CN203742792U - 燃气轮机中导叶的驱动机构及其燃气轮机 - Google Patents

Abstract

一种燃气轮机中导叶的驱动机构，驱动圈（20）设置于壳体（10），第一推杆（30）设有连接于驱动圈的第一连接端（32）。第一驱动组件（40）设置于驱动圈一侧，它设有第一连杆（42）和第一调整杆（44）。各第一连杆设有第一导叶连接端（422）和第一调整杆连接端（424）。各第一调整杆设有第一连杆连接端（442）和第一驱动圈连接端（444）。第二驱动组件设置于驱动圈另一侧，它设有第二连杆（52）和第二调整杆（54）。各第二连杆设有第二导叶连接端（522）和第二调整杆连接端（524）。各第二调整杆设有第二连杆连接端（542）和第二驱动圈连接端（544）。

Description

燃气轮机中导叶的驱动机构及其燃气轮机

技术领域

本实用新型涉及一种驱动机构，尤其涉及一种用于燃气轮机中驱动导叶改换迎角的驱动机构。本实用新型还涉及使用该驱动机构的燃气轮机。

背景技术

燃气轮机包括涡轮机和由该涡轮机驱动的压缩机。通常情况下，压缩机为轴流式，且燃气涡轮机的操作状态可变，使得压缩机内空气流动状态变化。为了使得压缩机适应燃气轮机的不同操作状态，需要在压缩机中设置导叶。通过导叶迎角的变化而改变进入到压缩机中空气的流动状态。为了使得压缩机中空气的流动状态连续变化，压缩机中设有连续排列的多级导叶组，每一个导叶组设有多个导叶，且每一级导叶组由与该级导叶组对应的驱动机构独立驱动。

图1显示了现有燃气轮机中一级导叶驱动机构的结构示意图，图中只示意性的绘出一级导叶组的部分导叶80。如图所示，导叶驱动机构包括一个驱动圈81、一个推杆82、多个与导叶80相对应的连杆83、和多个与导叶80相对应的调整杆84。驱动圈81通过弹性基座86连接于缸体85。推杆82连接于驱动圈81，且推杆82可推动驱动圈81相对于缸体85转动。连杆83的一端连接于导叶80，其另一端连接于调整杆84的一端。调整杆84的另一端连接于驱动圈81。当驱动圈81相对于缸体85转动时，它可带动调整杆84和连杆83运动，从而使得导叶80转动而变化其转角。

当驱动圈81带动调整杆84运动时，调整杆84施加于驱动圈81的作用力可分解为一个相切于驱动圈81周向的周向分力Fx，和一个平行于驱动圈81轴向的轴向分力Fy。其中，每一级导叶驱动机构中，周向分力的合力可与推杆82的推力平衡；而轴向分力Fy的合力趋向于推动驱动圈81沿其轴向运动，由此使得驱动圈81与弹性基座86之间产生应力，增加了驱动圈81与弹性基座86之间的磨损。

另外，当推杆82施加推力于驱动圈81时，一方面驱动圈81会相对于缸体85转动，另一方面驱动圈81的中心会偏离缸体85的截面圆心。对于由驱动圈81驱动而转动的导叶80而言，各个导叶80的转角不同，影响了导叶驱动机构的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃气轮机中导叶的驱动机构，以减少施加于驱动圈的轴向力。

本实用新型的另一个目的是提供使用上述导叶的驱动机构的燃气轮机。

本实用新型提供了一种燃气轮机中导叶的驱动机构，它可用于驱动燃气轮机的两级导叶组包括。导叶的驱动机构包括一个驱动圈、一个第一推杆、一个第一驱动组件、和一个第二驱动组件。驱动圈设置于燃气轮机的壳体。第一推杆设有一个可连接于驱动圈的第一连接端，第一推杆可驱动驱动圈相对于壳体转动。第一驱动组件设置于驱动圈一侧，它设有复数个第一连杆和复数个第一调整杆。各第一连杆设有一个可连接于其中一级导叶组中导叶的第一导叶连接端，和一个第一调整杆连接端。各第一调整杆设有一个可连接于第一调整杆连接端的第一连杆连接端，和一个可连接于，驱动圈的第一驱动圈连接端。第二驱动组件设置于驱动圈另一侧，它设有复数个第二连杆和复数个第二调整杆。各第二连杆设有一个可连接于其中另一级导叶组中导叶的第二导叶连接端，和一个第二调整杆连接端。各第二调整杆设有一个可连接于第二调整杆连接端的第二连杆连接端，和一个可连接于驱动圈的第二驱动圈连接端。

