CN114412594A - 燃气轮机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种燃气轮机，所述燃气轮机包括壳体、持环、转子、套筒和连接组件，壳体具有腔室，持环设在腔室内，转子设在腔室内，套筒设在腔室内且在内外方向上与壳体之间具有间隙，套筒环绕转子设置，套筒的一部分穿设在持环内，连接组件包括第一延伸板和第二延伸板，第二延伸板和第一延伸板均设在腔室内，第一延伸板设在壳体的内周面上，第二延伸板设在套筒上，第一延伸板和第二延伸板沿壳体的长度方向相对设置，第一延伸板和第二延伸板通过第一紧固件相连，且第一延伸板和第二延伸板与持环间隔布置。本发明的燃气轮机具有结构简单、安装方便、成本低廉等优点。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机的技术领域，具体地，涉及一种燃气轮机。
背景技术
燃气轮机主要由压气机、燃烧室和透平三大部件组成。压气机排气扩压器位于压气机与燃烧室之间。一般来说高压空气从压气机出口流出后流速较高，不能满足燃烧室对高压空气的参数要求，需要经过压气机排气扩压器扩压才能满足要求。从气动角度来说压气机排气扩压器主要包括内流道和外流道，内外流道延气流方向径向尺寸的变化，实现了对空气的扩压。
相关技术中，压气机排气扩压器气动损失较大，结构复杂，安装拆卸难度大。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
相关技术中，压气机排气扩压器主要由外流道组件(本申请的持环的第二部分)、支板(本申请的第二延伸板)、内流道组件(本申请的套筒)组成。支板固定在内流道组件上，且外流道组件与内流道组件通过支板连接，其中外流道组件与支板螺栓连接，内流道组件与支板焊接一体或铸造一体。外流道组件另一侧与压气机持环进行装配连接。且压气机持环外流道与排气扩压器外流道接口不连续，增加了气动损失。由于压气机持环下半在旋出过程中受压气机排气扩压器接触摩擦限制，压气机持环与外流道组件之间设置很多垫片以及紧固件，增加了拆装难度。
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，本发明的实施例提出一种结构简单、安装方便、拆卸难度小的燃气轮机。
本发明实施例的燃气轮机包括：壳体，所述壳体具有腔室；持环，所述持环设在所述腔室内；转子，所述转子设在所述腔室内；套筒，所述套筒设在所述腔室内且在内外方向上与所述壳体之间具有间隙，所述套筒环绕所述转子设置，所述套筒的一部分穿设在所述持环内；连接组件，所述连接组件包括第一延伸板和第二延伸板，所述第二延伸板和所述第一延伸板均设在所述腔室内，所述第一延伸板设在所述壳体的内周面上，所述第二延伸板设在所述套筒上，所述第一延伸板和所述第二延伸板沿所述壳体的长度方向相对设置，所述第一延伸板和所述第二延伸板通过第一紧固件相连，且所述第一延伸板和所述第二延伸板与所述持环间隔布置。
本发明实施例的燃气轮机，设置连接组件，从而减小了持环和套筒的拆装难度，满足了持环的拆装要求，使得燃气轮机设置的更加合理。
在一些实施例中，所述第一延伸板包括第一段和第二段，所述第一段沿从所述壳体的内周面朝向所述第二延伸板延伸且朝向所述套筒倾斜，所述第二段与所述第一段的自由端相连，所述第二延伸板包括彼此相连的第三段和第四段，所述第三段从套筒的外周面沿向外延伸，所述第四段设在所述第三段朝向所述第一延伸板的一侧，且所述第二段和所述第四段在所述壳体的长度方向相对设置，所述第一紧固件穿设在所述第二段和所述第四段上，以便连接所述第一延伸板和第二延伸板。
在一些实施例中，所述连接组件还包括调整件，所述调整件设在所述第二段和所述第四段的其中一者上，所述调整件与所述第二段和所述第四段的另一者配合，用于调整所述壳体和所述套筒在所述内外方向上的间隙，进而保证所述套筒与所述转子同轴。
在一些实施例中，所述调整件包括彼此相连的第一部分和第二部分，所述第一部分设在所述第二段和所述第四段的其中一者上，所述第二段和所述第四段的另一者上设有沿所述壳体的长度方向延伸的凹槽，所述第二部分可穿设在凹槽内，所述第二部分的宽度小于所述凹槽的宽度，所述第二部分可在所述凹槽内沿所述凹槽的宽度方向移动，以便调整所述套筒与透平的转子同轴。
