机风扇旋转,包括压缩机风扇的空气压缩系统被设计成将更多的空气输送到燃烧器,已压缩的空气沿着空气导管流动或通过其它合适的装置流动,空气压缩系统供应用于冷却燃烧器的空气和供应用于燃烧器中的燃料和空气混合物的燃烧的空气,并且当燃料和空气混合物被点燃时在燃烧器中的气体压力增大并且在废气导管处的压力也增大,这也增大在由燃气风力涡轮发动机转子所在的区域处的压力,使得气体压力推动燃气风力涡轮发动机转子动叶片和使燃气风力涡轮发动机转子旋转并且也使燃气风力涡轮发动机主轴旋转,所述燃气风力
涡轮发动机主轴产生用于本专利技术的发动机的扭矩,燃气风力涡轮发动机主轴的旋转也使燃气风力涡轮发动机风扇旋转,使得风扇生成用于供发动机使用的空气压力,并且另外地来自风扇的所述空气压力帮助使燃气风力涡轮发动机转子旋转并且在此过程中冷却燃气风力涡轮发动机转子和冷却燃气风力涡轮发动机的其它部件。
[0007]在本专利技术中燃气风力涡轮发动机可以仅具有被称为动力轴装置的单个轴或多个轴,但是在本专利技术中本说明书涉及一种燃气风力涡轮发动机主轴,这是由于所述燃气风力涡轮发动机主轴被附接到燃气风力涡轮发本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有空气冷却系统的燃气风力涡轮发动机,所述燃气风力涡轮发动机包括:发动机壳体系统、空气压力传感器、轴游隙传感器、结构导向静叶片、具有较大风扇的较大风扇组件、内部空气压缩系统或多个内部空气压缩系统、至少一个具有燃烧器壳体的燃烧器、至少一个压缩空气输送系统、至少一个压缩空气接收装置、至少一个燃料系统、具有带有至少一个燃料和空气混合物点火装置的至少一个燃料和空气混合物点火系统的电气系统、至少一个废气导管壳体、至少一个燃气风力涡轮发动机转子组件、润滑系统、动力轴装置、燃气风力涡轮发动机附件、多个轴承装置组件、多个已知的废气压力密封装置、多个已知的油封装置、散热片、齿轮、较大风扇锥体、带有紧固件的紧固系统、空气管道组件、空气软管组件、燃气风力涡轮发动机的各部件以及用于操作所述燃气风力涡轮发动机的各部件的驱动系统或多个驱动系统、所述燃气风力涡轮发动机的各部件包括以下中的一者或多者:较大风扇、空气压力传感器、轴游隙传感器、为电起动器或有起动能力和发电能力的组合单元或任何合适的起动器的形式的已知的起动系统、内部空气压缩系统或多个内部空气压缩系统、燃料泵和油泵,所述燃料系统包括燃料箱、燃料泵、燃料管线组件、燃料流量控制装置,并且具有至少一个燃料输送装置,所述空气冷却系统包括空气通路和空气管道组件,所述空气管道组件和空气软管组件是能互换的,所述燃料输送装置具有与燃料系统连通的连通装置,所述燃料输送装置是单喷嘴或任选的多喷嘴系统,所述润滑系统包括:至少一个已知的油泵组件、油导管、油管线组件、油软管组件和润滑系统附件,所述油泵组件包括油泵,所述油管线组件和所述油软管组件是能互换的,所述燃气风力涡轮发动机转子组件包括燃气风力涡轮发动机转子和燃气风力涡轮发动机主轴,所述燃气风力涡轮发动机主轴具有第一旋转轴线,在所述燃气风力涡轮发动机运行期间所述燃气风力涡轮发动机转子和所述燃气风力涡轮发动机主轴绕所述燃气风力涡轮发动机主轴的所述第一旋转轴线旋转,所述废气导管壳体包括废气导管和散热片,所述内部空气压缩系统是生成空气压力的空气泵,用于:冷却、空气密封装置、以及到空气和燃料混合物燃烧过程的空气,所述内部空气压缩系统包括空气导管和压缩空气空间,所述空气导管和所述压缩空气空间具有与所述压缩空气接收装置连通的连通装置,所述内部空气压缩系统可以用其它已知的空气压缩机代替,所述其它已知的空气压缩机用于压缩空气并且适用于所述燃气风力涡轮发动机,使得所述空气压力高到足以流向燃烧器以用于供应用于冷却的空气和供应用于点燃燃料和空气混合物的空气,所述燃料和空气混合物点火装置被附接到所述废气导管壳体或被附接到所述燃烧器壳体或被附接到其它合适的位置;其中,所述发动机壳体系统适用于高旁通气流发动机构型或适用于低旁通气流发动机构型,所述发动机壳体系统包括:外部壳体、发动机整流罩、芯壳、涡轮空气空间、至少一个空气空隙、第二空间、第三空间、至少一个燃气风力涡轮发动机转子壳体、多个轴承装置组件壳体、第四导向静叶片以及混合物流导管,在本发明的其它构型中所述轴承装置组件壳体中的一些与所述燃气风力涡轮发动机转子壳体结合,所述外部壳体包括较大风扇壳体组件和主框架,所述主框架包括挂架和较大风扇气流导管,由较大风扇壳体组件互补的较大风扇组件在所述燃气风力涡轮发动机运行期间生成较大风扇气流,所述较大风扇气流适于冷却所述燃气风力涡轮发动机的热部件,所述芯壳通过结构导向静叶片或通过用于相同目的的其它类似系统附接到主框架,所述主框架和所述结构导向静叶片还将较大风扇气流导向至所述燃气风力涡轮发动机的第二端部,所述芯壳通过所述结构导向静叶片附接到所述