在燃气轮机中导叶的驱动机构的再一种示意性的实施方式中，驱动机构包括一个第二推杆，它设有一个可连接于驱动圈的第二连接端，第二推杆可驱动驱动圈相对于壳体转动。

在燃气轮机中导叶的驱动机构的另一种示意性的实施方式中，驱动圈设有一个与第一连接端连接的第一连接部，和一个与第二连接端连接的第二连接部，第一连接部和第二连接部的连线穿过驱动圈的截面圆心。

在燃气轮机中导叶的驱动机构的又一种示意性的实施方式中，第一推杆和第二推杆施加于驱动圈的驱动力的方向相反。

在燃气轮机中导叶的驱动机构的又一种示意性的实施方式中，两级导叶组相邻设置。

本实用新型还提供了一种燃气轮机，包括一个壳体和上述导叶的驱动机构。上述导叶的驱动机构设置于壳体。

附图说明

以下附图仅对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1显示了现有燃气轮机中一级导叶驱动机构的结构示意图。

图2用于说明燃气轮机中导叶的驱动机构一种示意性实施方式的结构示意图。

图3用于说明图2的驱动机构组装后的结构。

图4用于说明燃气轮机中导叶的驱动机构另一种示意性实施方式的结构示意图。

标号说明

10     壳体

12a，12b     导叶

20     驱动圈

22     第一连接部

24     第二连接部

30     第一推杆

32     第一连接端

40     第一驱动组件

42     第一连杆

422    第一导叶连接端

422    第一调整杆连接端

44     第一调整杆

442    第一连杆连接端

444    第一驱动圈连接端

50     第二驱动组件

52     第二连杆

522    第二导叶连接端

524    第二调整杆连接端

54     第二调整杆

542    第二连杆连接端

544    第二驱动圈连接端

60     第二推杆

62     第二连接端

80     导叶

81     驱动圈

82     推杆

83     连杆

84     调整杆

85     缸体

86     弹性基座。

具体实施方式

为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。

图2用于说明燃气轮机中导叶的驱动机构一种示意性实施方式的结构示意图。图3用于说明图2的驱动机构组装后的结构。参见图2和图3，燃气轮机中导叶的驱动机构包括一个驱动圈20、一个第一推杆30、一个第一驱动组件40和一个第二驱动组件50。其中燃气轮机中导叶的驱动机构可用于驱动燃气轮机的两级相邻的导叶组，当然可以根据需要驱动不相邻的两级导叶组。其中一级导叶组包括多个导叶12a，另一级导叶组包括多个导叶12b，在图2和图3中是示意性地绘出其中三个导叶12a和三个导叶12b。

其中，驱动圈20设置于燃气轮机的壳体10。第一推杆30设有一个第一连接端32。第一连接端32可连接于驱动圈20。可通过在第一推杆30上施加一个驱动力来推动驱动圈20相对于壳体10转动，例如在第一推杆30未与驱动圈20连接的一端设置液压驱动机构。

第一驱动组件40设置在驱动圈20的一侧。第一驱动组件40设有多个第一连杆42和多个第一调整杆44，在图2和图3中是示意性地绘出其中两个第一连杆42和两个第一调整杆44。每一个第一连杆42设有一个第一导叶连接端422和一个第一调整杆连接端424。每一个第一调整杆44设有一个第一连杆连接端442和一个第一驱动圈连接端444。每一个第一导叶连接端422可分别连接于一个导叶12a。第一调整杆连接端424可连接于第一连杆连接端442。第一驱动圈连接端444可连接于驱动圈20。

第二驱动组件50设置在驱动圈20的另一侧，即与第一驱动组件40相对的一侧。第二驱动组件50设有多个第二连杆52和多个第二调整杆54，在图2和图3中是示意性地绘出其中两个第二连杆52和两个第二调整杆54。每一个第二连杆52设有一个第二导叶连接端522和一个第二调整杆连接端524。每一个第二调整杆54设有一个第二连杆连接端542和一个第二驱动圈连接端544。每一个第二导叶连接端522可分别连接于一个导叶12b。第二调整杆连接端524可连接于第二连杆连接端542。第二驱动圈连接端544可连接于驱动圈20。

参见图2和图3，当驱动圈20相对于壳体10转动时，驱动圈20带动第一调整杆44和第一连杆42，以及第二调整杆54和第二连杆52运动，从而带动导叶12a和导叶12b转动。

