CN109441639A - 燃气轮机导叶装置及燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃气轮机导叶装置及燃气轮机，燃气轮机导叶装置包括：第一壳体及第二壳体，分别具有相对设置的第一表面和第二表面；至少一个第一导叶结构，设置于第一表面与第二表面之间，包括第一端部及第二端部；至少一个第一导叶轴，与第一端部相连接，第一壳体上设置有与第一导叶轴相对应的第一孔洞，至少一个主动驱动机构，设置于第一壳体远离第一表面的一侧，第一导叶轴穿过第一孔洞与主动驱动机构相连接。本发明可以通过驱动机构带动导叶结构进行摆动，通过导叶结构的旋转实现对流道通流截面积大小的控制，最终实现对进气流量的控制，可以使得导叶结构在径向可调，装置结构简单合理，能够对进气通道的进气流量实现有效调节。

Description

燃气轮机导叶装置及燃气轮机

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，特别是涉及一种燃气轮机导叶装置及燃气轮机。

背景技术

燃气轮机(Gas Turbine)是一种以连续流动的气体作为工质，把工质热能转换为机械功的旋转式动力机械。以简单循环燃气轮机为例，主要包括压气机、燃烧室和涡轮，工作过程为：压气机从大气中吸入空气并进行压缩，压缩后空气进入燃烧室与喷入的燃料混合后燃烧产生高温燃气，高温燃气流入涡轮进行膨胀做功，推动涡轮旋转将高温燃气能量转化为旋转的机械能输出，做功后的燃气直接排放至大气中。

燃气轮机工作时通常都是在设计工况下进行，但是也经常会在非设计工况下运行，一种情况是用户使用需要在非设计工况下运行，另一种情况是在燃气轮机启动阶段，以防喘振现象发生，都需要对进气量进行控制。这就需要一种装置对进气通道的通流截面进行调节。

因此，如何提供一种燃气轮机导叶装置及燃气轮机进气流量控制方法，以解决现有技术中的上述问题实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种燃气轮机导叶装置及燃气轮机，用于解决现有技术中难以有效进行进气通道通流截面进行调节，从而难以进行燃气轮机进气流量控制等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种燃气轮机导叶装置，所述燃气轮机导叶装置包括：

第一壳体及第二壳体，所述第一壳体具有第一表面，所述第二壳体具有第二表面，且所述第一表面与所述第二表面相对设置；

至少一个第一导叶结构，设置于所述第一表面与所述第二表面之间，所述第一导叶结构包括相对的第一端部及第二端部，所述第一端部靠近所述第一表面设置，所述第二端部朝向所述第二表面延伸；

至少一个与所述第一导叶结构相对应的第一导叶轴，所述第一导叶轴与对应的所述第一导叶结构的所述第一端部相连接，所述第一壳体上设置有与所述第一导叶轴相对应的第一孔洞，所述第一孔洞间隔排布且贯穿所述第一壳体；以及

至少一个主动驱动机构，所述主动驱动机构设置于所述第一壳体远离所述第一表面的一侧，其中，所述第一导叶轴穿过所述第一孔洞与所述主动驱动机构相连接。

作为本发明的一种可选方案，所述第一壳体环绕所述第二壳体设置，所述第一表面与所述第二表面之间形成环形空间区域，所述第一导叶结构设置于所述环形空间区域中。

作为本发明的一种可选方案，所述第一壳体具有第一回转轴线，所述第二壳体具有第二回转轴线，且所述第一回转轴线与所述第二回转轴线相重合。

作为本发明的一种可选方案，所述环形空间区域至少包括径向部以及与所述径向部相连通的轴向部，其中，所述第一导叶结构设置于所述径向部中。

作为本发明的一种可选方案，所述第二表面包括第一贴合区域，所述第一导叶结构的所述第二端部与所述第一贴合区域贴合设置；所述第一导叶结构的形状包括流线型片状结构。

作为本发明的一种可选方案，所述第一导叶轴与所述第一导叶结构一体成型设置或所述第一导叶轴装配于所述第一导叶结构的所述第一端部上；所述燃气轮机导叶装置还包括第一衬套，所述第一衬套设置于所述第一孔洞内并装配于所述第一导叶轴与所述第一壳体之间。

作为本发明的一种可选方案，所述主动驱动机构包括主动驱动连杆及拉杆结构，所述主动驱动连杆包括第一连接部及第二连接部，其中，所述第一连接部与所述第一导叶轴相连接，所述第二连接部与所述拉杆结构活动连接。

作为本发明的一种可选方案，所述第二连接部与所述拉杆结构之间通过销轴相连接；所述主动驱动连杆的形状包括条状；所述拉杆结构的形状包括条状。

作为本发明的一种可选方案，所述燃气轮机导叶装置还包括：

至少一个第二导叶结构，设置于所述第一表面与所述第二表面之间，所述第二导叶结构包括相对的第三端部及第四端部，所述第三端部靠近所述第一表面设置，所述第四端部朝向所述第二表面延伸；

至少一个与所述第二导叶结构相对应的第二导叶轴，所述第二导叶轴与对应的所述第二导叶结构的所述第三端部相连接，所述第一壳体上设置有与所述第二导叶轴相对应的第二孔洞，所述第二孔洞间隔排布且贯穿所述第一壳体，并与所述第一孔洞之间具有间距；及

至少一个从动驱动机构，所述从动驱动结构设置于所述第一壳体远离所述第一表面的一侧，其中，所述第二导叶轴穿过所述第二孔洞与所述从动驱动机构相连接，且所述主动驱动机构带动所述从动驱动结构运动。

