CN114233480A - 一种燃气轮机传动系统 - Google Patents

一种燃气轮机传动系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114233480A
CN114233480A CN202111518221.4A CN202111518221A CN114233480A CN 114233480 A CN114233480 A CN 114233480A CN 202111518221 A CN202111518221 A CN 202111518221A CN 114233480 A CN114233480 A CN 114233480A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission case
gas turbine
lubricating oil
gear
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111518221.4A
Other languages
English (en)
Inventor
赵文华
张澄源
邢东宇
刘瑞
闫旭
何彬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
703th Research Institute of CSIC
Original Assignee
703th Research Institute of CSIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 703th Research Institute of CSIC filed Critical 703th Research Institute of CSIC
Priority to CN202111518221.4A priority Critical patent/CN114233480A/zh
Publication of CN114233480A publication Critical patent/CN114233480A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/36Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/06Arrangements of bearings; Lubricating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/26Starting; Ignition
    • F02C7/268Starting drives for the rotor, acting directly on the rotor of the gas turbine to be started
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/32Arrangement, mounting, or driving, of auxiliaries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)

Abstract

本发明提供一种燃气轮机传动系统,该系统由下部传动箱、外置传动箱、离合器保险与起动传动轴共三部分组成,下部传动箱与外置传动箱通过起动传动轴相连,离合器保险设置在传动轴上靠近外置传动箱一端。下部传动箱固定在燃气轮机机匣上,在起动和冷态盘车时带转压气机转子,并在工况运行时驱动燃油泵和滑油组件。下部传动箱的接口包括:滑油组件驱动接口、燃油齿轮泵驱动接口、手动盘车口、转速传感器测试接口、与中央传动接口,以及与外置传动箱连接的起动传动接口。外置传动箱设在燃气轮机的底架上,其功能为在燃气轮机起动时,将起动电机的扭矩传递给下部传动箱,用以带转压气机转子转动,并带动燃油泵、滑油组件向燃气轮机提供燃油、滑油。