各第一调整杆44的第一驱动圈连接端444施加于驱动圈20的力Fa产生一个相切于驱动圈20周向的分力Fxa，和一个平行于驱动圈20轴向的分力Fya。各第二调整杆54的第二驱动圈连接端544施加于驱动圈20的力Fb产生一个相切于驱动圈20周向的分力Fxb，和一个平行于驱动圈20轴向的分力Fyb。各分力Fxa的合力，以及各分力Fxb的合力可与推杆30的推力平衡。各分力Fya的合力与各分力Fyb的合力相互平衡，从而消除了驱动圈的轴向力。

图4用于说明燃气轮机中导叶的驱动机构另一种示意性实施方式的结构示意图，图中与图2相同的结构在此不再赘述。参见图2和图4，燃气轮机中导叶的驱动机构包括一个第二推杆60。第二推杆60设有一个第二连接端62。第二连接端62可连接于驱动圈20。可通过在第二推杆60上施加一个驱动力来推动驱动圈20相对于壳体10转动，例如在第二推杆60未与驱动圈20连接的一端设置液压驱动机构。当第一推杆30与第二推杆60施加于驱动圈20的驱动力可方向相反；或者当第一推杆30施加驱动力时，第二推杆60仅提供支撑，当第二推杆60施加驱动力时，第一推杆30仅提供支撑。

通过第一推杆和第二推杆对驱动圈的支撑，可以避免驱动圈的中心偏离壳体的截面圆心。

驱动圈20设有一个第一连接部22和一个第二连接部24。第一连接端32连接于第一连接部22，且第二连接端62连接于第二连接部24。第一连接部22和第二连接部24的连线穿过驱动圈的截面圆心。

本实用新型还提供了一种燃气轮机，它包括一个壳体10和上述设置于壳体10的驱动机构。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.燃气轮机中导叶的驱动机构，它可用于驱动所述燃气轮机的两级导叶组，其特征在于所述驱动机构包括：

一个设置于所述燃气轮机的壳体（10）的驱动圈（20）；

一个第一推杆（30），它设有一个可连接于所述驱动圈（20）的第一连接端（32），所述第一推杆（30）可驱动所述驱动圈（20）相对于所述壳体（10）转动；

一个设置于所述驱动圈（20）一侧的第一驱动组件（40），它进一步包括：

复数个第一连杆（42），各所述第一连杆（42）设有一个可连接于其中一级所述导叶组中导叶（12a）的第一导叶连接端（422），和一个第一调整杆连接端（424），和

复数个第一调整杆（44），各所述第一调整杆（44）设有一个可连接于所述第一调整杆连接端（424）的第一连杆连接端（442），和一个可连接于所述驱动圈（20）的第一驱动圈连接端（444）；

一个设置于所述驱动圈（20）另一侧的第二驱动组件（50），它进一步包括：

复数个第二连杆（52），各所述第二连杆（52）设有一个可连接于其中另一级所述导叶组中导叶（12b）的第二导叶连接端（522），和一个第二调整杆连接端（524），和

复数个第二调整杆（54），各所述第二调整杆（54）设有一个可连接于所述第二调整杆连接端（522）的第二连杆连接端（542），和一个可连接于所述驱动圈（20）的第二驱动圈连接端（544）。

2.如权利要求1所述的燃气轮机中导叶的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构包括一个第二推杆（60），它设有一个可连接于所述驱动圈（20）的第二连接端（62），所述第二推杆（60）可驱动所述驱动圈（20）相对于所述壳体（10）转动。

3.如权利要求1所述的燃气轮机中导叶的驱动机构，其特征在于，所述驱动圈（20）设有一个与所述第一连接端（32）连接的第一连接部（22），和一个与所述第二连接端（62）连接的第二连接部（24），所述第一连接部（22）和所述第二连接部（24）的连线穿过所述驱动圈的截面圆心。

4.如权利要求2所述的燃气轮机中导叶的驱动机构，其特征在于，所述第一推杆（30）和所述第二推杆（60）施加于所述驱动圈（20）的驱动力的方向相反。

5.如权利要求1所述的燃气轮机中导叶的驱动机构，其特征在于，两级所述导叶组相邻设置。

6.燃气轮机，其特征在于它包括：

一个壳体（10）；和

如权利要求1至5任意一项所述的驱动机构，所述驱动机构设置于所述壳体（10）。