主框架,所述芯壳包括散热片以辐射热,所述结构导向静叶片允许所述较大风扇气流平滑运动到所述燃气风力涡轮发动机的第二端部,所述涡轮空气空间被设计成允许所述较大风扇气流适当地运动到所述燃气风力涡轮发动机的第二端部,同时所述燃气风力涡轮发动机转子壳体和所述第三空间允许所述较大风扇气流的部分运动通过,所述第三空间位于所述混合物流导管处,所述发动机整流罩提供用于修理燃气风力涡轮发动机的某些部件的通路;其中,所述轴承装置组件包括轴承和轴承装置组件附件,所述轴承装置组件防止轴相对于所述轴承装置组件壳体进行太多的轴向运动和防止所述轴相对于所述轴承装置组件壳体进行太多的径向运动,所述轴承能够是滚珠轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、轴颈轴承的形式和轴承的其它合适形式,在本发明的一种构型中所述轴承装置组件附件包括:垫片、键、插入件、O型环、轴承保持器、突片锁和油封,所述轴承保持器和所述轴承装置组件壳体维持所述轴承位置,所述轴承保持器能够是防止所述轴承运动出其位置的已知系统,所述轴承保持器能够是带突片的螺纹紧固件的形式,所述轴承保持器与突片锁互补工作,所述垫片被设计成将轴向载荷从轴传递到所述轴承,或者所述垫片将轴向载荷从所述轴承传递到另一个轴承,或者所述垫片被设计成将轴向载荷从所述插入件传递到所述轴承,而所述轴承保持器被设计成将轴向载荷从所述轴承传递到所述轴承装置组件壳体,所述插入件允许所述轴承组件容易地从轴拆卸或分离并且包括通过执行较少的引起滑出程序的过程来从所述轴承装置组件容易地拆卸所述燃气风力涡轮发动机主轴,在滑入组装过程中所述插入件还允许在插入所述燃气风力涡轮发动机主轴时对所述轴承装置组件有较少损坏或者在插入所述燃气风力涡轮发动机的其它轴时对所述轴承装置组件有较少损坏,所述插入件将被固定到所述燃气风力涡轮发动机主轴,使得所述插入件随所述燃气风力涡轮发动机主轴一起旋转,并且相对于所述轴承和相对于所述燃气风力涡轮发动机主轴维持所述插入件的正确位置,并且所述插入件将被固定到与所述燃气风力涡轮发动机相关的其它轴,使得所述插入件随与所述燃气风力涡轮发动机相关的所述其它轴一起旋转,并且相对于所述轴承和相对于所述其它轴维持所述插入件的正确位置,所述轴承装置组件能够用其它已知形式的轴承装置组件代替;其中,所述较大风扇组件具有较大风扇、较大风扇轴和较大风扇锥体,所述较大风扇被附接到所述较大风扇轴,所述较大风扇具有较大风扇轮毂,所述较大风扇轮毂包括多个较大风扇动叶片,所述较大风扇锥体被附接到所述较大风扇轮毂,所述多个较大风扇动叶片被附接到所述较大风扇轮毂,所述较大风扇轮毂被附接到所述较大风扇轴,所述较大风扇轴由所述轴承装置组件支撑以用于旋转;其中,所述较大风扇壳体组件包括:较大风扇壳体、较大风扇护罩和涡轮导向静叶片,在本发明的一种构型中所述涡轮导向静叶片包括油导管,所述油导管用于使进给油进入和使返回油离开以用于所述轴承装置组件,所述轴承装置组件中的至少一个布置成与所述较大风扇组件相邻,所述较大风扇壳体的所述油导管是沿着所述涡轮导向静叶片的油空间,所述油导管、油管线组件和油软管组件在所述较大风扇壳体处将油运载到所述轴承装置组件和从所述轴承装置组件运载油,所述油导管、所述油软管组件和所述油管线组件与所述润滑系统连通;其中,在燃气风力涡轮发动机运行期间,所述较大风扇组件和所述较大风扇组件生成
用于推力和用于冷却所述燃气风力涡轮发动机的较大风扇气流,所述较大风扇气流冷却以下部件:燃烧器壳体、燃气风力涡轮发动机转子壳体、芯壳、混合物流导管、以及所述燃气风力涡轮发动机的其它需要冷却的热部件,当高速的所述较大风扇气流运动出所述燃气风力涡轮发动机的第二端部时所述较大风扇气流用于推力,当所述较大风扇气流的一部分穿过所述燃气风力涡轮发动机的涡轮空气空间、第二空间和第三空间时所述较大风扇气流还冷却所述燃气风力涡轮发动机转子组件的部件和冷却所述燃气风力涡轮发动机的其它部件;其中,所述润滑系统具有与所述多个轴承装置组件连通的连通装置,所述润滑系统供应用于冷却和润滑所述多个轴承装置组件的油,所述润滑系