CN108825546B - 一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构及其传动方法 - Google Patents
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Abstract
一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构及其传动方法，属于燃气轮机技术领域，本发明为了解决现有燃气轮机可转导叶的传动执行机构结构单一，开度可调范围小，可靠性低，不易满足机组的运行要求的问题。外缸体固定安装在工作面上，液压缸固定安装在外缸体上，外缸体的外壁上开有T形槽，圆环体活动安装在T形槽内，液压缸内的活塞杆与第一连杆的左端铰接于A点，第一连杆的右端与拐臂的一端铰接于B点，拐臂的拐角端与外缸体交接于O点，拐臂的另一端与第二连杆的上端铰接于C点，第二连杆的下端与圆环体铰接于D点。本发明的一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构及其传动方法能够较大范围的并精确地可控制可转导叶的转角范围。
Description
技术领域
本发明涉及一种可转导叶的执行机构及其传动方法，具体涉及一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构及其传动方法，属于燃气轮机技术领域。
背景技术
在燃气轮机装置中采用可转导叶作为压气机的防喘措施,是目前广泛采用的方法。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，开度可调范围小，可靠性低，不易满足机组的运行要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构及其传动方法，以解决上述技术问题。
一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构包括包括液压缸、活塞杆、第一连杆、拐臂、第二连杆、圆环体、外缸体、摇杆、可转导叶和弹簧；
外缸体固定安装在工作面上，液压缸固定安装在外缸体上，外缸体的外壁上开有T形槽，圆环体活动安装在T形槽内，液压缸内的活塞杆与第一连杆的左端铰接于A点，第一连杆的右端与拐臂的一端铰接于B点，拐臂的拐角端与外缸体交接于O点，拐臂的另一端与第二连杆的上端铰接于C点，第二连杆的下端与圆环体铰接于D点；
摇杆的一端与圆环体的外壁铰接于E点，摇杆的另一端与可转导叶铰接于F点，可转导叶活动安装在外缸体上，且可转导叶与外缸体之间设有弹簧。
优选的：活塞杆与第一连杆传动过程中的夹角为180°；拐臂为直角拐臂；第一连杆与拐臂左侧在传动过程中的夹角为90°；拐臂右侧与第二连杆传动过程中的夹角为90°。
优选的：圆环体和外缸体配合出设有滑移副，圆环体可在T形槽内滑动。
优选的：可转导叶与外缸体配合出设有滑移副，可转导叶可相对于外缸体进行旋转。
优选的：摇杆与圆环体传动过程中的端面夹角为90°。
优选的：摇杆通过铰球与圆环体的外壁铰接于E点。
一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构的传动方法，其征在于，包括以下步骤：
步骤a，控制系统控制液压缸中的活塞杆水平移动，活塞杆控制第一连杆移动；
步骤b，制拐臂绕点O转动，拐臂控制第二连杆摆动，第二连杆控制圆环体沿着外缸体T形槽绕着点M转动；
步骤c，圆环体旋转运动，通过球铰带动摇杆摆动，摇杆进而控制可转导叶绕着中心轴线的大范围转动和沿着滑槽的小范围竖直运动，从而最终达到控制可转导叶的转角行程要求。
本发明与现有产品相比具有以下效果：圆环体旋转运动，通过球铰带动摇杆摆动，摇杆进而控制可转导叶绕着中心轴线的大范围转动和沿着滑槽的小范围竖直运动，从而最终达到控制可转导叶的转角行程要求，可根据实际情况，设计不同数量的可转导叶，进而设计相对应数量的摇杆，相对应数量的摇杆与圆环体沿着圆周方向均匀地设置球铰连接，可极为精确的控制位置精度的设计指标，基于设计要求，通过控制传动机构的尺寸，可以较大范围的并精确地可控制可转导叶的转角范围；此外此机构结构简单，加工成本低，装配方便，安全可靠性高
附图说明
图1是本发明所述的一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构及其传动方法的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是摇杆与圆环体的连接结构示意图；
图4是摇杆与可转导叶的连接结构示意图。
图中：1-液压缸、2-活塞杆、3-第一连杆、4-拐臂、5-第二连杆、6-圆环体、7-外缸体、8-摇杆、9-可转导叶、10-弹簧。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。
如图1至图4所示，本发明所述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、拐臂4、第二连杆5、圆环体6、外缸体7、摇杆8、可转导叶9和弹簧10；
外缸体7固定安装在工作面上，液压缸1固定安装在外缸体7上，外缸体7的外壁上开有T形槽，圆环体6活动安装在T形槽内，液压缸1内的活塞杆2与第一连杆3的左端铰接于A点，第一连杆3的右端与拐臂4的一端铰接于B点，拐臂4的拐角端与外缸体7交接于O点，拐臂4的另一端与第二连杆5的上端铰接于C点，第二连杆5的下端与圆环体6铰接于D点；