Description

一种燃气轮机传动系统
技术领域
本发明属于能源动力行业的燃气轮机技术领域,具体涉及一种燃气轮机传动系统,用于实现在燃气轮机起动和冷态盘车时带转压气机转子,在工况运行时驱动燃油泵和滑油组件,并提供转速测量接口。
背景技术
燃气轮机是一种连续回转的内燃、叶轮机械式热机,主要由压气机、燃烧室和燃气涡轮三大部件组成,同时还需要许多保证燃气轮机正常工作的各种系统和设备,这些系统和设备工作的正常和可靠与否,直接关系到燃气轮机的运行安全、性能发挥、工作寿命和可靠性。
发明内容
本发明提供一种燃气轮机传动系统,用于实现在燃气轮机起动和冷态盘车时带转压气机转子,并在工况运行时驱动燃油泵和滑油组件,同时提供压气机转子的转速测量接口,用于监测燃气轮机的运行状态。该传动系统具有性能稳定、工作可靠、结构紧凑、维护方便、测点布置合理、安全性高的特点。
本发明的目的是这样实现的:包括外置传动箱、离合器保险、下部传动箱,所述外置传动箱设在燃气轮机的底架上,外置传动箱的左、右两侧为起动电机接口且分别连接起动电机,外置传动箱输出端与离合器保险相连,在燃气轮机起动时,起动电机的输出扭矩通过一对伞齿轮传递给离合器保险,下部传动箱固定在燃气轮机的机匣上,在与外置传动箱相连的输入端设置有离心棘爪离合器,下部传动箱与压气机转子通过传动轴刚性相联,下部传动箱上安装有燃油泵、滑油组件、感应式转速传感器、金属屑磁力信号器,在燃气轮机运行过程中,压气机转子的转动通过中央传动机构和弹性轴传给下部传动箱伞齿轮,并进一步通过伞齿轮副、直齿轮传递给燃油泵和滑油组件,在下部传动箱的侧面设有压气机转子手动盘车孔和压气机转速传感器接口。
进一步地,离心棘爪离合器的另外一端通过伞齿轮二和五与中央传动轴相连,中央传动轴上端通过伞齿轮三和四与压气机转子相连,下端通过伞齿轮一和六与手动盘车轴相连,手动盘车轴上安装有直齿轮一,可与滑油组件传动轴上的齿轮组件啮合,齿轮组件与直齿轮二啮合,驱动燃油齿轮泵工作。
进一步地,滑油组件传动轴上设置用以获取低压压气机转子的转速感应齿轮。
进一步地,从压气机机匣和润滑管路排入下部传动箱的滑油可直接被与之相连的滑油组件抽油泵抽回;安装在下部传动箱上部的金属屑磁力信号器可监测机匣的回油,下部金属屑磁力信号器监测所有排入下部传动箱内的油,这些油最后进入滑油组件组件的回油泵。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:在燃气轮机的全工况范围内提供燃油齿轮泵及滑油组件工作所需的动力需求,并在起动过程中将起动电机的转矩传递给压气机转子;系统结构紧凑,集中布置于机匣下方,充分利用了燃气轮机周围的有限空间,且便于维护、调整、安装;下部传动箱靠近燃气轮机,可缩短管路,提高工作灵敏度和可靠性;传动系统及附件靠近燃气轮机冷端,避免工作过程中受燃烧室高温影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中:1-8均为伞齿轮一至八;9-感应式转速传感器;10、12-直齿轮;11-齿轮组件。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
一种燃气轮机传动系统,包括外置传动箱E、离合器保险G和起动传动轴、下部传动箱D。所述外置传动箱设在燃气轮机的底架上,外置传动箱的左、右两侧为起动电机接口F,在燃气轮机起动时,起动电机的输出扭矩通过一对伞齿轮传递给离合器保险。外置传动箱依靠箱内的滑油飞溅来实现齿轮啮合和轴承的润滑。
所述离合器保险和起动传动轴在燃气轮机起动时,将外置传动箱的输出扭矩传给下部传动箱。所述离合器保险可在燃气轮机的起动过程中提供保护作用,当发生超扭时,离合器保险作为薄弱点将先行断裂,能够避免下部传动箱等部件的损坏。
所述下部传动箱固定在燃气轮机的机匣上,在与外置传动箱相连的输入端设置有离心棘爪离合器H,在燃气轮机起动过程中,离合器处于啮合状态,可将起动扭矩传递给下部传动箱D,当压气机转子J达到预定转速后,离合器脱开且起动电机停止工作,工况运行过程中将保持此状态,直至压气机完全停机时离合器会再次啮合,为机组的随时起动作好准备。下部传动箱与压气机转子通过传动轴刚性相联,在燃气轮机起动时下部传动箱带动压气机转子转动,在工况运行时压气机转子带动下部传动箱转动。下部传动箱上安装有:燃油泵、滑油组件、感应式转速传感器、金属屑磁力信号器。在燃气轮机运行过程中,压气机转子的转动通过中央传动机构和弹性轴传给下部传动箱伞齿轮,并进一步通过伞齿轮副、直齿轮传递给燃油泵和滑油组件。在下部传动箱的侧面,设有压气机转子手动盘车孔和压气机转速传感器接口。此外,从压气机机匣和润滑管路排入下部传动箱的滑油可直接被与之相连的滑油组件抽油泵抽回。安装在下部传动箱上部的金属屑磁力信号器可监测机匣的回油,下部金属屑磁力信号器监测所有排入下部传动箱内的油,这些油最后进入滑油组件组件的回油泵。
如图1所示,传动系统由外置传动箱、下部传动箱、以及离合器保险和起动传动轴组成。实现在燃气轮机起动和冷态盘车时带转压气机转子,并在工况运行时驱动燃油泵和滑油组件,同时提供压气机转子的转速测量接口,用于监测燃气轮机的运行状态。
两台起动电机相对布置在外置传动箱的两侧,在燃气轮机起动时两台起动电机共同驱动外置传动轴转动,通过伞齿轮七7和八8改变起动电机输出扭矩的传递方向,传递给离合器保险并驱动离合器保险转动。外置传动箱安置于燃气轮机底架上,借助传动箱箱体内滑油的飞溅来润滑啮合的伞齿轮副和轴承。外置传动箱输出端与离合器保险相连,可在燃气轮机的起动过程中提供保护作用。起动传动轴用以在燃气轮机起动时,将外置传动箱的输出扭矩传给下部传动箱。在下部传动箱与起动传动轴连接处设置离心棘爪离合器,可在燃气轮机起动和工况运行过程中按压气机转速控制离合状态。
离合器保险可在燃气轮机的起动过程中提供保护作用,当出现起动超扭时离合保险被扭断,停止力矩传递以保护燃气轮机安全。起动传动轴用以在燃气轮机起动时,将外置传动箱的输出扭矩传给下部传动箱,并在冷态盘车时带动外置传动箱盘转,起动传动轴的长度可根据机匣和燃气轮机底架的位置关系进行调整。
在起动传动轴与下部传动箱连接处设置离心棘爪离合器,燃气轮机起动时当离合器转速低于预定转速,离心棘爪离合器处于啮合状态,而当离合器达到一定转速后可自动脱开,从而实现燃气轮机在起动过程中起动扭矩的传递和工况运行时下部传动箱与起动传动轴的分离。
离心棘爪离合器的另外一端通过伞齿轮二2和五5与中央传动轴相连,并通过伞齿轮三3和四4与压气机转子相连。中央传动轴下端通过伞齿轮一1和六6与手动盘车轴相连。手动盘车轴处于水平状态,且一端为压气机盘车A提供接口。手动盘车轴上安装有直齿轮一12,与滑油组件传动轴上的齿轮组件11啮合,为传动轴端部安装的滑油组件提供工作转矩。此外,滑油组件传动轴上设置感应齿轮,用于测量压气机转子转速。齿轮组件11与直齿轮二10啮合,与齿轮泵传动轴B相连,驱动燃油齿轮泵工作。
下部传动箱壳体与燃气轮机机匣相连,润滑压气机部分的滑油可直接通过接口法兰面排入下部传动箱,滑油组件回油泵通过下部传动箱底部通道将滑油抽回。在下部传动箱的上、下滑油流道设置金属屑磁力信号器,分别监测机匣的回油和所有排入下部传动箱内滑油的状态。
综上,本发明公开了一种燃气轮机传动系统,该系统由下部传动箱、外置传动箱、离合器保险与起动传动轴共三部分组成,下部传动箱与外置传动箱通过起动传动轴相连,离合器保险设置在传动轴上靠近外置传动箱一端。下部传动箱固定在燃气轮机机匣上,在起动和冷态盘车时带转压气机转子,并在工况运行时驱动燃油泵和滑油组件。下部传动箱的接口包括:滑油组件驱动接口、燃油齿轮泵驱动接口、手动盘车口、转速传感器测试接口、与中央传动接口,以及与外置传动箱连接的起动传动接口。外置传动箱设在燃气轮机的底架上,其功能为在燃气轮机起动时,将起动电机的扭矩传递给下部传动箱,用以带转压气机转子转动,并带动燃油泵、滑油组件向燃气轮机提供燃油、滑油。

