CN219865175U - 一种燃气轮机后壳体结构 - Google Patents

Abstract

一种燃气轮机后壳体结构，属于燃气轮机领域，本实用新型为了解决燃气轮机后壳体结构轴向长度大的问题。包括外壁和内壁，轴承座、第一密封套和内壁隔套接并依次相连，内轴承套和外轴承套依次套接在后支座轴承上，并设在轴承座的内周，内轴承套和外轴承套之间形成环形的油阻尼间隙，油阻尼间隙连接供油系统，内壁和外壁内外套接，气流流道的前端设有高压压气机出口的导流装置，轴承座的前侧设有多个与高压压气机转子转动密封配合的密封套，轴承座的后侧设有多个与高压涡轮轮盘转动密封配合的密封套，本实用新型将高压压气机出口结构、支撑系统、高压压气机、高压涡轮、供油系统和轴向推力平衡结构有效的结合在一起，节省了轴向长度。

Description

一种燃气轮机后壳体结构

技术领域

本实用新型属于燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机后壳体结构。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。现代燃气轮机的发展趋势是要求滑油流量低、寿命长、启动可靠，全寿命周期内维修和维护工作量小、工作过程全部自动化、控制简单。

现代燃气轮机一般包括高压压气机出口结构、支撑系统、高压压气机、高压涡轮、供油系统等装置，同时要求滑油流量低、寿命长、启动可靠，全寿命周期内维修和维护工作量小、工作过程全部自动化、控制简单、为解决现有燃气轮机支撑系统中的润滑油、轴向推力平衡结构和冷却空气等结构，通常重型燃气轮机的后壳体设置在高压压气机出口和燃烧室腔室内，过多占用安装空间，导致燃气轮机的后壳体轴向长度大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃气轮机后壳体结构，以解决现有燃气轮机后壳体结构轴向长度大的问题。本实用新型所采用的技术方案如下：

一种燃气轮机后壳体结构，包括外壁和内壁；

轴承座、第一密封套和内壁由内至外间隔套接，轴承座的前端通过支座连接颈与第一密封套的后端相连，第一密封套的前端通过第一连接颈与内壁的前端相连，内轴承套和外轴承套内外套接，并设置在轴承座的内周，外轴承套的后端设有挡环结构，内轴承套的前端设有挡环结构，高压压气机的后支座轴承的外周与内轴承套的内周相配合，后支座轴承的外圈两侧分别与外轴承套的挡环结构和内轴承套的挡环结构配合限位，第一密封套的外周设有梳齿密封结构；

轴承座的前侧设有由内至外间隔套接的第三密封套、第四密封套和第五密封套，第三密封套通过其外周的第三连接颈与第一密封套的前端相连，第五密封套通过其外周的第五连接颈与第一连接颈的中部相连，第四密封套通过其外周的第四连接颈与第五连接颈相连，第一连接颈的前侧外端设有与第五密封套同轴的第二密封套，第二密封套、第三密封套、第四密封套和第五密封套的内周均设有与高压压气机转子转动密封配合的梳齿密封结构，第三连接颈上设有第一环形封盖，所述第一环形封盖与第三连接颈之间形成第一空气增压腔室，第三密封套上设有连通其内周和第一空气增压腔室的通孔；

轴承座的后侧设有由内至外间隔套接的第六密封套、第七密封套和第八密封套，第八密封套通过其外周的第八连接颈与内壁的后部相连，第七密封套通过其外周的第七连接颈与第八连接颈相连，第六密封套通过其外周的第六连接颈与第一密封套的后端相连，第六密封套、第七密封套和第八密封套的内周均设有与高压涡轮轮盘转动密封配合的梳齿密封结构，第六连接颈上设有第二环形封盖，所述第二环形封盖与第六连接颈之间形成第二空气增压腔室，第六密封套上设有连通其内周和第二空气增压腔室的通孔；

