本申请提出一种燃气轮机叶片顶部间隙调节单元，包括叶片，持环，护环，以及间隙调节结构，护环和持环沿叶片的径向分布，护环靠近叶片，并与叶片的顶部之间形成流道间隙，护环与持环之间可活动连接，间隙调节结构带动护环相对于持环移动，以改变流道间隙的尺寸。本申请通过间隙调节结构带动护环沿轴向移动，进而调节叶片顶部间隙，该结构简单且可靠性较高。该结构简单且可靠性较高。该结构简单且可靠性较高。
【技术实现步骤摘要】
燃气轮机叶片顶部间隙调节单元、系统及燃气轮机
[0001]本专利技术涉及一种燃气轮机，具体而言，涉及一种燃气轮机叶片顶部间隙调节单元、系统及燃气轮机。
技术介绍
[0002]燃气轮机的结构设计中，透平护环直接是通过透平持环上的钩槽和周向定位销来固定，动叶片是直接固定在转子上。透平护环和动叶叶片之间形成了转静子间的间隙，一般通过加工时磨削动叶叶顶来保证设计间隙，防止动叶叶片和透平护环之间产生摩擦。此外，为防止瞬态情况下可能发生的碰磨，一般在间隙设计时会增大此处的叶片顶部间隙。多余的叶片顶部间隙增加了动叶叶顶的泄漏损失，降低了整机的效率。基于此，在现有技术中常采用各种方法在燃气轮机运行时对叶片顶部间隙进行调整，但可靠性都不高。
[0003]专利CN204436483U中公开了一种涡轮叶尖间隙主动控制机构，通过摇臂和螺栓结构改变叶尖间隙。如图1所示，作动环1
‑
4做旋转运动，带动摇臂1
‑
7，摇臂1
‑
7带动进给螺栓1
‑
2产生进给运动，以保障涡轮叶尖间隙处于合适的范围内。该专利结构简单，可靠性差，不仅螺栓纹路容易损坏，导致使用寿命较短，且无法进行间隙的自动调整，难以保证调整的精确性。
[0004]专利CN105840549A中公开了一种压气机叶顶间隙自动调节机构，如图2所示，通过电机4驱动蜗轮蜗杆传动机构3移动，进而拖动滑环34带动波纹型内机匣2移动，调节压气机叶顶间隙。该专利技术采用的蜗轮蜗杆机构的传动效率低，结构较为复杂，且同样容易磨损，可靠性不高。
[0005]鉴于以上技术问题，特推出本专利技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的主要目的在于提供一种燃气轮机叶片顶部间隙调节单元、系统及燃气轮机，以解决现有技术中在燃气轮机运行时进行间隙调整方法可靠性低的难题。
[0007]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种燃气轮机叶片顶部间隙调节单元，包括叶片，持环，护环，以及间隙调节结构，护环和持环沿叶片的径向分布，护环靠近叶片，并与叶片的顶部之间形成流道间隙，护环与持环之间可活动连接，间隙调节结构带动护环相对于持环移动，以改变流道间隙的尺寸。
[0008]进一步的，持环设有滑槽，护环与持环通过滑槽连接，间隙调节结构带动护环在滑槽中移动。
[0009]进一步的，滑槽的延伸方向与燃气轮机的轴向平行，间隙调节结构带动护环沿燃气轮机的轴向移动，以改变流道间隙的尺寸。
[0010]进一步的，护环包括圆锥面，圆锥面与燃气轮机的轴向呈第一倾斜角度，圆锥面靠近叶片顶部，与叶片顶部的端面形成流道间隙。
[0011]进一步的，叶片顶部的端面与燃气轮机的轴向呈第二倾斜角度，第二倾斜角度与
第一倾斜角度相同。
[0012]进一步的，间隙调节结构包括连杆，连杆包括第一杆和第二杆，第二杆的轴线偏离第一杆的轴线。
[0013]进一步的，第二杆与护环活动连接，第一杆沿其轴线转动带动第二杆偏心转动，第二杆偏心转动带动护环沿滑槽移动。
[0014]进一步的，护环设有凹槽，第二杆插设在凹槽中，并且第二杆可在凹槽中偏心转动。
[0015]进一步的，持环包括通孔，第一杆的一端套设在通孔中，第一杆相对持环转动。
[0016]进一步的，间隙调节结构还包括摇臂，摇臂连接第一杆的另一端，摇臂以第一杆的轴线为中心转动，带动第一杆转动。
[0017]进一步的，间隙调节结构还包括驱动部，驱动部转动带动摇臂转动。
[0018]进一步的，间隙调节结构还包括驱动杆，驱动杆一端连接驱动部，驱动杆的另一端连接摇臂，驱动杆将驱动部的转动转化为摇臂的转动。
[0019]进一步的，驱动部为周向驱动环，驱动部在外部液压驱动下沿燃气轮机的轴线转动，通过驱动杆带动摇臂转动。
[0020]进一步的，叶片顶部间隙调节单元还包括缸体，间隙调节结构设置在缸体内部。
[0021]进一步的，驱动部与缸体之间通过滚轮支撑。
[0022]进一步的，通孔与第一杆之间设有轴承。
[0023]进一步的，驱动杆分别与驱动部和摇臂通过关节轴承连接。
[0024]本专利技术提出的燃气轮机叶片顶部间隙调节单元，实现了如下技术效果：
[0025]1、燃气轮机叶片顶部间隙调节单元采用偏心连杆机构带动护环沿轴向移动，进而调整叶片顶部间隙，具有结构简单可靠性高的特点，且调节范围固定，特别适用于小范围间隙调节；
[0026]2、燃气轮机叶片顶部间隙调节单元具有灵活性的特点。在燃气轮机运行时，通过实时测量叶片顶部间隙，根据测量结果驱动周向驱动环转动一定的角度，可以实时调整叶片顶部间隙的大小；
[0027]3、燃气轮机叶片顶部间隙调节单元可自动精确调整叶片顶部间隙，周向驱动环在外部液压驱动下沿燃气轮机的轴线转动，通过自动控制液压驱动来精确控制周向驱动环的转动角度，从而自动精确调整叶片顶部间隙的大小；
[0028]4、燃气轮机叶片顶部间隙调节单元能够在不同负荷工况下达到最佳叶顶间隙，实现减少叶顶气流泄漏损失、优化透平效率的作用。