Claims (4)

1.一种燃气轮机传动系统,其特征在于:包括外置传动箱、离合器保险、下部传动箱,所述外置传动箱设在燃气轮机的底架上,外置传动箱的左、右两侧为起动电机接口且分别连接起动电机,外置传动箱输出端与离合器保险相连,在燃气轮机起动时,起动电机的输出扭矩通过一对伞齿轮传递给离合器保险,下部传动箱固定在燃气轮机的机匣上,在与外置传动箱相连的输入端设置有离心棘爪离合器,下部传动箱与压气机转子通过传动轴刚性相联,下部传动箱上安装有燃油泵、滑油组件、感应式转速传感器、金属屑磁力信号器,在燃气轮机运行过程中,压气机转子的转动通过中央传动机构和弹性轴传给下部传动箱伞齿轮,并进一步通过伞齿轮副、直齿轮传递给燃油泵和滑油组件,在下部传动箱的侧面设有压气机转子手动盘车孔和压气机转速传感器接口。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机传动系统,其特征在于:离心棘爪离合器的另外一端通过伞齿轮二和五与中央传动轴相连,中央传动轴上端通过伞齿轮三和四与压气机转子相连,下端通过伞齿轮一和六与手动盘车轴相连,手动盘车轴上安装有直齿轮一,可与滑油组件传动轴上的齿轮组件啮合,齿轮组件与直齿轮二啮合,驱动燃油齿轮泵工作。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机传动系统,其特征在于:滑油组件传动轴上设置用以获取低压压气机转子的转速感应齿轮。
4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机传动系统,其特征在于:从压气机机匣和润滑管路排入下部传动箱的滑油可直接被与之相连的滑油组件抽油泵抽回;安装在下部传动箱上部的金属屑磁力信号器可监测机匣的回油,下部金属屑磁力信号器监测所有排入下部传动箱内的油,这些油最后进入滑油组件组件的回油泵。
CN202111518221.4A 2021-12-13 2021-12-13 一种燃气轮机传动系统 Pending CN114233480A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111518221.4A CN114233480A (zh) 2021-12-13 2021-12-13 一种燃气轮机传动系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111518221.4A CN114233480A (zh) 2021-12-13 2021-12-13 一种燃气轮机传动系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114233480A true CN114233480A (zh) 2022-03-25