统包括至少一个油泵组件、油管线组件、油软管组件和润滑系统附件,所述润滑系统附件包括油冷却器和油容纳单元,支撑较大风扇壳体的轴承装置组件壳体的部件包括涡轮导向静叶片,所述涡轮导向静叶片能够用作油冷却器;其中,所述内部空气压缩系统包括:内部空气压缩系统风扇、内部空气压缩系统风扇壳体、内部空气压缩系统风扇护罩、内部空气压缩系统轴、内部空气压缩系统第一固定静叶片组件、内部空气压缩系统第二固定静叶片组件、压缩空气空间、空气导管和内部空气压缩系统空气压缩系统轴安装的静叶片组件,所述内部空气压缩系统风扇包括内部空气压缩系统风扇轮毂和内部空气压缩系统风扇动叶片,所述内部空气压缩系统将压缩空气供应到以下中的一者或多者:供应到燃烧器以用于燃料和空气混合物的燃烧,供应到燃烧器壳体以用于冷却目的,以及供应到燃气风力涡轮发动机以用于额外地冷却所述燃气风力涡轮发动机的热部件,所述空气压缩系统如已知为具有轴向空气压缩系统或离心空气压缩系统或者具有轴向空气压缩系统和离心空气压缩系统两者,所述空气压缩系统能够用已知的空气压缩系统代替,所述空气压缩系统包括已知的放气系统;其中,所述燃烧器被设计成在燃气风力涡轮发动机运行期间生成废气流,所述废气流是当燃料和空气混合物被点燃时的结果,所述燃烧器包括以下中的一者或多者:燃烧器壳体、燃烧室、回旋静叶片、衬套和燃烧器密封件,所述衬套和所述燃烧器密封件是已知的航空系统,其能够适用于所述燃气风力涡轮发动机,所述废气流沿着废气导管穿过废气导管壳体,所述燃烧器壳体能够通过以下中的一种或多种方式被冷却:压缩空气冷却、较大风扇气流冷却、或其它气流冷却,所述燃烧器具有与以下连通的连通装置:燃料输送装置、一个或多个燃料和空气混合物点火装置和空气压缩系统,在本发明的一种构型中所述燃烧器壳体包括附接到主框架的附接装置或附接到燃气风力涡轮发动机的其它部件的附接装置,以防止由所述较大风扇气流导致的所述燃烧器壳体的应力和振动,所述主框架允许接近所述燃烧器以用于部件更换,所述燃烧器壳体包括散热片以辐射热并且包括起动空气管,所述起动空气管具有与其它压缩空气源连通的连通装置;其中,所述燃气风力涡轮发动机转子组件包括燃气风力涡轮发动机转子和燃气风力涡轮发动机主轴,所述燃气风力涡轮发动机转子包括燃气风力涡轮发动机转子轮毂,所述燃气风力涡轮发动机转子轮毂具有多个燃气风力涡轮发动机转子动叶片,所述多个燃气风力涡轮发动机转子动叶片被附接到所述燃气风力涡轮发动机转子轮毂,所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片能够仅是从所述燃气风力涡轮发动机转子轮毂以不同的构型延伸的一些延伸部,所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片能够是任何其它适当的已知形状,所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片与燃气风力涡轮发动机转子轮毂相比能够由不同的材料制成,
或者所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片能够由与所述燃气风力涡轮发动机转子轮毂相同的材料制成,所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片从所述燃气风力涡轮发动机转子轮毂以向外的方式延伸,所述多个燃气风力涡轮发动机转子动叶片在所述燃气风力涡轮发动机转子轮毂上基本相等地间隔开,在所述燃气风力涡轮发动机运行期间所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片、所述燃气风力涡轮发动机转子和所述燃气风力涡轮发动机主轴通过来自所述燃烧器的废气流而运动以绕所述燃气风力涡轮发动机主轴的第一旋转轴线旋转,并且另外地,所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片、所述燃气风力涡轮发动机转子和所述燃气风力涡轮发动机主轴通过来自所述较大风扇壳体组件和所述较大风扇组件的较大风扇气流的一部分而运动以绕所述燃气风力涡轮发动机主轴的所述第一旋转轴线旋转;其中,动力轴装置是这样一种系统,即,在所述系统中所述较大风扇轴、内部空气压缩系统轴和燃气风力涡轮发动机主轴是单个连续的轴,或者所述较大风扇轴、内部空气压缩系统轴和燃气风力涡轮发动机主轴是独立的轴,其中所述较大风扇轴、所述内部压