内壁和外壁内外套接，且之间形成气流流道，所述气流流道的前端设有高压压气机出口的导流装置，所述导流装置和第二密封套之间形成高压压气机后空气腔室，内壁、第一连接颈、第一密封套、第六连接颈和第八连接颈之间形成的第一排气腔室，第五连接颈和第三密封套之间形成第二排气腔室，第一排气腔室和第二排气腔室通过第一连接颈上的通孔连通，第二密封套、第一连接颈、第五连接颈和第四连接颈之间形成高压压气机减压腔室，第八密封套、第八连接颈和内壁的后端之间形成高压涡轮轮盘的轮前腔体，高压压气机减压腔室和轮前腔体通过穿过第一排气腔室的管子连通。

进一步的，还包括供油管、支柱和导油圈，导油圈将外轴承套左端的凸缘压在轴承座的前端，并通过螺钉固定，内轴承套的右端与外轴承套的挡环结构抵靠配合，内轴承套的外周与外轴承套的内周之间形成环形的油阻尼间隙，导油圈和内轴承套之间形成的出口间隙与油阻尼间隙连通，内轴承套的前端内周螺纹连接有调节圈，旋转调节圈使其与导油圈抵靠时，油阻尼间隙封闭；

外轴承套上设有若干连通其内侧和外侧的通孔，轴承座和支座连接颈上开设有若干油路孔，导油圈上设有朝向后支座轴承的前侧喷油孔，外轴承套的挡环结构上设有朝向后支座轴承的后侧喷油孔，所述前侧喷油孔、后侧喷油孔和油阻尼间隙均依次通过外轴承套上的通孔、若干油路孔与转接管相连，支柱上设有内孔，支柱的一端与供油管的一端相连，支柱的另一端依次穿过外壁、内壁、第一排气腔室和第一密封套，并与转接管的另一端相连，第三密封套、第三连接颈、第一密封套、第六连接颈和第六密封套之间形成油腔。

进一步的，供油管的另一端设有滤清器。

进一步的，供油管的外周设有套管，供油管和套管之间设有隔热空腔，滤清器固定在安装座上，所述安装座与套管通过波纹管相连，供油管和套管之间滑动配合。

进一步的，所述导流装置包括内外套接的内环和外环，内环和外环通过前后两排圆周设置的导流叶片组相连，外环通过安装螺钉固定在外壁的前端内周，内环与内壁前后相连。

进一步的，外壁上螺纹连接有顶丝，顶丝的工作端与外环抵靠顶紧。

进一步的，轴承座、第一密封套和内壁一体相连。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

外壁和内壁分别构成环形扩压器的外壁和内壁，压缩空气在进入燃烧室前，在扩压器中空气降低流速，提升压力；出口导流装置用于部分降低空气流速，保证气流轴向流向扩压器；为了阻尼高压压气机转子后支座轴承，以保证止推轴承所需的作用力，稳定作用在轴承上的轴向力，防止从油腔向排气腔室排油，排气腔的空气通过排气管排至燃气涡轮发动机的通流部分；在内轴承套的外周与外轴承套的内周之间形成环形的油阻尼间隙，经过油阻尼间隙的油量，由调节圈调节的端部出口间隙宽度确定；为了补偿温度膨胀，在管道的结构中设置了波纹管。本实用新型将高压压气机出口结构、支撑系统、高压压气机、高压涡轮、供油系统和轴向推力平衡结构有效的结合在一起，节省了轴向长度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的局部示意图；

图3是本实用新型的局部剖视图；

图4是后支座轴承的润滑示意图。

图中：1-外壁、2-外环、3-导流叶片组、4-内环、5-高压压气机后空气腔室、6-第二密封套、7-高压压气机减压腔室、8-第一排气腔室、9-第一空气增压腔室、10-第三密封套、11-支座连接颈、12-导油圈、13-内轴承套、14-后支座轴承、15-轴承座、16-第八密封套、17-第二空气增压腔室、18-轮前腔体、19-管子、20-内壁、21-第一密封套、22-第一连接颈、23-顶丝、24-螺钉、25-第二排气腔室、26-第五连接颈、27-第五密封套、28-第四连接颈、29-第四密封套、30-调节圈、31-油阻尼间隙、32-外轴承套、33-第六密封套、34-第七密封套、35-第七连接颈、36-第六连接颈、37-第八连接颈、38-第二环形封盖、39-油路孔、40-转接管、41-第三连接颈、42-第一环形封盖、43-支柱、44-供油管、45-滤清器、46-波纹管、47-安装座、48-套管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接即为不可拆卸连接包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺栓连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认可在现有连接方式中找到至少一种连接方式实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择螺栓连接。