作为本发明的一种可选方案，所述第二表面包括第二贴合区域，所述第二导叶结构的所述第四端部与所述第二贴合区域贴合设置；所述第二导叶结构的形状包括流线型片状结构。

作为本发明的一种可选方案，当所述第一表面与所述第二表面之间形成所述环形空间区域，且所述环形空间区域至少包括径向部以及与所述径向部相连通的所述轴向部时，所述第二导叶结构设置于所述径向部中。

作为本发明的一种可选方案，所述第二导叶轴与所述第二导叶结构一体成型设置或所述第二导叶轴装配于所述第二导叶结构的所述第三端部上；所述燃气轮机导叶装置还包括第二衬套，所述第二衬套设置于所述第二孔洞内并装配于所述第二导叶轴与所述第一壳体之间。

作为本发明的一种可选方案，所述燃气轮机导叶装置还包括驱动环，所述驱动环设置于所述第一壳体远离所述第一表面的一侧，其中，所述主动驱动机构通过所述驱动环带动所述从动驱动机构运动。

作为本发明的一种可选方案，所述主动驱动机构上设置有第一滑槽，所述从动驱动机构上设置有第二滑槽，所述驱动环上设置有与所述第一滑槽配合的第一滑动销结构以及与所述第二滑槽配合的第二滑动销结构。

作为本发明的一种可选方案，所述从动驱动机构包括从动驱动连杆，所述从动驱动连杆包括第三连接部及第四连接部，所述第三连接部与所述第二导叶轴相连接，所述第四连接部与所述驱动环相连接，其中，所述第二滑槽设置于所述第四连接部中，所述第四连接部通过所述第二滑槽及所述第二滑动销结构与所述驱动环相连接。

作为本发明的一种可选方案，所述第一滑动销结构与所述驱动环一体成型设置或所述第一滑动销结构装配于所述驱动环上；所述第二滑动销结构与驱动环一体成型设置或所述第二滑动销结构装配于所述驱动环上。

另外本发明还提供一种燃气轮机，所述燃气轮机包含如上述任意一项方案所述的燃气轮机导叶装置，其中，所述燃气轮机包括进气管道及压气机装置，所述燃气轮机导叶装置设置于所述进气管道与所述压气机装置之间。

如上所述，本发明的燃气轮机导叶装置及燃气轮机，可以通过驱动机构带动导叶结构进行摆动，通过导叶结构的旋转实现对流道通流截面积大小的控制，最终实现对进气流量的控制，可以使得导叶结构在径向可调，装置结构简单合理，能够对进气通道的进气流量实现有效调节，进气量调节效率高，适于多种情况下的进气量调节。

附图说明

图1显示为本发明实施例中提供的包含有导叶装置的燃气轮机结构示意图。

图2显示为本发明实施例中提供的燃气轮机导叶装置一示例的剖视图。

图3显示为本发明实施例中提供的燃气轮机导叶装置一示例中导叶结构打开时正视图。

图4显示为本发明实施例中提供的燃气轮机导叶装置一示例中导叶结构关闭时正视图

元件标号说明

100 第一壳体

100a 第一表面

101 第二壳体

101a 第二表面

102 第一导叶结构

102a 第一端部

102b 第二端部

103 径向部

104 轴向部

105 主动驱动机构

106 第一导叶轴

107 第一孔洞

108 第一衬套

109 主动驱动连杆

109a 第一连接部

109b 第二连接部

110 拉杆结构

111 销轴

112 从动驱动机构

113 从动驱动连杆

113a 第三连接部

113b 第四连接部

114 第二导叶轴

115 驱动环

116 第一滑槽

117 第一滑动销结构

118 第二滑槽

119 第二滑动销结构

200 进气气流

201 进气管道

202 压气机装置

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

如图1-4所示，本发明提供一种燃气轮机导叶装置，所述燃气轮机导叶装置包括：

第一壳体100及第二壳体101，所述第一壳体100具有第一表面100a，所述第二壳体101具有第二表面101a，且所述第一表面100a与所述第二表面101a相对设置；

至少一个第一导叶结构102，设置于所述第一表面100a与所述第二表面101a之间，所述第一导叶结构102包括相对的第一端部102a及第二端部102b，所述第一端部102a靠近所述第一表面100a设置，所述第二端部102b朝向所述第二表面101a延伸；

至少一个与所述第一导叶结构102相对应的第一导叶轴106，所述第一导叶轴106与对应的所述第一导叶结构102的所述第一端部102a相连接，所述第一壳体100上设置有与所述第一导叶轴106相对应的第一孔洞107，所述第一孔洞107间隔排布且贯穿所述第一壳体100；

至少一个主动驱动机构105，所述主动驱动机构105设置于所述第一壳体100远离所述第一表面100a的一侧，其中，所述第一导叶轴106穿过所述第一孔洞107与所述主动驱动机构105相连接。

具体的，本发明提供一种燃气轮机的导叶装置，可以进行燃气轮机进气量的调节，通过所述第一导叶结构的旋转实现对流道通流截面积大小的控制，最终实现对进气流量的控制。

作为示例，所述第一壳体100环绕所述第二壳体101设置，所述第一表面100a与所述第二表面101a之间形成环形空间区域，所述第一导叶结构102设置于所述环形空间区域中。