缩空气系统轴和所述燃气风力涡轮发动机主轴彼此连通;其中,所述混合物流导管引导较大风扇气流的一部分和废气流的混合物以用于推力;其中,所述轴承装置组件壳体支撑一个轴承或支撑多个轴承,在本发明的一种构型中所述轴承装置组件壳体包括壳体油旁路,所述壳体油旁路允许油在所述轴承装置组件壳体处适当地循环,在本发明的另一种构型中所述轴承装置组件壳体和所述轴承包括用于键的匹配凹槽,所述键防止所述轴承损坏所述轴承装置组件壳体;其中,来自燃烧器的废气流运动到所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的空间,并且在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体中的所述废气流的运动推动所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片并且使以下部件旋转:燃气风力涡轮发动机转子、燃气风力涡轮发动机主轴、内部空气压缩系统轴、较大风扇轴以及较大风扇,所述燃气风力涡轮发动机主轴具有与内部空气压缩系统轴连通的连通装置,并且所述燃气风力涡轮发动机主轴具有与所述较大风扇轴连通的连通装置;其中,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体适于允许所述燃气风力涡轮发动机的所需部件安装到所述燃气风力涡轮发动机转子壳体中,这包括允许安装燃气风力涡轮发动机转子组件,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体允许燃气风力涡轮发动机主轴和燃气风力涡轮发动机转子旋转,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体具有壁、至少两个壳体空隙、至少一个废气导管开口、散热片和燃气风力涡轮发动机转子组件空间,所述壁包括第一壁、第二壁和第三壁,所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁能够由不同的区段制成并且被组装在一起,在本发明的一种构型中将在所述第二壁处的所述壳体空隙设计成比在所述第一壁处的所述壳体空隙宽,使得废气流从所述燃气风力涡轮发动机转子壳体通过在所述第二壁处的所述壳体空隙运动出来,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体被设计有空气通路,多个所述空气通路能够用于冷却所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述壁,所述燃气风力涡轮发动机转子组件空间包括第二空间,所述第二空间允许所述燃气风力涡轮发动机转子旋转,废气导管与所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的第二空间的一部分连通,所述废气导管壳体直接地或间接地被附接到所述燃气风力涡轮发动机转子壳体,或者被附接到:所述第一壁,所述第二壁,所述第三壁,或者被附接到所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁的任何合适的组合,使得允许所述废气流运动到所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第二空间的一
部分中,在所述第三壁上的所述废气导管开口将与所述第一壁相邻以及与所述第二壁相邻,在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的一个或多个点处所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁彼此相邻,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体与所述燃气风力涡轮发动机转子之间设计有所需的间隙,并且在所述燃气风力涡轮发动机运行期间所述燃气风力涡轮发动机转子壳体允许所述废气流从燃烧器进入所述燃气风力涡轮发动机转子壳体中,所述废气流穿过所述废气导管并且进一步到达所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第二空间的所述部分,并且由所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