在一些实施例中，所述持环包括彼此相连的第三部分和第四部分，所述第四部分与所述第一延伸板在内外方向上间隔开，且所述第四部分与所述第二延伸板在所述壳体的长度方向间隔设置，所述第四部分的内径沿远离所述第三部分的方向逐渐增大。
在一些实施例中，所述持环的外周侧设有凸起，所述壳体上设有凹槽，所述凸起穿设在所述凹槽内且通过第二紧固件连接，以便所述持环安装在所述壳体内。
在一些实施例中，所述连接组件为多个，多个连接组件沿所述套筒的周向间隔设置。
在一些实施例中，所述壳体包括彼此连通的第一腔段、过渡段和第二腔段，所述第一腔段的内径小于所述第二腔段的内径，所述过渡段的内径沿远离所述第一腔段的方向逐渐减小，所述持环穿的至少部分设在所述第一腔段内，所述套筒设所述过渡段和所述第二腔段内。
在一些实施例中，所述燃气轮机还包括燃烧筒，所述燃烧筒的至少部分设在所述第二腔段内。
在一些实施例中，所述燃气轮机还包括空压机，所述空压机分别与所述腔室和所述燃烧筒连通，以便对所述燃烧筒和所述腔室提供压缩气体。
附图说明
图1是本发明实施例的燃气轮机的结构示意图。
图2是图1中A的局部放大图。
图3是本发明实施例的燃气轮机的第二延伸板的结构示意图。
图4是本发明实施例的燃气轮机的第二延伸板的主视图。
图5是本发明实施例的燃气轮机的调整件的结构示意图。
附图标记：
燃气轮机100；
壳体1；腔室11；第一腔段12；过渡段13；第二腔段14；持环2；第三部分21；第四部分22；转子3；套筒4；连接组件5；第一延伸板51；第一段511；第二段512；第二延伸板52；第三段521；第四段522；调整件53；第一部分531；第二部分532；凹槽54；燃烧筒6。
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。
下面参考附图描述本发明实施例的燃气轮机。
如图1-5所示，本发明实施例的燃气轮机包括壳体1、持环2、转子3、套筒4和连接组件5。
壳体1具有腔室11。具体地，如图1所示，壳体1的左端为进气端且与空压机连通，从而使得空压机内的气体流入腔室11内，壳体1的右端为出气端，出气端和进气端均与腔室11连通，出气端和进气端沿左右方向间隔设置。
持环2设在腔室11内。具体地，如图1所示，持环2穿设在壳体1的进气端，持环2的外周面与壳体1的内周面沿内外方向间隔设置。
转子3设在腔室11内。具体地，如图1所示，转子3可转动地设在腔室11内。
套筒4设在腔室11内且在内外方向上与壳体1之间具有间隙，套筒4环绕转子3设置，套筒4的一部分穿设在持环2内。具体地，如图1所示，套筒4设在腔室11内，且环绕在转子3上，且套筒4的内周面与转子3的外周面间隔设置。
连接组件5包括第一延伸板51和第二延伸板52，第二延伸板52和第一延伸板51均设在腔室11内，第一延伸板51设在壳体1的内周面上，第二延伸板52设在套筒4上，第一延伸板51和第二延伸板52沿壳体1的长度方向(如图1所示的左右方向)相对设置，第一延伸板51和第二延伸板52通过第一紧固件相连，且第一延伸板51和第二延伸板52与持环2间隔布置。具体地，如图1所示，第一延伸板51设在壳体1的进气端，第二延伸板52设在套筒4上，第一延伸板51的自由端和第二延伸板52的自由端沿左右方向相对设置，且第一延伸板51的自由端和第二延伸板52的自由端形成在转子3轴心的附近，从而使得套筒4和转子3大体同轴，防止套筒4与转子3发生磨损，由此，免去了相关技术中外流道组件与内流道组件的连接，防止在拆卸和安装外流道组件时，受到内流道组件的影响。
本发明实施例的燃气轮机100，设置连接组件5，从而满足燃气轮机100的持环2的拆装要求，即在不起吊转子3情况下，能将持环2从壳体1内取出，且不受套筒4的影响，结构简单，拆装方便。
在一些实施例中，第一延伸板51包括第一段511和第二段512，第一段511沿从壳体1的内周面朝向第二延伸板52延伸且朝向套筒4倾斜，第二段512与第一段511的自由端相连，第二延伸板52包括彼此相连的第三段521和第四段522，第三段521从套筒4的外周面沿向外延伸，第四段522设在第三段521朝向第一延伸板51的一侧，且第二段512和第四段522在壳体1的长度方向相对设置，第一紧固件穿设在第二段512和第四段522上，以便连接第一延伸板51和第二延伸板52。