作为示例，所述第一壳体100具有第一回转轴线，所述第二壳体101具有第二回转轴线，且所述第一回转轴线与所述第二回转轴线相重合。

具体的，本发明的导叶装置包括第一壳体100及第二壳体101，所述第一壳体100及所述第二壳体101可以基于燃气轮机进气口处的设备进行设置选择，二者相对设置，可以形成一空间区域，其中，可以是所述第一壳体100在外侧布置构成外壳体，此时，所述第二壳体101构成内壳体，也可以是所述第二壳体101在外侧布置构成外壳体，此时，所述第一壳体100构成内壳体，在一可选示例中，所述第一壳体100环形包围在所述第二壳体101的外侧，使得所述第一壳体100和所述第二壳体101形成一的环形空间区域，即所述第一表面100a与所述第二表面101a之间形成一环形空间区域，其中，在一示例中，所述环形空间区域的大小可以依据实际设备以及调节需求进行选择，例如，所述第一表面100a与所述第二表面101a弯曲的程度可以依据实际进行设计，所述环形空间区域的尺寸可以依据实际进行选择，可以是大小一致，也可以是呈现不同的尺寸，在一示例中，可以是所述环形空间区域的宽度沿进气口至气体输出口方向之间递减。在一示例中，所述第一壳体100具有第一回转轴线，所述第二壳体101具有第二回转轴线，所述第一回转轴线与所述第二回转轴线相重合，其中，回转轴线就是回转类零件的中心轴线，例如，参见图1中示例所示，所述第一回转轴线与所述第二回转轴线重合于图中所示的回转轴线的位置，从而进一步有利于导叶装置各部件的设计及进气量调节。

作为示例，所述环形空间区域至少包括径向部103以及与所述径向部103相连通的轴向部104，其中，所述第一导叶结构102设置于所述径向部103中。

具体的，在一示例中，设置所述环形空间区域至少包括所述径向部103及所述轴向部104，径向以及轴向可以是指相对于所述环形空间区域的环形方向而言的，径向是指外环指向内环的方向，轴向是指垂直于环形表面的垂直轴方向，当然，还可以在所述径向部103与所述轴向部104之间设置过渡部。设置所述径向部103，使得该部分空间区域沿着环形空间区域的径向进行设置，并将所述第一导叶结构102设置在所述径向部103中，从而可以在该部分实现进气量的调节，实现径向可调，径向部103的设置方式有利于依据设备进行导叶装置的布置，有利于调高进气调节的效率，另外，设置所述轴向部104可以有利于进行气体的输送。

在一示例中，如图1所示，设置所述环形空间区域的从径向部103分布过渡到轴向部104分布，即所述环形空间区域的纵向截面呈从径向部103分布过渡到轴向部104分布，并设置所述环形空间区域的尺寸逐渐减小，即沿着所述第一壳体100及所述第二壳体101弯曲的径向方向上，从径向部103到轴向部104的宽度逐渐减小。

作为示例，所述第二表面101a包括第一贴合区域，所述第一导叶结构102的所述第二端部102b与所述第一贴合区域贴合设置。

作为示例，所述第一导叶结构102的形状包括流线型片状结构。

具体的，在一示例中，所述第一导叶结构102自所述第一表面100a向所述第二表面101a的方向延伸，并与所述第二表面101a相贴合，如可以是所述第一导叶结构102沿第一表面及所述第二表面弯曲的径向方向设置在所述第一表面和所述第二表面之间，在一示例中，在所述第二表面101a与所述第一导叶结构102的所述第二端部102b对应的位置设置一第一贴合区域，使得所述第一导叶结构102与所述第二壳体101在该区域贴合设置，这里，贴合是指二者之间完全或几乎不存在气体泄漏情况，使得贴合处完全或几乎无缝结合，从而可以有利于防止气体泄漏，有利于保证进气量调节的效果。如在一示例中，所述第一贴合区域可以是一竖直平面，所述第一导叶结构102的所述第二端部102b也为竖直平面，可以实现二者的有效贴合。另外，所述第一导叶结构102的所述第一端部102a靠近所述第一表面100a进行设置，在一示例中，可以是所述第一端部102a与所述第一表面100a相贴合进行设置，例如，可以是将所述第一端部102a设置为竖直平面，所述第一表面100a与所述第一端部102a相接触的区域也设置为竖直平面，从而实现二者的有效贴合。

另外，对于所述第一导叶结构102，可以是一个，也可以是两个或两个以上，所述第一导叶结构102可以同时进行摆动调节，也可以依据实际情况分别进行调节，当所述第一导叶结构102为两个及其以上的时候，可以依据实际情况设置在所述第一表面与所述第二表面之间，以进行进气量调节，在一示例中，当所述第一表面与所述第二表面形成一环形空间区域时，各所述第一导叶结构102呈周向均匀间隔排布，使得各所述第一导叶结构可以自由摆动，进一步，可以在某一位置使得相邻各所述第一导叶结构侧边相互紧贴设置，另外，所述第一导叶结构102的尺寸形状均可以依据实际装置进行设置，在一示例中，所述第一导叶结构102可以是片状结构，长度及宽度均依据实际气量调节情况设置，实现需要的气量调节，进一步，所述片状结构可以是流线型片状结构，其中，流线型的设计可以减小气体流动的阻力。

作为示例，所述第一导叶轴106与所述第一导叶结构102一体成型设置或所述第一导叶轴106装配于所述第一导叶结构102的所述第一端部102a上。

作为示例，所述燃气轮机导叶装置还包括第一衬套108，所述第一衬套108设置于所述第一孔洞107内并装配于所述第一导叶轴106与所述第一壳体100之间。

具体的，本发明的导叶装置还包括所述第一导叶轴106，通过所述第一导叶轴106可以实现所述第一导叶结构102与所述第一壳体100外部的所述主动驱动机构105的连接，工作时，所述第一导叶结构102绕着所述第一导叶轴106在一定的角度范围内进行摆动，其中，在一示例中，所述第一导叶轴106与所述第一导叶结构102一体成型设置，也就是说，二者可以是一体成型的结构，如可以是通过铸造的方式成型，当然，也可以是将所述第一导叶轴106装配在所述第一导叶结构102的所述第一端部102a，如通过螺纹连接的方式将二者进行装配，在此不做具体限制，另外，所述第一导叶轴106的形状可以依据实际需求进行设置。