述壁导向的所述废气流推动所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片,由此使所述燃气风力涡轮发动机转子绕所述燃气风力涡轮发动机主轴的第一旋转轴线旋转,并且该操作生成用于所述燃气风力涡轮发动机的动力,所述动力驱动所述燃气风力涡轮发动机主轴和所述较大风扇旋转而使用于推力的较大体积的空气运动,所述壁和所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片防止所述废气流的大部分逃逸到混合物流导管,直到所述废气流到达在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第二壁处的所述壳体空隙之一为止,并且所述废气流通过在所述第二壁处的所述壳体空隙离开所述燃气风力涡轮发动机转子壳体,并且所述废气流最终到所述混合物流导管处,在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第一壁处的所述壳体空隙和在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第二壁处的所述壳体空隙进一步允许所述较大风扇气流的一部分运动进出所述燃气风力涡轮发动机转子壳体,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体另外地允许来自所述较大风扇壳体组件的所述较大风扇气流的所述部分在所述燃气风力涡轮发动机转子的所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片之间流动以冷却所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片,并且在冷却所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片的过程中作为风运动的较大风扇气流的所述部分最终向所述燃气风力涡轮发动机转子添加旋转力以用于旋转,并且因此在所述燃气风力涡轮发动机运行期间较大风扇气流的所述部分向所述燃气风力涡轮发动机添加更多扭矩,用于冷却所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片的所述较大风扇气流的所述部分由导向静叶片导向,在本发明的一种构型中所述燃气风力涡轮发动机转子壳体包括用于允许较大风扇气流的所述部分冷却所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述壁的空气通路,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体包括允许来自放气系统的空气冷却所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述壁的空气通路,在本发明的另一种构型中所述燃气风力涡轮发动机转子壳体包括至少一个空气导管和散热片。2.根据权利要求1所述的燃气风力涡轮发动机,其中,所述燃烧器包括衬套,所述衬套具有波纹接头,所述波纹接头包括较小贯通空间,其允许压缩空气穿过所述波纹接头,穿过所述较小贯通空间的所述压缩空气冷却所述衬套,并且另外地,所述较小贯通空间引导用于所述衬套的冷却空气。3.根据权利要求1所述的燃气风力涡轮发动机,其中,与燃气风力涡轮发动机主轴、较大风扇轴和内部空气压缩系统轴相邻的部件具有与轴游隙传感器连通的连通装置,所述轴游隙传感器监测所述燃气风力涡轮发动机主轴、所述较大风扇轴和所述内部空气压缩系统轴的过大游隙,以警告机组人员即将发生故障,以便能够在造成重大损坏之前使其停机。4.一种具有空气冷却系统或具有空气冷却系统和液体冷却系统两者的燃气风力涡轮发动机,所述空气冷却系统包括散热片、空气管道组件和空气通路,所述液体冷却系统包括:热辐射器、液体冷却泵、液体冷却通路、液体冷却介质、液体冷却空间和液体冷却附件,