[0029]为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，提供了一种燃气轮机叶片顶部间隙调节系统，包括多个叶片顶部间隙调节单元，其中多个叶片形成叶片组，多个叶片顶部间隙调节单元周向分布，对叶片组的流道间隙进行调整。
[0030]本专利技术提出的燃气轮机叶片顶部间隙调节系统，实现了如下技术效果：
[0031]1、燃气轮机叶片顶部间隙调节系统采用偏心连杆机构带动护环沿轴向移动，进而调整叶片顶部间隙，具有结构简单可靠性高的特点，并且调节范围固定，适用于小范围间隙调整；
[0032]2、在燃气轮机运行时，通过实时测量叶片顶部间隙，根据测量结果驱动周向驱动
环转动一定的角度，可以实时统一调整各周向叶片顶部间隙的大小；
[0033]3、燃气轮机叶片顶部间隙调节系统可自动精确调整各周向叶片顶部间隙，周向驱动环在外部液压驱动下沿燃气轮机的轴线转动，通过自动控制液压驱动来精确控制周向驱动环的转动角度，从而自动精确调整各周向叶片顶部间隙的大小；
[0034]4、燃气轮机叶片顶部间隙调节系统能够在不同负荷工况下达到最佳叶顶间隙，实现减少叶顶气流泄漏损失、优化单级透平效率的作用。
[0035]为了实现上述目的，根据本专利技术的另一个方面，提出了一种燃气轮机，包括多个叶片顶部间隙调节系统，多个叶片顶部间隙调节系统沿燃气轮机的轴向分布，以调节多级叶片组的流道间隙。
[0036]应用本专利技术提出的燃气轮机，实现了如下技术效果：
[0037]1、通过独立的多个叶片顶部间隙调节系统可实现对各级叶片间隙进行独立调整，调节更佳灵活；
[0038]2、该燃气轮机采用偏心连杆机构带动护环沿轴向移动，进而调整叶片顶部间隙，具有结构简单可靠性高的特点，并且调节范围固定，适用于小范围间隙调整；
[0039]3、在燃气轮机运行时，通本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，包括叶片(200)，持环(300)，护环(400)，以及间隙调节结构(100),所述护环(400)和所述持环(300)沿所述叶片(200)的径向分布，所述护环(400)靠近所述叶片(200)，并与所述叶片(200)的顶部之间形成流道间隙，所述护环(400)与所述持环(300)之间可活动连接，所述间隙调节结构(100)带动所述护环(400)相对于所述持环(300)移动，以改变所述流道间隙的尺寸。2.根据权利要求1所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述持环(300)设有滑槽(310)，所述护环(400)与所述持环(300)通过所述滑槽(310)连接，所述间隙调节结构(100)带动所述护环(400)在所述滑槽(310)中移动。3.根据权利要求2所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述滑槽(310)的延伸方向与燃气轮机的轴向平行，所述间隙调节结构(100)带动所述护环(400)沿所述燃气轮机的轴向移动，以改变所述流道间隙的尺寸。4.根据权利要求1所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述护环(400)包括圆锥面(410)，所述圆锥面(410)与所述燃气轮机的轴向呈第一倾斜角度，所述圆锥面(410)靠近所述叶片(200)顶部，与所述叶片(200)顶部的端面形成所述流道间隙。5.根据权利要求4所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述叶片(200)顶部的端面与所述燃气轮机的轴向呈第二倾斜角度，所述第二倾斜角度与所述第一倾斜角度相同。6.根据权利要求2所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述间隙调节结构(100)包括连杆(110)，所述连杆(110)包括第一杆(111)和第二杆(112)，所述第二杆(112)的轴线偏离所述第一杆(111)的轴线。7.根据权利要求6所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述第二杆(112)与所述护环(400)活动连接，所述第一杆(111)沿其轴线转动带动所述第二杆(112)偏心转动，所述第二杆(112)偏心转动带动所述护环(400)沿所述滑槽(310)移动。8.根据权利要求7所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述护环(400)设有凹槽(420)，所述第二杆(112)插设在所述凹槽(420)中，并且所述第二杆(112)可在所述凹槽(420)中偏心转动。9.根据权利要求8所述的叶片顶部间隙调节单元(10)，其特征在于，所述持环(300)包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：周涛，洪少斌，黄保华，
申请(专利权)人：中国联合重型燃气轮机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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