以下将结合附图，对本实用新型作进一步详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例：如图1-4所示，一种燃气轮机后壳体结构，包括外壁1和内壁20；

轴承座15、第一密封套21和内壁20由内至外间隔套接，轴承座15的前端通过支座连接颈11与第一密封套21的后端相连，第一密封套21的前端通过第一连接颈22与内壁20的前端相连，内轴承套13和外轴承套32内外套接，并设置在轴承座15的内周，外轴承套32的后端设有挡环结构，内轴承套13的前端设有挡环结构，高压压气机的后支座轴承14的外周与内轴承套13的内周相配合，后支座轴承14的外圈两侧分别与外轴承套32的挡环结构和内轴承套13的挡环结构配合限位，第一密封套21的外周设有梳齿密封结构；第一密封套21的外周设有保温材料，第一密封套21的梳齿密封结构与所述保温材料密封配合，保温材料的主要作用是后壳体位于燃烧室靠近中心轴位置，其内壁20温度较高，加上保温材料可以让后壳体温度不至于过高。

轴承座15的前侧设有由内至外间隔套接的第三密封套10、第四密封套29和第五密封套27，第三密封套10通过其外周的第三连接颈41与第一密封套21的前端相连，第五密封套27通过其外周的第五连接颈26与第一连接颈22的中部相连，第四密封套29通过其外周的第四连接颈28与第五连接颈26相连，第一连接颈22的前侧外端设有与第五密封套27同轴的第二密封套6，第二密封套6、第三密封套10、第四密封套29和第五密封套27的内周均设有与高压压气机转子转动密封配合的梳齿密封结构，第三连接颈41上设有第一环形封盖42，所述第一环形封盖42与第三连接颈41之间形成第一空气增压腔室9，第三密封套10上设有连通其内周和第一空气增压腔室9的通孔；

轴承座15的后侧设有由内至外间隔套接的第六密封套33、第七密封套34和第八密封套16，第八密封套16通过其外周的第八连接颈37与内壁20的后部相连，第七密封套34通过其外周的第七连接颈35与第八连接颈37相连，第六密封套33通过其外周的第六连接颈36与第一密封套21的后端相连，第六密封套33、第七密封套34和第八密封套16的内周均设有与高压涡轮轮盘转动密封配合的梳齿密封结构，第六连接颈36上设有第二环形封盖38，所述第二环形封盖38与第六连接颈36之间形成第二空气增压腔室17，第六密封套33上设有连通其内周和第二空气增压腔室17的通孔；

内壁20和外壁1内外套接，且之间形成气流流道，所述气流流道的前端设有高压压气机出口的导流装置，所述导流装置和第二密封套6之间形成高压压气机后空气腔室5，内壁20、第一连接颈22、第一密封套21、第六连接颈36和第八连接颈37之间形成的第一排气腔室8，第五连接颈26和第三密封套10之间形成第二排气腔室25，第一排气腔室8和第二排气腔室25通过第一连接颈22上的通孔连通，第二密封套6、第一连接颈22、第五连接颈26和第四连接颈28之间形成高压压气机减压腔室7，第八密封套16、第八连接颈37和内壁20的后端之间形成高压涡轮轮盘的轮前腔体18，高压压气机减压腔室7和轮前腔体18通过穿过第一排气腔室8的管子19连通。

还包括供油管44、支柱43和导油圈12，导油圈12将外轴承套32左端的凸缘压在轴承座15的前端，并通过螺钉固定，内轴承套13的右端与外轴承套32的挡环结构抵靠配合，内轴承套13的外周与外轴承套32的内周之间形成环形的油阻尼间隙31，导油圈12和内轴承套13之间形成的出口间隙与油阻尼间隙31连通，内轴承套13的前端内周螺纹连接有调节圈30，旋转调节圈30使其与导油圈12抵靠时，油阻尼间隙31封闭；