所述液体冷却附件包括冷却剂软管组件和冷却剂管道组件,所述冷却剂软管组件和所述冷却剂管道组件是能互换的,所述燃气风力涡轮发动机包括:发动机壳体系统、空气压力传感器、具有发动机风扇和发动机风扇轴的发动机风扇组件、空气过滤系统或多个空气过滤系统、空气压缩系统或多个空气压缩系统、至少一个燃烧器、至少一个压缩空气输送装置、至少一个压缩空气接收装置、燃料系统、具有带有至少一个燃料和空气混合物点火装置的燃料和空气混合物点火系统的电气系统、具有废气导管的至少一个废气导管壳体、至少一个燃气风力涡轮发动机转子组件、润滑系统、动力轴装置、燃气风力涡轮发动机附件、多个轴承装置组件、第一空间、第二空间、第三空间、多个废气压力密封装置、包括多个油封的多个油封装置、轴承保持器、键、O型环、夹具、带、支架、带张力维持系统、空气管道组件、空气软管组件、齿轮、包括风力涡轮机转子的任选的风力涡轮机组件、燃气风力涡轮发动机的各部件以及用于操作所述燃气风力涡轮发动机的各部件的驱动系统或多个驱动系统,所述燃气风力涡轮发动机的各部件包括以下中的一者或多者:发电系统或多个发电系统、空气压力传感器、起动系统、液体冷却泵、包括一个或多个外部空气压缩系统的空气压缩系统、具有空气调节系统压缩机的空气调节系统、变速器、第一冷却风扇或第二冷却风扇或任选的电动风扇、液压泵、至少一个惰轮、至少一个第一滑轮、油泵、至少一个第一电动马达、至少一个第二电动马达、风力涡轮机转子和其它燃气风力涡轮发动机附件,所述燃料系统包括:燃料箱,燃料泵,燃料管线组件,燃料流量控制装置和至少一个燃料输送装置,所述压缩空气输送装置包括空气管道组件和空气软管组件,所述空气管道组件中的至少一个具有与压缩空气接收装置连通的连通装置,所述空气管道组件和所述空气软管组件是能互换的,所述轴承装置组件包括轴承,所述轴承能够是滚珠轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、轴颈轴承的形式和轴承的其它合适形式,所述轴承装置组件能够用其它已知形式的轴承装置组件代替,所述外部空气压缩系统向所述燃烧器供应压缩空气,所述外部空气压缩系统能够是辅助空气压缩系统和任选的增压器空气压缩系统的形式,所述辅助空气压缩系统具有辅助空气压缩机,并且所述增压器空气压缩系统具有增压器空气压缩机,所述辅助空气压缩系统是带驱动的或由所述第一电动马达驱动的,并且所述任选的增压器空气压缩系统是带驱动的或由所述第二电动马达驱动的,所述辅助空气压缩系统具有与空气过滤系统连通的连通装置,所述任选的增压器空气压缩系统压缩来自所述辅助空气压缩系统的空气,所述空气压缩系统能够用空气泵代替,所述空气泵用于压缩空气并且适用于燃气风力涡轮发动机,使得空气压力高到足以流向燃烧器以用于供应用于冷却所述燃气风力涡轮发动机的部件的空气和供应用于所述燃烧器中的燃料和空气混合物的点燃的空气,所述燃烧器包括燃烧器壳体,所述燃烧器壳体包括空气导管,当空气和燃料混合物被点燃时所述燃烧器生成废气流,所述发动机壳体系统具有与所述空气过滤系统连通的连通装置,所述空气过滤系统包括:至少一个空气过滤元件、至少一个空气过滤壳体和空气过滤系统附件,所述燃气风力涡轮发动机转子组件包括至少一个燃气风力涡轮发动机转子和燃气风力涡轮发动机主轴,所述燃气风力涡轮发动机转子包括具有多个燃气风力涡轮发动机转子动叶片的燃气风力涡轮发动机转子轮毂、多个废气压力环轮毂凹槽和多个油环轮毂凹槽,所述废气压力环轮毂凹槽适用于废气压力密封装置,而所述油环轮毂凹槽适用于油封装置,所述燃气风力涡轮发动机主轴和发动机风扇轴具有连通装置,所述燃气风力涡轮发动机主轴具有第一旋转轴线,在所述燃气风力涡轮发动机运行期间所述燃气风力涡轮发动机转子和所述燃气风
力涡轮发动机主轴绕所述燃气风力涡轮发动机主轴的所述第一旋转轴线旋转,所述发电系统包括交流发电机并且作为选项包括发电机,所述发电机具有支撑件,所述发电机能够用具有起动能力和发电能力的组合单元更换,所述起动系统包括起动器,所述润滑系统包括至少一个油泵组件、油管线组件、油软管组件和润滑系统附件,所述润滑系统附件包括油容纳单元和至少一个油冷却器,所述油管线组件和油软管组件是能互换的,所述润滑系统还包括:油泵、已知的安全阀、粗滤器和油导管,所述油导管具有与所述润滑系统连通的连通装置,所述油泵组件或润滑系统能够用已知的系统代替并且适用于所述燃气风力涡轮发动机,所述第一冷却风扇或所述第二冷却风扇是燃气风力涡轮发动机主轴安装的系统,尽管所述第一冷却风扇或所述第二冷却风扇能够任选地用电动风扇代替,所述发电系统和所述起动系统能够作为一个单元或作为独立的单元出现,在本发明的其它构型中所述起动器包括飞轮并且包括飞轮壳体,所述空气压缩系统是空气泵,所述空气泵供应空气以用于以下中的一者或多者:发动机冷却和用于所述燃烧器中的空气和燃料混合物的燃烧的空气,所述燃料和空气混合物点火装置被附接到所述燃烧器