CN113507556B - 用于燃气轮机的内窥镜组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于燃气轮机的内窥镜组件，所述用于燃气轮机的内窥镜组件包括：导管组件，所述导管组件沿其轴向贯穿有安装腔，端部组件，所述端部组件包括罩体和透光件，所述透光件设于所述罩体上，所述罩体与所述导管组件的一端可拆卸地连接，镜体组件，所述镜体组件包括内窥镜，所述内窥镜的一端穿过所述安装腔并伸入至所述罩体内，所述内窥镜的一端与所述透光件相对，以使所述内窥镜的一端通过所述透光件观察到燃气轮机内的火焰情况。本发明的用于燃气轮机的内窥镜组件便于维修和更换，实用性较好。

Description

用于燃气轮机的内窥镜组件

技术领域

本发明涉及燃气轮机的技术领域，具体涉及一种用于燃气轮机的内窥镜组件。

背景技术

燃气轮机是发电和驱动领域的核心设备，燃烧室是燃气轮机的核心部件，用于将燃料化学能转化为热能，推动涡轮做功。在燃气轮机燃烧室试验中，为了观测和记录燃烧室工作状态，需要将内窥镜伸入燃烧室内部观察火焰情况。但是相关技术中的内窥镜发生损坏时，不易更换，造成燃烧室试验中断，实用性较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明实施例提出一种用于燃气轮机的内窥镜组件，该用于燃气轮机的内窥镜组件便于维修和更换，实用性较好。

根据本发明的实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件包括：导管组件，所述导管组件沿其轴向贯穿有安装腔；端部组件，所述端部组件包括罩体和透光件，所述透光件设于所述罩体上，所述罩体与所述导管组件的一端可拆卸地连接；镜体组件，所述镜体组件包括内窥镜，所述内窥镜的一端穿过所述安装腔并伸入至所述罩体内，所述内窥镜的一端与所述透光件相对，以使所述内窥镜的一端通过所述透光件观察到燃气轮机内的火焰情况。

根据本发明的实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件，由于罩体与导管组件的一端可拆卸地连接，从而当端部组件发生零件损坏时，操作人员可以快速地将罩体拆卸下来，以对罩体内部的零件进行维修和更换，从而提高了用于燃气轮机的内窥镜组件使用时的方便性，实用性较好。

在一些实施例中，所述端部组件还包括压力衬套和止抵件，所述压力衬套和所述止抵件均设于所述罩体内，所述压力衬套的一端与所述透光件抵接，所述压力衬套的另一端与所述止抵件抵接。

在一些实施例中，所述压力衬套和所述止抵件均套设在所述内窥镜上，所述止抵件与所述罩体螺纹连接。

在一些实施例中，所述罩体上开设有透光口，所述透光件配合在所述透光口处，所述透光口沿罩体的内壁向罩体的外壁逐渐缩口设置。

在一些实施例中，所述透光件所在的平面与所述导管组件的轴向之间的夹角大于0度小于90度。

在一些实施例中，所述透光件与所述透光口和所述压力衬套之间，和/或所述透光件与所述压力衬套之间设有缓冲件。

在一些实施例中，所述导管组件包括内管、外管和连接套，所述内管设于所述外管内，所述内管的内壁限定出所述安装腔，所述内管的外壁和所述外管的内壁限定出冷却腔，所述连接套的一端与所述罩体可拆卸地相连，所述连接套的另一端与所述外管可拆卸的连接。

在一些实施例中，所述连接套与所述罩体和所述外管中的至少一者螺纹连接。

在一些实施例中，所述导管组件还包括冷却介质进管和冷却介质出管，所述冷却介质进管和所述冷却介质出管与所述冷却腔连通，以用于向所述冷却腔内注入循环冷却介质。

在一些实施例中，所述用于燃气轮机的内窥镜组件还包括夹持组件，所述夹持组件包括法兰和管夹部件，所述法兰套设在所述导管组件的外周，所述法兰适于与所述燃气轮机相连，所述管夹部件设于所述法兰上，所述管夹部件在第一位置和第二位置可移动，在所述第一位置，所述管夹部件夹持所述导管组件，在所述第二位置，所述管夹部件释放所述导管组件。