另外，在一示例中，所述燃气轮机导叶装置还包括第一衬套108，在所述第一导叶结构102与所述第一壳体100之间还装配有所述第一衬套108，所述第一衬套108的内外表面分别与所述第一导叶轴106及所述第一壳体100上所述第一孔洞107的内壁紧密贴合，如所述第一衬套108可以是外表面具有螺纹设置的环形结构，如可以采用聚四氟乙烯或者铜合金等耐磨材料构成，所述第一衬套108与所述第一孔洞107内壁上的螺纹配合，所述第一导叶轴106可以在所述第一衬套108内壁上进行转动，所述第一衬套108的设置有利于实现所述第一导叶轴106与所述第一壳体100之间密封，可以防止转动过程当中的磨损。

作为示例，所述主动驱动机构105包括主动驱动连杆109及拉杆结构110，所述主动驱动连杆109包括第一连接部109a及第二连接部109b，其中，所述第一连接部109a与所述第一导叶轴106相连接，所述第二连接部109b与所述拉杆结构110活动连接。

作为示例，所述第二连接部109b与所述拉杆结构110之间通过销轴111相连接。

作为示例，所述主动驱动连杆109的形状包括条状。

作为示例，所述拉杆结构110的形状包括条状

具体的，本发明的燃气轮机导叶装置中，设置一主动驱动机构105，用于驱动所述第一导叶结构102进行摆动，如绕着所述第一导叶轴106在一定的角度范围内进行摆动，以实现对进气量的调节，所述主动驱动机构105对各所述第一导叶结构102的驱动方式可以依据实际进行选择，如可以一个所述主动驱动机构同时驱动多个所述第一导叶结构102，具体的，在一可选示例中，所述主动驱动机构105与所示第一导叶结构102一一对应设置，对于所述主动驱动机构105的设置，设置在所述第一壳体100的外侧，即设置在所述第一表面100a与所述第二表面101a形成的空间区域的外侧，其中，由于第一壳体100可以构成内壳体，也可以构成外壳体，因此，所述主动驱动机构105可以设置在两个壳体位置的任何一个外面，在一示例中，参见图1所示，所述第一壳体100构成外壳体，所述主动驱动机构105设置在外壳体的外侧，当然，所述主动驱动机构105也可以设置在内壳体的外侧。

具体的，参见图3及图4所示，所述主动驱动机构105包括主动驱动连杆109及与所述主动驱动连杆109活动连接的拉杆结构110，如可以是铰链连接的方式，所述拉杆结构110可以带动所述主动驱动连杆109进行往复运动，如图3和图4的两种状态所示，进而再通过所述第一导叶轴106带动所述第一导叶结构102进行摆动，以进行气量调节，其中，所述拉杆结构110可以与一外部的往复驱动机构相连接，以提供驱动力。在一示例中，如图2及图3所示，所述主动驱动连杆109包括第一连接部109a及第二连接部109b，分别实现与所述第一导叶轴106和所述拉杆结构110的连接，其中，在一可选示例中，所述主动驱动连杆109的所述第一连接部109a与所述第一导叶轴106之间可以通过螺纹连接的方式实现固定，但并不局限于此，另外，所述主动驱动连杆109可以通过销轴111连接的方式实现所述拉杆结构110与所述主动驱动连杆109的活动连接，但并不局限于此。另外，所述主动驱动连杆109的形状包括条状，其尺寸可以依据实际设备进行设置，所述拉杆结构110的形状可以是条状，其尺寸可以依据实际设备进行设置，在此不做具体限定。

如图3及图4所示，作为示例，所述燃气轮机导叶装置还包括：

至少一个第二导叶结构(图中未示出)，设置于所述第一表面100a与所述第二表面101a之间，所述第二导叶结构包括相对的第三端部及第四端部，所述第三端部靠近所述第一表面100a设置，所述第四端部朝向所述第二表面101a延伸；

至少一个与所述第二导叶结构相对应的第二导叶轴114，所述第二导叶轴114与对应的所述第二导叶结构的所述第三端部相连接，所述第一壳体100上设置有与所述第二导叶轴114相对应的第二孔洞，所述第二孔洞间隔排布且贯穿所述第一壳体100，并所述第一孔洞107之间具有间距；及

至少一个从动驱动机构112，所述从动驱动结构设置于所述第一壳体100远离所述第一表面100a的一侧，其中，所述第二导叶轴114穿过所述第二孔洞与所述从动驱动机构112相连接，所述主动驱动机构105带动所述从动驱动结构运动。

具体的，在该示例中，所述燃气轮机导叶装置还包括至少一个所述第二导叶结构，所述第二导叶结构与所述第一导叶结构102配合共同进行进气量的调节，即两种导叶结构共同配合进行气量调节，在该示例中，所述第二导叶结构也设置在所述第一表面100a与所述第二表明形成的空间区域当中，包括相对的第三端部及第四端部，所述第三端部靠近所述第一表面100a设置，所述第四端部朝向所述第二表面101a延伸。所述第二导叶结构，可以是一个，也可以是两个或者连个以上，所述第二导叶结构可以同时进行摆动调节，也可依据实际情况分别进行调节，当所述第二导叶结构为两个及其以上的时候，可以依据实际情况设置在所述第一表面与所述第二表面之间，在一示例中，当所述第一表面与所述第二表面形成一环形空间区域时，各所述第二导叶结构呈周向均匀间隔排布，使得各所述第二导叶结构可以自由摆动。