壳体或被附接到所述废气导管壳体或被附接到其它合适的位置,所述燃料输送装置具有与燃料系统连通的连通装置,所述燃料输送装置能够是任选的多喷嘴系统,所述发动机壳体系统适用于低旁通气流发动机构型,所述低旁通气流发动机构型包括零旁通气流发动机构型,所述发动机壳体系统包括:发动机风扇壳体组件、芯壳、第一导向静叶片、至少一个燃气风力涡轮发动机转子壳体、第四导向静叶片、多个轴承装置组件壳体、混合物流导管、废气歧管以及具有紧固件的紧固系统,所述发动机壳体系统由第一部件和第二部件构成或者由发动机第一壳体、发动机第二壳体和发动机第三壳体构成,所述发动机风扇壳体组件包括发动机风扇壳体和发动机风扇护罩,所述发动机风扇护罩被附接到所述发动机风扇壳体,所述轴承装置组件壳体包括壳体油旁路,所述发动机风扇组件包括发动机风扇,所述发动机风扇具有发动机风扇轮毂和发动机风扇动叶片,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体允许安装所述燃气风力涡轮发动机转子组件,所述燃气风力涡轮发动机转子壳体具有壁、至少一个废气导管开口和壳体空隙,所述壁包括第一壁、第二壁和第三壁,所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁能够由不同的区段制成并且被组装在一起,所述空气压缩系统包括已知的放气系统,所述放气系统和所述空气压缩系统在所述第二壁处具有与空气通路连通的连通装置,在所述第三壁处的所述废气导管开口将与所述第一壁相邻以及与所述第二壁相邻,在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的一个或多个点处所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁彼此相邻,所述废气导管壳体直接地或间接地被附接到所述燃气风力涡轮发动机转子壳体或者被附接到所述第一壁或所述第二壁或所述第三壁或者被附接到所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁的任何合适的组合,使得允许所述废气流运动到所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第二空间的一部分中,所述动力轴装置包括所述燃气风力涡轮发动机主轴和所述发动机风扇轴,在所述燃气风力涡轮发动机运行期间以及在以下各项的互补操作期间:燃料系统,空气压缩系统以及空气和燃料混合物点火系统,所述燃烧器生成高压废气流,所述废气流沿着所述废气导管行进并且由所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述壁导向,所述废气流推动所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片和使所述燃气风力涡轮发动机转子主轴旋转而生成动力,并且所述废气流通过在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第二壁处的所述壳体空隙离开,并且当燃气风力涡轮发动机包括风力转子组件时由第四导向静叶片导向的所述
废气流驱动所述风力涡轮机转子,并且所述废气流运动到混合物流导管并且流出到所述废气歧管,所述燃气风力涡轮发动机主轴的旋转使所述发动机风扇旋转,这导致所述发动机风扇壳体组件和所述发动机风扇壳体组件生成可用的气流,所述可用的气流由所述第一导向静叶片引导并且所述可用的气流穿过在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第一壁处的所述壳体空隙以推动所述燃气风力涡轮发动机转子动叶片和所述燃气风力涡轮发动机转子绕所述燃气风力涡轮发动机转子轴的所述第一旋转轴线旋转,并且此过程向所述燃气风力涡轮发动机添加扭矩,此过程也冷却所述燃气风力涡轮发动机转子和冷却所述燃气风力涡轮发动机的其它部件,当燃气风力涡轮发动机包括风力涡轮机组件时所述可用的气流通过在所述燃气风力涡轮发动机转子壳体的所述第二壁处的所述壳体空隙离开并且驱动所述风力涡轮机转子,并且所述可用的气流进入所述混合物流导管并且流出到所述废气歧管。5.