在一些实施例中，所述镜体组件还包括摄像头，所述摄像头设于所述内窥镜的另一端且与所述导管组件相连，所述用于燃气轮机的内窥镜组件还包括支撑组件，所述支撑组件的一端与所述摄像头相连，所述支撑组件的另一端与所述法兰相连。

在一些实施例中，所述支撑组件还包括套夹和支撑柱，所述套夹套设在所述摄像头上，所述支撑柱的一端与所述套夹相连，所述支撑柱的另一端与所述法兰相连。

附图说明

图1是本发明实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件的示意图。

图2是本发明实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件的剖视图。

图3是本发明实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件的局部示意图。

图4是本发明实施例的另一截面的用于燃气轮机的内窥镜组件的剖视图。

附图标记：

1、导管组件；11、内管；111、安装腔；12、外管；121、冷却腔；13、连接套；14、冷却介质进管；15、冷却介质出管；

2、端部组件；21、罩体；211、透光口；22、透光件；23、压力衬套；24、止抵件；25、缓冲件；

3、镜体组件；31、内窥镜；32、摄像头；

4、夹持组件；41、法兰；42、管夹部件；

5、支撑组件；51、套夹；52、支撑柱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件。

如图1至图4所示，本发明实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件包括：导管组件1、端部组件2和镜体组件3。导管组件1沿其轴向(如图2中的上下方向)贯穿有安装腔111。端部组件2包括罩体21和透光件22，透光件22设于罩体21上，罩体21与导管组件1的一端(如图2中导管组件1的下端)可拆卸地连接。镜体组件3包括内窥镜31，内窥镜31的一端(如图2中内窥镜31的下端)穿过安装腔111并伸入至罩体21内，内窥镜31的一端与透光件22相对，以使内窥镜31的一端通过透光件22观察到燃气轮机内的火焰情况。

根据本发明的实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件，由于罩体21与导管组件1的一端可拆卸地连接，从而当端部组件2发生零件损坏时，操作人员可以快速地将罩体21拆卸下来，以对罩体21内部的零件进行维修和更换，从而提高了用于燃气轮机的内窥镜组件使用时的方便性，实用性较好。

可以理解的是，透光件22可以是耐高温的石英玻璃，由于罩体21与导管组件1可拆卸地连接。当石英玻璃发生损坏时，可以将内窥镜组件从燃气轮机中抽出，然后将罩体21拆下，从而可以实现石英玻璃的快速更换。

进一步地，如图3所示，端部组件2还包括压力衬套23和止抵件24，压力衬套23和止抵件24均设于罩体21内，压力衬套23的一端(如图3中压力衬套23的下端)与透光件22抵接，压力衬套23的另一端与止抵件24抵接，可以理解的是，止抵件24可以向下压紧压力衬套23，进而使得压力衬套23牢牢地将透光件22按压在罩体21上，避免透光件22在工作时出现晃动的概率，并且提高了内窥镜组件的密封性。

具体地，如图3所示，压力衬套23和止抵件24均套设在内窥镜31上，止抵件24与罩体21螺纹连接。可以理解的是，压力衬套23为环状结构，从而提高了压力衬套23按压罩体21时的稳定性，并且由于止抵件24与罩体21螺纹连接，从而当需要将透光件22从罩体21上取下时，可以旋松止抵件24，将压力衬套23和止抵件24从罩体21中取出，然后对透光件22进行拆卸，本发明的实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件通过设置压力衬套23和止抵件24可以进一步提高透光件22更换时的方便性，且使得透光件22安装后的稳定性较好。

在一些实施例中，如图3所示，罩体21上开设有透光口211，透光件22配合在透光口211处，透光口211沿罩体21的内壁向罩体21的外壁逐渐缩口设置。可以理解的是，透光口211为锥形，即透光口211的外侧的口径小于透光口211的内侧的口径，从而可以防止透光件22从罩体21的内侧向罩体21的外侧脱出，进一步地提高了内窥镜组件使用时的可靠性。