在一示例中，所述第一导叶结构102之间不相互重叠，所述第二导叶结构之间也不互相重叠，且所述第一导叶结构102与所述第二导叶结构之间也不互相重叠，所述第一导叶结构102与所述第二导叶结构的位置以依据实际选择排布，在一示例中，当所述第一表面与所述第二表面形成一环形空间区域时，两种导叶结构呈周向均匀间隔排布，当所述第一导叶结构102与所述第二导叶结构运动到某一状态时，各导叶结构之间相邻排布，即相邻的导叶结构相接触，从而使气体几乎难以从相邻导叶之间通过，另外，当所述第一导叶结构102与所述第二导叶结构运动到另外一种状态时，所述第一导叶结构102与所述第二导叶结构平行排布，此时，相邻的导叶结构之间的间隙最大，此时，气体从各导叶结构之间通过的流量最大，如所述第一导叶结构及所述第二导叶结构的弦线沿着所述环形空间区域的径向布置，参见图1所示，弦线为连接导叶横截面前缘和后缘的一条线段。其他情况可以依据实际进气量需求进行调节，是所述第一导叶结构及所述第二导叶结构处于适合的旋转角度。在一示例中，各所述导叶结构沿所述第一表面100a及所述第二表面101a构成的环形空间区域呈周向分布，如可以是呈周向均匀分布，进一步，各导叶结构中所述第一导叶结构102及所述第二导叶结构的位置及顺序以及相邻设置的关系可以依据实际进行选择，不做具体限制。在一可选示例中，所述第一导叶结构102至少为1个，所述第二导叶结构至少为2个，使得导叶结构的数量至少为3个，从而可以有利于实现一整圈通道的关闭，可以有利于进气量的均匀调节的实现。

另外，在该示例中，所述第二导叶结构通过所述第二导叶轴114与所述从动驱动机构112进行连接，其中，所述第二导叶轴114的结构以及所述第二导叶轴114与所述第二导叶结构之间的连接方式可以参考所述第一导叶轴106及其与所述第一导叶结构102的设置方式设置，工作时，所述第二导叶结构绕着所述第二导叶轴114在一定的角度范围内进行摆动。所述第二导叶轴114穿过所述第一壳体100上设置的所述第二孔洞设置，在一示例中，所述第一孔洞107之间间隔排布，所述第二孔洞之间间隔排布，所述第一孔洞107与所述第二孔洞之间也具有间距，进行间隔排布，可以通过所述第一孔洞107及所述第二孔洞的位置关系设置调整所述第一导叶结构102与所述第二导叶结构之间的布局，在一可选示例中，在所述环形空间区域的结构中，两种孔洞呈周向均匀排布。

具体的，该示例中，所述从动驱动机构112与所述主动驱动机构105在同侧设置，即均设置于所述第一壳体100的外侧，其中，所述主动驱动机构105带动所述第一导叶结构102摆动，所述主动驱动机构105还带动所述从动驱动机构112进行运动，进而带动所述第二导叶结构进行摆动，最终通过所述第一导叶结构102及所述第二导叶结构实现进气量的调节。

另外，可以是一个所述主动驱动机构105带动所有的所述第二导叶结构进行摆动，也可以是部分所述主动驱动机构105分别带动部分所述第二导叶结构进行摆动，还可以是所述主动驱动机构105同时带动所有所述第二导叶结构进行摆动，且各所述主动驱动机构105同步运动，可以在保证一个所述主动驱动机构105失效无法工作时，其他的所述主动驱动机构105进行带动，保证导叶装置的有效运行。在一示例中，包括一个所述主动驱动机构以及多个所述从动驱动机构，对应一个所述第一导叶结构及多个所述第二导叶结构。

作为示例，所述第二表面101a包括第二贴合区域，所述第二导叶结构的所述第四端部与所述第二贴合区域贴合设置。

作为示例，所述第二导叶结构的形状包括流线型片状结构。

具体的，在一示例中，所述第二导叶结构自所述第一表面100a向所述第二表面101a的方向延伸，并与所述第二表面101a相贴合，如可以是所述第二导叶结构沿第一表面及所述第二表面弯曲的径向方向设置在所述第一表面和所述第二表面之间，在一示例中，在所述第二表面101a与所述第二导叶结构的所述第四端部对应的位置设置一第二贴合区域，使得所述第二导叶结构与所述第二壳体101在该区域贴合设置，这里，贴合是指二者之间完全或几乎不存在气体泄漏情况，使得贴合处完全或几乎无缝结合，从而可以有利于防止气体泄漏，有利于保证进气量调节的效果。如在一示例中，所述第二贴合区域可以是一竖直平面，所述第二导叶结构的所述第二端部102b也为竖直平面，可以实现二者的有效贴合。另外，所述第二导叶结构的所述第三端部靠近所述第一表面100a进行设置，在一示例中，可以是所述第三端部与所述第一表面100a相贴合进行设置，例如，可以是将所述第三端部设置为竖直平面，所述第一表面100a与所述第三端部相接触的区域也设置为竖直平面，从而实现二者的有效贴合。

另外，所述第二导叶结构的尺寸形状均可以依据实际装置进行设置，在一示例中，可以是片状结构，长度及宽度均依据实际气量调节情况设置，实现需要的气量调节，进一步，所述片状结构可以是流线型片状结构，其中，流线型的设计可以减小气体流动的阻力。