一种具有空气冷却系统或具有空气冷却系统和液体冷却系统两者的燃气风力涡轮发动机,所述空气冷却系统包括散热片、空气管道组件和空气通路,所述液体冷却系统包括:热辐射器、液体冷却泵、液体冷却通路、液体冷却介质、液体冷却空间和液体冷却附件,所述液体冷却附件包括冷却剂软管组件和冷却剂管道组件,所述燃气风力涡轮发动机包括:发动机壳体系统、空气压力传感器、具有发动机风扇的发动机风扇组件、空气过滤系统或多个空气过滤系统、空气压缩系统或多个空气压缩系统、至少一个燃烧器、至少一个压缩空气输送装置、至少一个压缩空气接收装置、燃料系统、具有带有至少一个燃料和空气混合物点火装置的燃料和空气混合物点火系统的电气系统、具有废气导管的至少一个废气导管壳体、至少一个燃气风力涡轮发动机转子组件、润滑系统、动力轴装置、燃气风力涡轮发动机附件、多个轴承装置组件、第一空间、第二空间、第三空间、多个废气压力密封装置、多个油封装置、夹具、带、支架、带张力维持系统、具有紧固件的紧固系统、空气管道组件、空气软管组件、齿轮、具有风力涡轮机转子的任选的风力涡轮机组件、燃气风力涡轮发动机的各部件以及用于操作所述燃气风力涡轮发动机的各部件的驱动系统或多个驱动系统,所述燃气风力涡轮发动机的各部件包括以下中的一者或多者:发电系统或多个发电系统、空气压力传感器、起动系统、液体冷却泵、包括一个或多个外部空气压缩系统的空气压缩系统、具有空气调节系统压缩机的空气调节系统、变速器、第一冷却风扇或第二冷却风扇、液压泵、至少一个惰轮、至少一个第一滑轮、油泵、至少一个第一电动马达、至少一个第二电动马达、风力涡轮机转子、电动风扇和其它燃气风力涡轮发动机附件,所述燃料系统包括:燃料箱、燃料泵、燃料管线组件、燃料流量控制装置和至少一个燃料输送装置,所述油封装置包括多个油封,所述外部空气压缩系统能够是辅助空气压缩系统和任选的增压器空气压缩系统的形式,所述辅助空气压缩系统是带驱动的或由所述第一电动马达驱动的,并且所述任选的增压器空气压缩系统是带驱动的或由所述第二电动马达驱动的,所述辅助空气压缩系统具有与空气过滤系统连通的连通装置,所述增压器空气压缩系统压缩来自所述辅助空气压缩系统的空气,所述燃烧器包括燃烧器壳体,所述发动机壳体系统具有与空气过滤系统连通的连通装置,所述空气过滤系统包括:至少一个空气过滤元件、至少一个空气过滤壳体和空气过滤系统附件,所述燃气风力涡轮发动机转子组件包括燃气风力涡轮发动机转子和燃气风力涡轮发动机主轴,所述燃气风力涡轮发动机主轴具有第一旋转轴线,在所述燃气风力涡轮发动机运行期间所述燃气风力涡轮发动机转子和所述燃气风力涡轮发动机主轴绕所述
燃气风力涡轮发动机主轴的所述第一旋转轴线旋转,所述发电系统包括交流发电机并且作为选项包括发电机,所述发电机具有支撑件,所述发电机能够用具有起动能力和发电能力的组合单元更换,所述起动系统包括起动器,所述润滑系统包括至少一个油泵组件、油管线组件、油软管组件和润滑系统附件,所述润滑系统附件包括油容纳单元和至少一个油冷却器,所述润滑系统能够是适用于所述燃气风力涡轮发动机的已知的润滑系统,所述润滑系统包括:具有油泵的油泵组件、已知的安全阀、粗滤器和油导管,所述第一冷却风扇或所述第二冷却风扇是燃气风力涡轮发动机主轴安装的系统,所述第一冷却风扇或所述第二冷却风扇作为可替代物能够用电动风扇代替,在本发明的其它构型中所述起动器包括飞轮并且包括飞轮壳体,所述空气压缩系统是空气泵,所述空气泵供应空气以用于以下中的一者或多者:发动机冷却、空气密封装置和用于所述燃烧器中的空气和燃料混合物的燃烧的空气,所述燃料和空气混合物点火装置被附接到所述燃烧器壳体或被附接到所述废气导管壳体或被附接到其它合适的位置,所述空气冷却系统包括空气通路和空气空间来作为用于冷却所述燃气风力涡轮发动机的部件的装置,所述发电系统和所述起动系统能够作为一个单元或作为独立的单元出现,所述燃料输送装置具有与燃料系统连通的连通装置,所述燃料输送装置能够是任选的多喷嘴系统,所述压缩空气输送装置包括空气管道组件和空气软管组件,所述空气管道组件和所述空气软管组件是能互换的;其中,所述发动机壳体系统适用于低旁通气流发动机构型,所述低旁通气流发动机构型包括零旁通气流发动机构型,所述发动机壳体系统由第一部件和第二部件构成或者由发动机第一壳体、发动机第二壳体和发动机第三壳体构成,所述发动机壳体系统包括:发动机风扇壳体组件、芯壳、第一导...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克
申请(专利权)人:迈克
类型:发明
国别省市:

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