具体地，如图1-4所示，在正交于套筒4的径向投影面内，第一延伸板51的第一段511从壳体1的内周面上沿内外方向向内延伸，且沿左右方向向右倾斜，第二段512设在第一段511的自由端，且第二段512为沿前后方向延伸的安装板，第二延伸板52的第三段521从套筒4的外周侧沿内外方向向外延伸，第四段522设在第三段521的左侧，且第四段522为沿前后方向延伸的安装板，第二段512和第四段522在左右方向上相对设置，通过第一紧固件将第二段512和第四段522连接起来，由此使得第一延伸板51和第二延伸板52设置的更加合理。
在一些实施例中，连接组件5还包括调整件53，调整件53设在第二段512和第四段522的其中一者上，调整件53与第二段512和第四段522的另一者配合，用于调整壳体1和套筒4在内外方向上的间隙，进而保证套筒4与转子3同轴。具体地，调整件53的设置可根据实际情况进行设置，调整件53可安装在第二段512上，且与第四段522相配合，或调整件53可安装在第四段522上，且与第二段512相配合，从而可调整套筒4与壳体1的相对位置，从而使得套筒4与转子3同轴，防止转子3在转动时，套筒4与转子3发生碰磨，延长了套筒4与转子3的使用寿命。
在一些实施例中，调整件53包括彼此相连的第一部分531和第二部分532，第一部分531设在第二段512和第四段522的其中一者上，第二段512和第四段522的另一者上设有沿壳体1的长度方向延伸的凹槽54，第二部分532可穿设在凹槽54内，第二部分532的宽度小于凹槽54的宽度，第二部分532可在凹槽54内沿凹槽54的宽度方向移动，以便调整套筒4与透平的转子3同轴。具体地，可根据实际情况将第一部分531安装在第二段512或第四段522上，下面以调整件53安装在第二段512上，如图2-5所示，凹槽54形成在第四段522为例，详细描述调整件53的结构和工作过程，第一部分531通过螺钉固定在第二段512上，第二部分532设在第一部分531的右侧，且第二部分532沿左右方向延伸，第四段522的上段面上设有沿左右方向延伸的凹槽54，第二部分532穿设在凹槽54内，第二部分532的宽度小于凹槽54的宽度，当套筒4和转子3不同轴时，可调整第二部分532在凹槽54内的位置，通过凹槽54限制第二部分532的移动，方便调整套筒4和转子3同轴。
在一些实施例中，持环2包括彼此相连的第三部分21和第四部分22，第四部分22与第一延伸板51在内外方向上间隔开，且第四部分22与第二延伸板52在壳体1的长度方向间隔设置，第四部分22的内径沿远离第三部分21的方向逐渐增大。具体地，如图1所示，第三部分21的内径沿左右方向不变，第四部分22的内径从左到右逐渐增大，第三部分21的内周面设有安装静叶片，第四部分22的内周面和套筒4的左侧的外周面间隔设置以形成扩压腔，从而使得壳体1左侧进气端流入的气体通过扩压腔减小了气体的速度和压力，进而减小了气体的温度，且第三部分21和第四部分22一体成型，相对于相关技术，取消了第三部分21和第四部分22之间的连接特征和连接零件，解决了压气机第三部分21和第四部分22不连续的问题，以及由于第三部分21和第四部分22连接结构过于复杂，而拆装困难的问题。
在一些实施例中，持环2的外周侧设有凸起，壳体1上设有凹槽54，凸起穿设在凹槽54内且通过第二紧固件连接，以便持环2安装在壳体1内。由此，使得持环2安装在壳体1内，使得持环2的设置更加合理。
在一些实施例中，连接组件5为多个，多个连接组件5沿套筒4的周向间隔设置。由此，通过多个连接组件5提高了套筒4的安装的稳定性，防止套筒4在与转子3发生碰磨。
在一些实施例中，壳体1包括彼此连通的第一腔段12、过渡段13和第二腔段14，第一腔段12的内径小于第二腔段14的内径，过渡段13的内径沿远离第一腔段12的方向逐渐减小，持环2穿的至少部分设在第一腔段12内，套筒4设过渡段13和第二腔段14内。具体地，如图1所示，过渡段13的内径从左到右逐渐增大，第一腔段12和第二腔段14的内径从左到右不变，且第一腔段12的内径小于第二腔段14的内径，持环2的第三部分21位于第一腔段12内，持环2的第四部分22和第一延伸板51位于过渡段13内，第二延伸板52位于第二腔段14内，且套筒4设在过渡段13和第二腔段14内，从而合理的利用了壳体1的设置。
在一些实施例中，燃气轮机100还包括燃烧筒6，燃烧筒6的至少部分设在第二腔段14内。具体地，如图1所示，燃烧筒6穿设在第二腔段14内，进一步合理的提高了壳体1的空间利用率，通过燃烧筒6与转子3配合，从而将燃烧筒6的内能转化为转子3的机械能。