摇杆8的一端与圆环体6的外壁铰接于E点，摇杆8的另一端与可转导叶9铰接于F点，可转导叶9活动安装在外缸体7上，且可转导叶9与外缸体7之间设有弹簧10。
进一步：活塞杆2与第一连杆3传动过程中的夹角为175°～180°；拐臂4为直角拐臂；第一连杆3与拐臂4左侧在传动过程中的夹角为85°～90°；拐臂4右侧与第二连杆5传动过程中的夹角为85°～90°。
进一步：圆环体6和外缸体7配合出设有滑移副，圆环体6可在T形槽内滑动。
进一步：可转导叶9与外缸体7配合出设有滑移副，可转导叶9可相对于外缸体7进行旋转。
进一步：摇杆8与圆环体6传动过程中的端面夹角为85°～90°。
进一步：摇杆8通过铰球与圆环体6的外壁铰接于E点。
一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构的传动方法，其征在于，包括以下步骤：
步骤a，控制系统控制液压缸中的活塞杆水平移动，活塞杆控制第一连杆移动；
步骤b，制拐臂绕点O转动，拐臂控制第二连杆摆动，第二连杆控制圆环体沿着外缸体T形槽绕着点M转动；
步骤c，圆环体旋转运动，通过球铰带动摇杆摆动，摇杆进而控制可转导叶绕着中心轴线的大范围转动和沿着滑槽的小范围竖直运动，从而最终达到控制可转导叶的转角行程要求。
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3移动，第一连杆3控制拐臂4绕点O转动，拐臂4控制第二连杆5摆动，第二连杆5控制圆环体6沿着外缸体7T形槽绕着点M转动。即通过控制液压缸1中活塞杆2的水平移动，经过传动链，转换为圆环体6的绕着点M的转动。圆环体6外侧周向与摇杆8球铰连接于点E，摇杆8另一侧与可转导叶9铰接与点F，可转导叶9与外缸体7配合处设有滑槽，即滑移副，两者运动约束方式为：可转导叶9具有绕着自身轴线的旋转自由度以及竖直方向的移动自由度。可转导叶9在外缸体滑移副处设有弹簧10连接，弹簧10处于压缩状态，起到定位作用，初始状态下，可转导叶9在弹簧10及外缸体7滑槽的定位作用下，处于静止状态。
其中摇杆8与圆环体6传动过程中的端面夹角接近90°。
圆环体6旋转运动，通过球铰带动摇杆8摆动，摇杆8进而控制可转导叶9绕着中心轴线的大范围转动和沿着滑槽的小范围竖直运动，从而最终达到控制可转导叶9的转角行程要求。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。
Claims (7)
1.一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构，其特征在于：包括液压缸(1)、活塞杆(2)、第一连杆(3)、拐臂(4)、第二连杆(5)、圆环体(6)、外缸体(7)、摇杆(8)、可转导叶(9)和弹簧(10)；
所述外缸体(7)固定安装在工作面上，液压缸(1)固定安装在外缸体(7)上，外缸体(7)的外壁上开有T形槽，圆环体(6)活动安装在T形槽内，液压缸(1)内的活塞杆(2)与第一连杆(3)的左端铰接于A点，第一连杆(3)的右端与拐臂(4)的一端铰接于B点，拐臂(4)的拐角端与外缸体(7)交接于O点，拐臂(4)的另一端与第二连杆(5)的上端铰接于C点，第二连杆(5)的下端与圆环体(6)铰接于D点；
所述摇杆(8)的一端与圆环体(6)的外壁铰接于E点，摇杆(8)的另一端与可转导叶(9)铰接于F点，可转导叶(9)活动安装在外缸体(7)上，且可转导叶(9)与外缸体(7)之间设有弹簧(10)。
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：所述活塞杆(2)与第一连杆(3)传动过程中的夹角为175°～180°；拐臂(4)为直角拐臂；第一连杆(3)与拐臂(4)左侧在传动过程中的夹角为85～90°；拐臂(4)右侧与第二连杆(5)传动过程中的夹角为85°～90°。
3.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：所述圆环体(6)和外缸体(7)配合出设有滑移副，圆环体(6)可在T形槽内滑动。
4.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：所述可转导叶(9)与外缸体(7)配合出设有滑移副，可转导叶(9)可相对于外缸体(7)进行旋转。
5.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：所述摇杆(8)与圆环体(6)传动过程中的端面夹角为85°～90°。
6.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：所述摇杆(8)通过铰球与圆环体(6)的外壁铰接于E点。
7.于权利要求1所述的一种应用于燃气轮机的可转导叶执行机构的传动方法，其征在于，包括以下步骤：
步骤a，控制系统控制液压缸中的活塞杆水平移动，活塞杆控制第一连杆移动；
步骤b，制拐臂绕点O转动，拐臂控制第二连杆摆动，第二连杆控制圆环体沿着外缸体T形槽绕着点M转动；
步骤c，圆环体旋转运动，通过球铰带动摇杆摆动，摇杆进而控制可转导叶绕着中心轴线的大范围转动和沿着滑槽的小范围竖直运动，从而最终达到控制可转导叶的转角行程要求。
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