外轴承套32上设有若干连通其内侧和外侧的通孔，轴承座15和支座连接颈11上开设有若干油路孔39，导油圈12上设有朝向后支座轴承14的前侧喷油孔，外轴承套32的挡环结构上设有朝向后支座轴承14的后侧喷油孔，所述前侧喷油孔、后侧喷油孔和油阻尼间隙31均依次通过外轴承套32上的通孔、若干油路孔39与转接管40相连，支柱43上设有内孔，支柱43的一端与供油管44的一端相连，支柱43的另一端依次穿过外壁1、内壁20、第一排气腔室8和第一密封套21，并与转接管40的另一端相连，第三密封套10、第三连接颈41、第一密封套21、第六连接颈36和第六密封套33之间形成油腔。

供油管44的另一端设有滤清器45。

供油管44的外周设有套管48，供油管44和套管48之间设有隔热空腔，滤清器45固定在安装座47上，所述安装座47与套管48通过波纹管46相连，供油管44和套管48之间滑动配合。

所述导流装置包括内外套接的内环4和外环2，内环4和外环2通过前后两排圆周设置的导流叶片组3相连，外环2通过安装螺钉24固定在外壁1的前端内周，内环4与内壁20前后相连。

外壁1上螺纹连接有顶丝23，顶丝23的工作端与外环2抵靠顶紧。

轴承座15、第一密封套21和内壁20一体相连。

外壁1和内壁20分别构成环形扩压器的外壁和内壁，压缩空气在进入燃烧室前，在扩压器中降低流速，提升压力；高压压气机出口的导流装置用于部分降低空气流速，保证气流轴向流向扩压器；为了阻尼高压压气机转子的后支座轴承14，以保证止推轴承所需的作用力，稳定作用在轴承上的轴向力，防止从油腔向排气腔室排油，排气腔的空气通过排气管排至燃气涡轮发动机的通流部分；在内轴承套13的外周与外轴承套32的内周之间形成环形的油阻尼间隙31，经过油阻尼间隙31的油量，由调节圈30调节的端部出口间隙宽度确定；为了补偿温度膨胀，安装座47与套管48通过波纹管46相连。本实用新型将高压压气机出口结构、支撑系统、高压压气机、高压涡轮、供油系统和轴向推力平衡结构有效的结合在一起，节省了轴向长度。

以上实施例只是对本实用新型的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本实用新型的精神实质，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种燃气轮机后壳体结构，其特征在于：包括外壁(1)和内壁(20)；

轴承座(15)、第一密封套(21)和内壁(20)由内至外间隔套接，轴承座(15)的前端通过支座连接颈(11)与第一密封套(21)的后端相连，第一密封套(21)的前端通过第一连接颈(22)与内壁(20)的前端相连，内轴承套(13)和外轴承套(32)内外套接，并设置在轴承座(15)的内周，外轴承套(32)的后端设有挡环结构，内轴承套(13)的前端设有挡环结构，高压压气机的后支座轴承(14)的外周与内轴承套(13)的内周相配合，后支座轴承(14)的外圈两侧分别与外轴承套(32)的挡环结构和内轴承套(13)的挡环结构配合限位，第一密封套(21)的外周设有梳齿密封结构；

轴承座(15)的前侧设有由内至外间隔套接的第三密封套(10)、第四密封套(29)和第五密封套(27)，第三密封套(10)通过其外周的第三连接颈(41)与第一密封套(21)的前端相连，第五密封套(27)通过其外周的第五连接颈(26)与第一连接颈(22)的中部相连，第四密封套(29)通过其外周的第四连接颈(28)与第五连接颈(26)相连，第一连接颈(22)的前侧外端设有与第五密封套(27)同轴的第二密封套(6)，第二密封套(6)、第三密封套(10)、第四密封套(29)和第五密封套(27)的内周均设有与高压压气机转子转动密封配合的梳齿密封结构，第三连接颈(41)上设有第一环形封盖(42)，所述第一环形封盖(42)与第三连接颈(41)之间形成第一空气增压腔室(9)，第三密封套(10)上设有连通其内周和第一空气增压腔室(9)的通孔；