进一步地，如图3所示，透光件22所在的平面与导管组件1的轴向之间的夹角大于0度小于90度，即，透光件22与导管组件1的轴向之间具有倾角，从而当内窥镜31透过透光件22观察时，可以同时观察到燃气轮机的燃烧室内多个喷嘴的火焰情况，从而扩大了内窥镜组件的观测面积，提高了内窥镜组件的观测效果。

可选地，如图3所示，透光件22与透光口211和压力衬套23之间，和/或透光件22与压力衬套23之间设有缓冲件25。例如，透光件22与透光口211和压力衬套23之间设有石墨垫片作为缓冲件25。透光件22与压力衬套23之间设有铜环作为缓冲件25。本发明的实施例的内窥镜组件通过设置缓冲件25可以减少透光件22被压碎的风险，并且提高了内窥镜组件的密封性能。

在一些实施例中，如图2至图4所示，导管组件1包括内管11、外管12和连接套13，内管11设于外管12内，内管11的内壁限定出安装腔111，内管11的外壁和外管12的内壁限定出冷却腔121，连接套13的一端与罩体21可拆卸地相连，连接套13的另一端与外管12可拆卸的连接。本发明的实施例的内窥镜组件通过设置连接套13，可以提高内窥镜组件更换时的灵活性。

可选地，如图2至图4所示，连接套13与罩体21和外管12中的至少一者螺纹连接。例如，连接套13的一端与罩体21螺纹连接，连接套13的另一端与外管12螺纹连接，从而便于提高内窥镜组件的拆装时的方便性。

在一些实施例中，如图1至图4所示，导管组件1还包括冷却介质进管14和冷却介质出管15，冷却介质进管14与安装腔111连通，用于注入冷却介质，冷却介质出管15与冷却腔121连通，用于排出冷却介质。例如，冷却介质可以为冷却水或者冷却气体，本发明的实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件通过向端部组件2内注入循环冷却介质可以对内窥镜31和端部组件2进行冷却，从而可以控制控制冷却介质的流速和温度，以调节内窥镜组件的工作温度，进而使得内窥镜组件不必频繁退出火焰区域进行冷却，减少了内窥镜组件因燃气轮机内的高温而损坏的概率，并且可以使得内窥镜组件可以连续观测和记录燃烧室的火焰情况，使用效果较好。

可以理解的是，在燃气轮机的燃烧室工作之前，通过导管组件1的冷却介质进管14注入冷却水，然后通过内管11流入端部组件2内，冷却水在端部组件2内吸热后，流经冷却腔121，然后通过冷却介质出管15排出。冷却水起到了冷却内窥镜31的头部、透光件22和罩体21等零件的作用，保证内窥镜组件的工作环境温度低于准许使用温度，以使内窥镜组件能够正常工作。

在一些实施例中，如图2至图4所示，用于燃气轮机的内窥镜组件还包括夹持组件4，夹持组件4包括法兰41和管夹部件42，法兰41套设在导管组件1的外周，法兰41适于与燃气轮机相连，管夹部件42设于法兰41上，管夹部件42在第一位置和第二位置可移动，在第一位置，管夹部件42夹持导管组件1，在第二位置，管夹部件42释放导管组件1。当操作人员需要将导管组件1从燃气轮机中取出时，可以将管夹部件42移动至第二位置然后将导管组件1释放，从而便于将导管组件1从法兰41上取下，进而便于内窥镜组件的安装可拆卸。

具体地，如图1至图4所示，镜体组件3还包括摄像头32，摄像头32设于内窥镜31的另一端(如图2中内窥镜31的上端)且与导管组件1相连，摄像头32通过转接器与内窥镜31相连，从而实时传输和录制内窥镜31观察到的影响。内窥镜组件还包括支撑组件5，支撑组件5的一端与摄像头32相连，支撑组件5的另一端与法兰41相连。本发明的实施例的用于燃气轮机的内窥镜组件通过设置支撑组件5可以提高摄像头32使用时的稳定性，可以避免内窥镜组件在燃烧室观测实验时出现弯曲变形、或者折断的问题，延长了内窥镜组件的使用寿命。