作为示例，当所述第一表面100a与所述第二表面101a之间形成所述环形空间区域，且所述环形空间区域至少包括径向部103以及与所述径向部103相连通的所述轴向部104时，所述第二导叶结构设置于所述径向部103中。

具体的，在一示例中，设置所述环形空间区域至少包括所述径向部103及所述轴向部104，这里，径向以及轴向可以是指相对于所述环形空间区域的环形方向而言的，径向是指外环指向内环的方向，轴向是指垂直于环形表面的垂直轴方向，当然，还可以在所述径向部103与所述轴向部104之间设置过渡部，其中，设置所述径向部103，使得该部分空间区域沿着环形空间区域的径向进行设置，并将所述第二导叶结构设置在所述径向部103中，从而可以在该部分实现进气量的调节，径向部103的设置方式有利于依据设备进行导叶装置的布置，有利于调高进气调节的效率，另外，设置所述轴向部104可以有利于进行气体的输送。

作为示例，所述第二导叶轴114与所述第二导叶结构一体成型设置或所述第二导叶轴114装配于所述第二导叶结构的所述第三端部上。

作为示例，所述燃气轮机导叶装置还包括第二衬套，所述第二衬套设置于所述第二孔洞内并装配于所述第二导叶轴114与所述第一壳体100之间。

具体的，本发明的导叶装置还包括所述第二导叶轴114，通过所述第二导叶轴114可以实现所述第二导叶结构与所述第一壳体100外部的所述主动驱动机构105的连接，工作时，所述第二导叶结构绕着所述第二导叶轴114在一定的角度范围内进行摆动，其中，在一示例中，所述第二导叶轴114与所述第二导叶结构一体成型设置，也就是说，二者可以是一体成型的结构，如可以是通过铸造的方式成型，当然，也可以是将所述第二导叶轴114装配在所述第二导叶结构的所述第三端部，如通过螺纹连接的方式将二者进行装配，在此不做具体限制，另外，所述第二导叶轴114的形状可以依据实际需求进行设置。

另外，在一示例中，所述燃气轮机导叶装置还包括第二衬套，在所述第二导叶结构与所述第一壳体100之间还装配有所述第二衬套，所述第二衬套的内外表面分别与所述第二导叶轴114及所述第一壳体100上所述第二孔洞的内壁紧密贴合。如所述第二衬套可以是外表面具有螺纹设置的环形结构，如可以采用聚四氟乙烯或者铜合金等耐磨材料构成，所述第二衬套与所述第二孔洞内壁上的螺纹配合，所述第二导叶轴114可以在所述第二衬套内壁上进行转动，所述第二衬套的设置有利于实现所述第二导叶轴与所述第一壳体100之间密封，可以防止转动过程当中的磨损。

如图3及图4所示，作为示例，所述燃气轮机导叶装置还包括驱动环115，所述驱动环115设置于所述第一壳体100远离所述第一表面100a的一侧，其中，所述主动驱动机构105通过所述驱动环115带动所述从动驱动机构112运动。

具体的，在该示例中，提供一种所述主动驱动机构105带动所述从动驱动机构112进行运动的方式，在与所述主动驱动机构105和所述从动驱动机构112的同侧设置一驱动环115，通过所述驱动环115实现所述主动驱动机构105与所述从动驱动机构112之间运动的转换，在一示例中，所述驱动环115设置于所述第一壳体100与所述主动驱动机构105和所述从动驱动机构112之间，即所述主动驱动机构105和所述从动驱动机构112均位于所述驱动环115远离所述第一壳体100的一侧，在一可选示例中，三者相贴设置。在一示例中，所述驱动环115为环状结构，所述驱动环115的回转轴线与所述第一壳体100的所述第一回转轴线及所述第二壳体101的所述第二回转轴线重合，所述驱动环可以绕着其回转轴线转动，工作时，所述驱动环可以绕着其回转轴线在一定的角度范围内进行摆动。另外，在一可选示例中，所述第一壳体100上的所述第一孔洞107和所述第二孔洞沿周向设置，如沿所述环形空间区域设置周向设置，可选地，这两种孔洞均匀间隔排布，进一步，在以示例中，在结构设置区域，所述驱动环115的内环半径大于沿周向分布的孔洞构成的弧线的半径。

作为示例，所述主动驱动机构105上设置有第一滑槽116，所述从动驱动机构112上设置有第二滑槽118，所述驱动环115上设置有与所述第一滑槽116配合的第一滑动销结构117以及与所述第二滑槽118配合的第二滑动销结构119。

具体的，在一示例中，通过设置滑槽和滑动销相配合的方式实现所述主动驱动机构105带动所述从动驱动机构112运动，在所述主动驱动机构105上设置所述第一滑槽116，在所述驱动环115上设置第一滑动销结构117，所述第一滑动销结构117与所述第一滑槽116配合，即在所述主动驱动机构105运动的过程中，所述第一滑动销结构117在所述第一滑槽116中移动，从而带动所述驱动环115的移动，在一示例中，所述第一滑槽116设置于所述主动驱动连杆109上，进一步，所述第一滑槽116设置于所述主动驱动连杆109的所述第一连接部109a与所述第二连接部109b之间；当所述驱动环115移动时，所述驱动环115上设置的所述第二滑动销结构119也随着所述驱动环115移动，此时，所述第二滑动销结构119与所述从动驱动机构112上设置的所述第二滑槽118配合，即所述第二滑动销结构119在所述第二滑槽118中进行移动，移动过程带动所述从动驱动机构112进行移动，从而所述主动驱动机构105的移动带动了所述从动驱动机构112的移动。