Family

ID=80755267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111518221.4A Pending CN114233480A (zh) 2021-12-13 2021-12-13 一种燃气轮机传动系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114233480A (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3965673A (en) * 1973-05-19 1976-06-29 Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Apparatus for starting aircraft engines and for operating auxiliary on-board power generating equipment
CA2466581A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Off loading clutch for gas turbine engine starting
US6615586B1 (en) * 1999-07-07 2003-09-09 Mirela Shipley High-pressure gas-turbine plant using high-pressure piston-type compressor
JP2005207326A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Hitachi Industries Co Ltd ガスタービン発電設備の減速歯車装置
US20160290240A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Honeywell International Inc. Air turbine starter systems including gearbox-integrated clutch modules and gas turbine engines employing the same
EP3267013A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-10 Hamilton Sundstrand Corporation Gas turbine engine starter reduction gear train with jacking and planetary geared transmission
CN207673442U (zh) * 2017-12-28 2018-07-31 中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司 一种微型燃气轮机减速传动结构
GB201811742D0 (en) * 2017-07-26 2018-08-29 Unison Ind Llc Air turbine starter
CN109312667A (zh) * 2016-06-13 2019-02-05 通用电气航空系统有限责任公司 带有断开器的空气涡轮起动器
CN111043181A (zh) * 2019-12-30 2020-04-21 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种用于燃机发电机组盘车及启动的集成式传动装置
CN111287850A (zh) * 2020-03-12 2020-06-16 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种燃气轮机润滑系统
CN112267942A (zh) * 2020-11-12 2021-01-26 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种用于燃气轮机的启动装置
CN113310701A (zh) * 2021-06-15 2021-08-27 北京航空工程技术研究中心 一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3965673A (en) * 1973-05-19 1976-06-29 Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Apparatus for starting aircraft engines and for operating auxiliary on-board power generating equipment
US6615586B1 (en) * 1999-07-07 2003-09-09 Mirela Shipley High-pressure gas-turbine plant using high-pressure piston-type compressor
CA2466581A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Off loading clutch for gas turbine engine starting
JP2005207326A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Hitachi Industries Co Ltd ガスタービン発電設備の減速歯車装置
US20160290240A1 (en) * 2015-03-30 2016-10-06 Honeywell International Inc. Air turbine starter systems including gearbox-integrated clutch modules and gas turbine engines employing the same
CN109312667A (zh) * 2016-06-13 2019-02-05 通用电气航空系统有限责任公司 带有断开器的空气涡轮起动器
EP3267013A1 (en) * 2016-07-05 2018-01-10 Hamilton Sundstrand Corporation Gas turbine engine starter reduction gear train with jacking and planetary geared transmission
GB201811742D0 (en) * 2017-07-26 2018-08-29 Unison Ind Llc Air turbine starter
CN207673442U (zh) * 2017-12-28 2018-07-31 中科合肥微小型燃气轮机研究院有限责任公司 一种微型燃气轮机减速传动结构
CN111043181A (zh) * 2019-12-30 2020-04-21 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种用于燃机发电机组盘车及启动的集成式传动装置
CN111287850A (zh) * 2020-03-12 2020-06-16 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种燃气轮机润滑系统
CN112267942A (zh) * 2020-11-12 2021-01-26 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种用于燃气轮机的启动装置
CN113310701A (zh) * 2021-06-15 2021-08-27 北京航空工程技术研究中心 一种军用涡扇发动机机械系统整机试验器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
牛利民: "船舶燃气轮机结构", 哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社, pages: 182 - 188 *
胡盼;唐瑞;曹云鹏;徐志强;王伟影;李淑英;: "燃气轮机传动箱超扭保护器故障分析", 机械工程师, no. 03 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10851714B2 (en) Engine accessory drives systems and methods
RU2594058C2 (ru) Несмазываемая конструкция для турбовального двигателя
EP2320067A2 (en) Aircraft starter generator
WO2018023982A1 (zh) 一种移动发电车动力总成系统
US20050000224A1 (en) Gas turbine arrangement
CN203027079U (zh) 一种柔性启动电机
CN114233480A (zh) 一种燃气轮机传动系统
CN103032544A (zh) 一种软启动齿轮箱
US3174352A (en) Gear connection for rotary shafts
CN106481736A (zh) 双原动力驱动用齿轮箱和超越离合器集成
US6575709B2 (en) Pumps
CN206280440U (zh) 双原动力驱动用齿轮箱和超越离合器集成
CN202992096U (zh) 一种软启动齿轮箱
FR3111671B1 (fr) Turbomachine d’aeronef comportant un systeme de freinage en rotation d’un rotor pour une lubrification d’un reducteur entrainant une soufflante
RU2808187C1 (ru) Валоповоротное устройство
CN215521074U (zh) 一种驱动燃气轮机滑油组件运转的机械结构
CN103051106A (zh) 一种柔性启动电机
CN118462399B (zh) 航空器用附件传动系统及航空发动机
CN214661599U (zh) 一种加载用离合器齿轮轴
EP2594776B1 (en) Integrated accessory gearbox and engine starter
CN109888985B (zh) 一种小空间用低速大转矩永磁电动机驱动系统
CN216478803U (zh) 用于救援车辆的分动箱总成
RU2218479C1 (ru) Шестеренный насос с редуктором
CA2454262A1 (en) Gas turbine
RU2670997C1 (ru) Пусковая система газотурбинного двигателя

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination