一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉，該變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉包括上端面和下端面，上端面和下端面為球面，且上端面和下端面的圓心為變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的軸線與渦輪中心軸線的焦點(diǎn)；變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的旋轉(zhuǎn)軸為傾斜軸；與上端面和下端面采用球面接觸的上端壁面和下端壁面的圓心與上端面和下端面的圓心相同。變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉與上、下端壁接觸面做成球面接觸，這樣保證了變幾何渦輪導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與上、下端壁面間隙保證定值且最小，這樣減少了變幾何渦輪導(dǎo)葉兩端徑向間隙的漏氣，減少了損失，另一方面保證變幾何渦輪導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)可靠、靈活。
【專利說明】
一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉。
[0002]【背景技術(shù)】:
采用可調(diào)導(dǎo)葉技術(shù)的變幾何動(dòng)力渦輪可以有效調(diào)節(jié)和優(yōu)化燃?xì)廨啓C(jī)各部件之間的匹配，提高燃?xì)廨啓C(jī)的加減速特性和低工況性能。如在起動(dòng)過程中開大可調(diào)導(dǎo)葉，不僅可以使壓氣機(jī)特性圖上的共同工作線遠(yuǎn)離喘振邊界，而且可以把相對(duì)更多的焓降分配給燃?xì)獍l(fā)生器透平，讓它有更大的扭矩使轉(zhuǎn)子盡快加速，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的快速起動(dòng)。在低工況時(shí)，關(guān)小可調(diào)導(dǎo)葉降低渦輪的有效通流面積從而減小流量和功率，并維持較高的渦輪進(jìn)口總溫從而有可能獲得較高的循環(huán)效率;在動(dòng)力渦輪甩負(fù)荷時(shí)，突然開大可調(diào)導(dǎo)葉可以立即使動(dòng)力透平的焓降大幅度降低，使動(dòng)力透平的效率急劇下降，在這種情況下甚至可使燃?xì)庾饔迷趧?dòng)力透平的扭矩成為負(fù)值(和旋轉(zhuǎn)方向相反的扭矩)即成為制動(dòng)扭矩，從而有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)力渦輪的超速保護(hù)。由此，變幾何動(dòng)力渦輪技術(shù)在燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域，特別是對(duì)低工況性能要求較高的船用燃?xì)廨啓C(jī)具有較好應(yīng)用前景。
[0003]由于動(dòng)力渦輪與燃?xì)獍l(fā)生器渦輪之間存在過渡段，造成動(dòng)力渦輪首級(jí)導(dǎo)葉上端壁子午擴(kuò)張較大，下端壁為平直的回轉(zhuǎn)面，而船用變幾何動(dòng)力渦輪采用首級(jí)變幾何。此外，導(dǎo)向器喉道流通面積的變化和可調(diào)導(dǎo)葉葉片兩端徑向間隙的漏氣會(huì)使渦輪效率有所降低。現(xiàn)代變幾何動(dòng)力渦輪為盡量提高渦輪效率，改善變幾何動(dòng)力渦輪性能，一般采用球型端壁，且上端壁與下端壁為同一回轉(zhuǎn)球心。只有這樣才能保證變幾何渦輪導(dǎo)葉端壁間隙在各個(gè)工況時(shí)不增加，且轉(zhuǎn)動(dòng)自如。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明是為了解決船用燃?xì)廨啓C(jī)采用變幾何動(dòng)力渦輪后效率降低、轉(zhuǎn)動(dòng)范圍受限等問題，進(jìn)而設(shè)計(jì)了一種船用傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉，該變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉包括上端面和下端面，上端面和下端面為球面，且上端面和下端面的圓心為變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的軸線與渦輪中心軸線的焦點(diǎn)。
[0006]所述的變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的旋轉(zhuǎn)軸為傾斜軸。
[0007]與所述的上端面和下端面采用球面接觸的上端壁面和下端壁面的圓心與上端面和下端面的圓心相同。
[0008]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)方法比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉與上、下端壁接觸面做成球面接觸，這樣保證了變幾何渦輪導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與上、下端壁面間隙保證定值且最小，這樣減少了變幾何渦輪導(dǎo)葉兩端徑向間隙的漏氣，減少了損失，另一方面保證變幾何渦輪導(dǎo)葉轉(zhuǎn)動(dòng)可靠、靈活。
[0009]2、變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉旋轉(zhuǎn)軸為傾斜式，旋轉(zhuǎn)軸與燃?xì)廨啓C(jī)軸線交點(diǎn)為變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉與上、下端壁面接觸面球面回轉(zhuǎn)中心，這樣既保證旋轉(zhuǎn)中心的統(tǒng)一，又保證了導(dǎo)葉子午面流道為擴(kuò)張的。
[0010]【附圖說明】: 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)通流和變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉示意圖。
[0011 ]圖2是本發(fā)明中變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
參照?qǐng)D2，一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉，該變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉包括上端面I和下端面2，上端面I和下端面2為球面，且上端面I和下端面2的圓心為變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的軸線與渦輪中心軸線的焦點(diǎn);變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的旋轉(zhuǎn)軸為傾斜軸;與上端面I和下端面2采用球面接觸的上端壁面和下端壁面的圓心與上端面I和下端面2的圓心相同。
[0013]圖1為首級(jí)變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉工作位置和結(jié)構(gòu)示意圖，表示燃?xì)獍l(fā)生器渦輪與動(dòng)力渦輪之間存在過渡段，造成動(dòng)力渦輪首級(jí)導(dǎo)葉上端壁子午擴(kuò)張較大，變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉與上、下端壁接觸若采用平直段，那么變幾何渦輪導(dǎo)葉需要與上下端壁面留有足夠的間隙保證導(dǎo)葉可靠的旋轉(zhuǎn)，所以增加了端壁損失將增大，所以變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的上端面I和下端面2與上下端壁面必須采用球面接觸，這樣在變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉沿旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，保證其與上下端壁面間隙恒定，因此可以減小端壁間隙，減少損失。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉，其特征在于:該變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉包括上端面(I)和下端面(2)，上端面(I)和下端面(2)為球面，且上端面(I)和下端面(2)的圓心為變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的軸線與渦輪中心軸線的焦點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉，其特征在于:所述的變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉的旋轉(zhuǎn)軸為傾斜軸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種傾斜軸式變幾何動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉，其特征在于:與所述的上端面(I)和下端面(2)采用球面接觸的上端壁面和下端壁面的圓心與上端面(I)和下端面(2)的圓心相同。
【文檔編號(hào)】F01D9/04GK106050322SQ201610639575
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月8日 公開號(hào)201610639575.7, CN 106050322 A, CN 106050322A, CN 201610639575, CN-A-106050322, CN106050322 A, CN106050322A, CN201610639575, CN201610639575.7
【發(fā)明人】徐波, 牛夕瑩, 劉宇, 衛(wèi)嘉, 舒春英, 王林, 梁晨
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七 三研究所