在一些实施例中，燃气轮机100还包括空压机(图中未示意出)，空压机分别与腔室11和燃烧筒6连通，以便对燃烧筒6和腔室11提供压缩气体。具体地，空压机设在壳体1的左侧，空压机的出口分别与壳体1的进气段和燃烧筒6连通，从而将空压机的压缩气体输送至腔室11和燃烧筒6内，从而对燃烧筒6提供助燃气体，向腔室11内提供压缩气体以对燃气轮机100的透平叶片进行降温。
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)
1.一种燃气轮机，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体具有腔室；
持环，所述持环设在所述腔室内；
转子，所述转子设在所述腔室内；
套筒，所述套筒设在所述腔室内且在内外方向上与所述壳体之间具有间隙，所述套筒环绕所述转子设置，所述套筒的一部分穿设在所述持环内；
连接组件，所述连接组件包括第一延伸板和第二延伸板，
所述第二延伸板和所述第一延伸板均设在所述腔室内，所述第一延伸板设在所述壳体的内周面上，所述第二延伸板设在所述套筒上，所述第一延伸板和所述第二延伸板沿所述壳体的长度方向相对设置，所述第一延伸板和所述第二延伸板通过第一紧固件相连，且所述第一延伸板和所述第二延伸板与所述持环间隔布置。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，所述第一延伸板包括第一段和第二段，所述第一段沿从所述壳体的内周面朝向所述第二延伸板延伸且朝向所述套筒倾斜，所述第二段与所述第一段的自由端相连，
所述第二延伸板包括彼此相连的第三段和第四段，所述第三段从套筒的外周面沿向外延伸，所述第四段设在所述第三段朝向所述第一延伸板的一侧，且所述第二段和所述第四段在所述壳体的长度方向相对设置，所述第一紧固件穿设在所述第二段和所述第四段上，以便连接所述第一延伸板和第二延伸板。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机，其特征在于，所述连接组件还包括调整件，所述调整件设在所述第二段和所述第四段的其中一者上，所述调整件与所述第二段和所述第四段的另一者配合，用于调整所述壳体和所述套筒在所述内外方向上的间隙，进而保证所述套筒与所述转子同轴。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机，其特征在于，所述调整件包括彼此相连的第一部分和第二部分，所述第一部分设在所述第二段和所述第四段的其中一者上，所述第二段和所述第四段的另一者上设有沿所述壳体的长度方向延伸的凹槽，所述第二部分可穿设在凹槽内，所述第二部分的宽度小于所述凹槽的宽度，所述第二部分可在所述凹槽内沿所述凹槽的宽度方向移动，以便调整所述套筒与透平的转子同轴。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，所述持环包括彼此相连的第三部分和第四部分，所述第四部分与所述第一延伸板在内外方向上间隔开，且所述第四部分与所述第二延伸板在所述壳体的长度方向间隔设置，所述第四部分的内径沿远离所述第三部分的方向逐渐增大。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，所述持环的外周侧设有凸起，所述壳体上设有凹槽，所述凸起穿设在所述凹槽内且通过第二紧固件连接，以便所述持环安装在所述壳体内。
7.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于，所述连接组件为多个，多个连接组件沿所述套筒的周向间隔设置。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的燃气轮机，其特征在于，所述壳体包括彼此连通的第一腔段、过渡段和第二腔段，所述第一腔段的内径小于所述第二腔段的内径，所述过渡段的内径沿远离所述第一腔段的方向逐渐减小，所述持环穿的至少部分设在所述第一腔段内，所述套筒设所述过渡段和所述第二腔段内。
9.根据权利要求8所述的燃气轮机，其特征在于，还包括燃烧筒，所述燃烧筒的至少部分设在所述第二腔段内。
10.根据权利要求9所述的燃气轮机，其特征在于，还包括空压机，所述空压机分别与所述腔室和所述燃烧筒连通，以便对所述燃烧筒和所述腔室提供压缩气体。
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