轴承座(15)的后侧设有由内至外间隔套接的第六密封套(33)、第七密封套(34)和第八密封套(16)，第八密封套(16)通过其外周的第八连接颈(37)与内壁(20)的后部相连，第七密封套(34)通过其外周的第七连接颈(35)与第八连接颈(37)相连，第六密封套(33)通过其外周的第六连接颈(36)与第一密封套(21)的后端相连，第六密封套(33)、第七密封套(34)和第八密封套(16)的内周均设有与高压涡轮轮盘转动密封配合的梳齿密封结构，第六连接颈(36)上设有第二环形封盖(38)，所述第二环形封盖(38)与第六连接颈(36)之间形成第二空气增压腔室(17)，第六密封套(33)上设有连通其内周和第二空气增压腔室(17)的通孔；

内壁(20)和外壁(1)内外套接，且之间形成气流流道，所述气流流道的前端设有高压压气机出口的导流装置，所述导流装置和第二密封套(6)之间形成高压压气机后空气腔室(5)，内壁(20)、第一连接颈(22)、第一密封套(21)、第六连接颈(36)和第八连接颈(37)之间形成的第一排气腔室(8)，第五连接颈(26)和第三密封套(10)之间形成第二排气腔室(25)，第一排气腔室(8)和第二排气腔室(25)通过第一连接颈(22)上的通孔连通，第二密封套(6)、第一连接颈(22)、第五连接颈(26)和第四连接颈(28)之间形成高压压气机减压腔室(7)，第八密封套(16)、第八连接颈(37)和内壁(20)的后端之间形成高压涡轮轮盘的轮前腔体(18)，高压压气机减压腔室(7)和轮前腔体(18)通过穿过第一排气腔室(8)的管子(19)连通。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机后壳体结构，其特征在于：还包括供油管(44)、支柱(43)和导油圈(12)，导油圈(12)将外轴承套(32)左端的凸缘压在轴承座(15)的前端，并通过螺钉固定，内轴承套(13)的右端与外轴承套(32)的挡环结构抵靠配合，内轴承套(13)的外周与外轴承套(32)的内周之间形成环形的油阻尼间隙(31)，导油圈(12)和内轴承套(13)之间形成的出口间隙与油阻尼间隙(31)连通，内轴承套(13)的前端内周螺纹连接有调节圈(30)，旋转调节圈(30)使其与导油圈(12)抵靠时，油阻尼间隙(31)封闭；

外轴承套(32)上设有若干连通其内侧和外侧的通孔，轴承座(15)和支座连接颈(11)上开设有若干油路孔(39)，导油圈(12)上设有朝向后支座轴承(14)的前侧喷油孔，外轴承套(32)的挡环结构上设有朝向后支座轴承(14)的后侧喷油孔，所述前侧喷油孔、后侧喷油孔和油阻尼间隙(31)均依次通过外轴承套(32)上的通孔、若干油路孔(39)与转接管(40)相连，支柱(43)上设有内孔，支柱(43)的一端与供油管(44)的一端相连，支柱(43)的另一端依次穿过外壁(1)、内壁(20)、第一排气腔室(8)和第一密封套(21)，并与转接管(40)的另一端相连，第三密封套(10)、第三连接颈(41)、第一密封套(21)、第六连接颈(36)和第六密封套(33)之间形成油腔。

3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机后壳体结构，其特征在于：供油管(44)的另一端设有滤清器(45)。

4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机后壳体结构，其特征在于：供油管(44)的外周设有套管(48)，供油管(44)和套管(48)之间设有隔热空腔，滤清器(45)固定在安装座(47)上，所述安装座(47)与套管(48)通过波纹管(46)相连，供油管(44)和套管(48)之间滑动配合。

5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机后壳体结构，其特征在于：所述导流装置包括内外套接的内环(4)和外环(2)，内环(4)和外环(2)通过前后两排圆周设置的导流叶片组(3)相连，外环(2)通过安装螺钉(24)固定在外壁(1)的前端内周，内环(4)与内壁(20)前后相连。

6.根据权利要求5所述的一种燃气轮机后壳体结构，其特征在于：外壁(1)上螺纹连接有顶丝(23)，顶丝(23)的工作端与外环(2)抵靠顶紧。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种燃气轮机后壳体结构，其特征在于：轴承座(15)、第一密封套(21)和内壁(20)一体相连。