作为示例，所述从动驱动机构112包括从动驱动连杆113，所述从动驱动连杆113包括第三连接部113a及第四连接部113b，所述第三连接部113a与所述第二导叶轴114相连接，所述第四连接部113b于所述驱动环115相连接，其中，所述第二滑槽118设置于所述第四连接部113b中，所述第四连接部113b通过所述第二滑槽118及所述第二滑动销结构119与所述驱动环115相连接。

具体的，在一示例中，所述第二滑槽118设置在所述从动驱动连杆113上，并于与所述第二导叶轴114连接的部位设置在所述从动驱动连杆113的相对的两端，其中，所述从动驱动连杆113的形状可以包括条形，其尺寸可以依据实际结构进行设置。

作为示例，所述第一滑动销结构117与所述驱动环115一体成型设置或所述第一滑动销结构117装配于所述驱动环115上；所述第二滑动销结构119与驱动环115一体成型设置或所述第二滑动销结构119装配于所述驱动环115上。

具体的，对于所述第一滑槽116、所述第二滑槽118、所述第一滑动销结构117以及所述第二滑动销结构119的设置，所述第一滑槽可以贯穿所述主动驱动机构进行设置，当然也可以是非通透结构，所述第一滑动销结构117的结构设置依据所述第一滑槽116的结构进行配合设置，在一示例中，所述第一滑槽116贯穿所述主动驱动连杆设置，其形状可以矩形，可以是圆角矩形设置，所述第一滑动销结构117可以是垂直凸出于所述驱动环115表面的柱状结构，如可以是圆柱状结构，进一步可选地，所述圆柱状结构的圆形截面的直径与所述第一滑槽116的宽度一致，这里宽度方向是指与所述第二滑动销结构119的滑动方向垂直方向的尺寸，同理，所述第二滑槽118与所述第二滑动销结构119的设置可参考上述进行设置，另外，在一示例中，所述第一滑动销结构117及所述第二滑动销结构119这两种滑动销沿所述驱动环115的周向均匀间隔排布，其数量可以依据第一导叶结构及第二导叶结构进行设置。另外，所述第一滑动销结构117与所述驱动环115一体成型设置，即二者是一体成型的结构，如通过铸造成型，另外，所述第一滑动销结构117还可以是装配于所述驱动环115上，如通过螺纹连接的方式进行装配，当然，二者还可以是其他方案的设置，不以此为限，同理，所述第二滑动销结构119与所述驱动环115一体成型设置，即二者是一体成型的结构，如通过铸造成型，另外，所述第二滑动销结构119还可以是装配于所述驱动环115上，如通过螺纹连接的方式进行装配，当然，二者还可以是其他方案的设置，不以此为限。

本发明还提供一种燃气轮机进气流量控制方法，包括步骤：提供如本实施例中任一项方案所述燃气轮机导叶装置，并基于所述燃气轮机导叶装置进行燃气轮机的进气流量控制，其中，通过导叶结构的旋转角度可以进行进气流量的控制。

需要说明的，对于本发明一示例提供的燃气轮机导叶装置的作用过程及基于其进行进气流量控制的过程，可以是：进气气流200经燃气轮机的进气口进入，拉杆结构110在外部驱动力的带动下往复运动，带动主动驱动连杆109绕着其中一个第一导叶轴106转动，同时带动第一导叶结构102旋转，主动驱动连杆109在转动时还通过其中一个第一滑动销结构117带动驱动环115绕其轴线转动，驱动环115又通过第二滑动销结构119带动从动驱动连杆113绕着相应的第二导叶轴114转动，从而带动第二导叶结构同步进行旋转。当所有导叶结构(所述第一导叶结构102及所述第二导叶结构)旋转至一侧极限位置时，各所述导叶结构之间互相搭接实现对径向通道的关闭，此时流道通流截面积最小，当所有导叶结构旋转至另一侧极限位置时，各所述导叶结构的弦线沿径向布置，此时流道通流截面积最大。

另外，本发明还提供一种燃气轮机，所述燃气轮机包含本实施例上述任意一项方案中所述的燃气轮机导叶装置，其中，所述燃气轮机包括进气管道201及压气机装置202，所述燃气轮机导叶装置设置于所述进气管道与所述压气机装置之间，如图1所示结构。

本发明中，所述燃气轮机进行工作时，气体(如空气)经过所述进气管道201进入所述燃气轮机导叶装置进行进气量调节，经所述燃气轮机导叶装置调节后的气体在进入所述压气机装置202进行工作。

综上所述，本发明提供一种燃气轮机导叶装置及燃气轮机的进气流量控制方法，所述燃气轮机导叶装置包括：第一壳体及第二壳体，所述第一壳体具有第一表面，所述第二壳体具有第二表面，且所述第一表面与所述第二表面相对设置；至少一个第一导叶结构，设置于所述第一表面与所述第二表面之间，所述第一导叶结构包括相对的第一端部及第二端部，所述第一端部靠近所述第一表面设置，所述第二端部朝向所述第二表面延伸；至少一个与所述第一导叶结构相对应的第一导叶轴，所述第一导叶轴与对应的所述第一导叶结构的所述第一端部相连接，所述第一壳体上设置有与所述第一导叶轴相对应的第一孔洞，所述第一孔洞间隔排布且贯穿所述第一壳体；以及至少一个主动驱动机构，所述主动驱动机构设置于所述第一壳体远离所述第一表面的一侧，其中，所述第一导叶轴穿过所述第一孔洞与所述主动驱动机构相连接。本发明的燃气轮机导叶装置及燃气轮机进气流量控制方法，可以通过驱动机构带动导叶结构进行摆动，通过导叶结构的旋转实现对流道通流截面积大小的控制，最终实现对进气流量的控制，可以使得导叶结构在径向可调，本装置结构简单合理，能够对进气通道的进气流量实现有效调节，进气量调节效率高，适于多种情况下的进气量调节。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (17)