例如，如图1至图4所示，支撑组件5还包括套夹51和支撑柱52，套夹51套设在摄像头32上，支撑柱52的一端(如图1中支撑柱52的上端)与套夹51相连，支撑柱52的另一端(如图1中支撑柱52的下端)与法兰41相连。可以理解的是，支撑柱52的长度方向与导管组件1的长度方向大体平行，并且支撑柱52均与法兰41和套夹51可拆卸地连接，从而进一步地方便了内窥镜组件的组装和拆卸，提高了内窥镜组件的实用性。

可选地，本发明实施例的内窥镜组件伸入燃烧室内部与高温气体接触的部分(罩体21的外周壁和部分外管12的外周壁)采用高温合金材料，未与高温气体接触的零件采用不锈钢材料。端部组件2的外层(罩体21的外周壁)可喷涂TBC涂层或者缠绕隔热带，以增强内窥镜组件的耐高温性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，包括：

导管组件，所述导管组件沿其轴向贯穿有安装腔；

端部组件，所述端部组件包括罩体和透光件，所述透光件设于所述罩体上，所述罩体与所述导管组件的一端可拆卸地连接；

镜体组件，所述镜体组件包括内窥镜，所述内窥镜的一端穿过所述安装腔并伸入至所述罩体内，所述内窥镜的一端与所述透光件相对，以使所述内窥镜的一端通过所述透光件观察到燃气轮机内的火焰情况；

所述端部组件还包括压力衬套和止抵件，所述压力衬套和所述止抵件均设于所述罩体内，所述压力衬套的一端与所述透光件抵接，所述压力衬套的另一端与所述止抵件抵接；

所述压力衬套和所述止抵件均套设在所述内窥镜上，所述止抵件与所述罩体螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述罩体上开设有透光口，所述透光件配合在所述透光口处，所述透光口沿所述罩体的内壁向所述罩体的外壁逐渐缩口设置。

3.根据权利要求1所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述透光件所在的平面与所述导管组件的轴向之间的夹角大于0度小于90度。

4.根据权利要求2所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述透光件与所述透光口和所述压力衬套之间，和/或所述透光件与所述压力衬套之间设有缓冲件。

5.根据权利要求1所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述导管组件包括内管、外管和连接套，所述内管设于所述外管内，所述内管的内壁限定出所述安装腔，所述内管的外壁和所述外管的内壁限定出冷却腔，所述连接套的一端与所述罩体可拆卸地相连，所述连接套的另一端与所述外管可拆卸的连接。

6.根据权利要求5所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述连接套与所述罩体和所述外管中的至少一者螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述导管组件还包括冷却介质进管和冷却介质出管，所述冷却介质进管和所述冷却介质出管与所述冷却腔连通，以用于向所述冷却腔内注入循环冷却介质。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，还包括夹持组件，所述夹持组件包括法兰和管夹部件，所述法兰套设在所述导管组件的外周，所述法兰适于与所述燃气轮机相连，所述管夹部件设于所述法兰上，所述管夹部件在第一位置和第二位置可移动，在所述第一位置，所述管夹部件夹持所述导管组件，在所述第二位置，所述管夹部件释放所述导管组件。

9.根据权利要求8所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述镜体组件还包括摄像头，所述摄像头设于所述内窥镜的另一端且与所述导管组件相连，所述用于燃气轮机的内窥镜组件还包括支撑组件，所述支撑组件的一端与所述摄像头相连，所述支撑组件的另一端与所述法兰相连。

10.根据权利要求9所述的用于燃气轮机的内窥镜组件，其特征在于，所述支撑组件还包括套夹和支撑柱，所述套夹套设在所述摄像头上，所述支撑柱的一端与所述套夹相连，所述支撑柱的另一端与所述法兰相连。

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