1.一种燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述燃气轮机导叶装置包括：

第一壳体及第二壳体，所述第一壳体具有第一表面，所述第二壳体具有第二表面，且所述第一表面与所述第二表面相对设置；

至少一个第一导叶结构，设置于所述第一表面与所述第二表面之间，所述第一导叶结构包括相对的第一端部及第二端部，所述第一端部靠近所述第一表面设置，所述第二端部朝向所述第二表面延伸；

至少一个与所述第一导叶结构相对应的第一导叶轴，所述第一导叶轴与对应的所述第一导叶结构的所述第一端部相连接，所述第一壳体上设置有与所述第一导叶轴相对应的第一孔洞，所述第一孔洞间隔排布且贯穿所述第一壳体；以及

至少一个主动驱动机构，所述主动驱动机构设置于所述第一壳体远离所述第一表面的一侧，其中，所述第一导叶轴穿过所述第一孔洞与所述主动驱动机构相连接。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第一壳体环绕所述第二壳体设置，所述第一表面与所述第二表面之间形成环形空间区域，所述第一导叶结构设置于所述环形空间区域中。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第一壳体具有第一回转轴线，所述第二壳体具有第二回转轴线，且所述第一回转轴线与所述第二回转轴线相重合。

4.根据权利要求2所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述环形空间区域至少包括径向部以及与所述径向部相连通的轴向部，其中，所述第一导叶结构设置于所述径向部中。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第二表面包括第一贴合区域，所述第一导叶结构的所述第二端部与所述第一贴合区域贴合设置；所述第一导叶结构的形状包括流线型片状结构。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第一导叶轴与所述第一导叶结构一体成型设置或所述第一导叶轴装配于所述第一导叶结构的所述第一端部上；所述燃气轮机导叶装置还包括第一衬套，所述第一衬套设置于所述第一孔洞内并装配于所述第一导叶轴与所述第一壳体之间。

7.根据权利要求1所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述主动驱动机构包括主动驱动连杆及拉杆结构，所述主动驱动连杆包括第一连接部及第二连接部，其中，所述第一连接部与所述第一导叶轴相连接，所述第二连接部与所述拉杆结构活动连接。

8.根据权利要求7所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第二连接部与所述拉杆结构之间通过销轴相连接；所述主动驱动连杆的形状包括条状；所述拉杆结构的形状包括条状。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述燃气轮机导叶装置还包括：

至少一个第二导叶结构，设置于所述第一表面与所述第二表面之间，所述第二导叶结构包括相对的第三端部及第四端部，所述第三端部靠近所述第一表面设置，所述第四端部朝向所述第二表面延伸；

至少一个与所述第二导叶结构相对应的第二导叶轴，所述第二导叶轴与对应的所述第二导叶结构的所述第三端部相连接，所述第一壳体上设置有与所述第二导叶轴相对应的第二孔洞，所述第二孔洞间隔排布且贯穿所述第一壳体，并与所述第一孔洞之间具有间距；及

至少一个从动驱动机构，所述从动驱动结构设置于所述第一壳体远离所述第一表面的一侧，其中，所述第二导叶轴穿过所述第二孔洞与所述从动驱动机构相连接，且所述主动驱动机构带动所述从动驱动结构运动。

10.根据权利要求9所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第二表面包括第二贴合区域，所述第二导叶结构的所述第四端部与所述第二贴合区域贴合设置；所述第二导叶结构的形状包括流线型片状结构。

11.根据权利要求9所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，当所述第一表面与所述第二表面之间形成所述环形空间区域，且所述环形空间区域至少包括径向部以及与所述径向部相连通的所述轴向部时，所述第二导叶结构设置于所述径向部中。

12.根据权利要求9所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第二导叶轴与所述第二导叶结构一体成型设置或所述第二导叶轴装配于所述第二导叶结构的所述第三端部上；所述燃气轮机导叶装置还包括第二衬套，所述第二衬套设置于所述第二孔洞内并装配于所述第二导叶轴与所述第一壳体之间。

13.根据权利要求9所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述燃气轮机导叶装置还包括驱动环，所述驱动环设置于所述第一壳体远离所述第一表面的一侧，其中，所述主动驱动机构通过所述驱动环带动所述从动驱动机构运动。

14.根据权利要求13所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述主动驱动机构上设置有第一滑槽，所述从动驱动机构上设置有第二滑槽，所述驱动环上设置有与所述第一滑槽配合的第一滑动销结构以及与所述第二滑槽配合的第二滑动销结构。

15.根据权利要求14所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述从动驱动机构包括从动驱动连杆，所述从动驱动连杆包括第三连接部及第四连接部，所述第三连接部与所述第二导叶轴相连接，所述第四连接部与所述驱动环相连接，所述第二滑槽设置于所述第四连接部中，所述第四连接部通过所述第二滑槽及所述第二滑动销结构与所述驱动环相连接。

16.根据权利要求14所述的燃气轮机导叶装置，其特征在于，所述第一滑动销结构与所述驱动环一体成型设置或所述第一滑动销结构装配于所述驱动环上；所述第二滑动销结构与驱动环一体成型设置或所述第二滑动销结构装配于所述驱动环上。

17.一种燃气轮机，其特征在于，所述燃气轮机包含如权利要求1-16中任意一项所述的燃气轮机导叶装置，其中，所述燃气轮机包括进气管道及压气机装置，所述燃气轮机导叶装置设置于所述进气管道与所述压气机装置之间。