專利名稱：一種重型燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于動(dòng)力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力裝置。
該重型燃?xì)廨啓C(jī)，由多級(jí)軸流式壓氣機(jī)、若干個(gè)火焰筒組成的回流式環(huán)管燃燒室、多級(jí)軸流式透平以及進(jìn)、排氣機(jī)匣等主要大部件組成，構(gòu)成一個(gè)單轉(zhuǎn)子、雙支承、前輸出的結(jié)構(gòu)形式。
本發(fā)明由進(jìn)氣機(jī)匣(1)、進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)向葉片(2)、多級(jí)軸流式壓氣機(jī)(3)、擴(kuò)散器(8)、多個(gè)火焰筒組成的回流式環(huán)管燃燒室(9)、多級(jí)軸流式透平(10)以及排氣機(jī)匣(11)等主要部件組成。
進(jìn)氣機(jī)匣的內(nèi)、外殼體與若干塊承力的整流支板用整體鑄造成為一體。各部件的機(jī)匣之間用軸向螺栓相聯(lián)，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子與透平轉(zhuǎn)子都是盤鼓結(jié)構(gòu)，其間以軸向螺栓緊緊相聯(lián)，組成一個(gè)鼓筒式的壓氣機(jī)——透平轉(zhuǎn)子，支承在前、后兩個(gè)滑動(dòng)式的平軸承上，形成了一個(gè)雙支承的單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，輸出軸在前端，通過(guò)彈性聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)軸相聯(lián)。
本發(fā)明的壓氣機(jī)由壓氣機(jī)靜子和轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子前安裝有進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)向葉片，壓氣機(jī)靜子整流器由內(nèi)、外環(huán)和整流葉片等組成。轉(zhuǎn)子上安裝有1～15級(jí)輪盤，1～15級(jí)壓氣機(jī)葉片，前軸頸和兩級(jí)后鼓筒承力盤，其轉(zhuǎn)子的后端與透平轉(zhuǎn)子前端用軸向螺栓連接形成一個(gè)壓氣機(jī)——透平整體轉(zhuǎn)子。
在壓氣機(jī)進(jìn)口前裝有可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)流葉片，在第一、二級(jí)機(jī)匣內(nèi)壁上設(shè)置了處理機(jī)匣結(jié)構(gòu)，分別在一、二級(jí)機(jī)匣內(nèi)壁上沿周向設(shè)置了若干個(gè)專用的斜槽。它可以改善壓氣機(jī)第一、二級(jí)工作葉片葉尖氣流的流場(chǎng)，從而擴(kuò)大進(jìn)口處的穩(wěn)定工作裕度，在壓氣機(jī)第5、10和15級(jí)后設(shè)有放氣口，并裝有放氣活門，進(jìn)行起動(dòng)放氣，調(diào)整放氣量可以擴(kuò)大壓氣機(jī)非額定工況的穩(wěn)定工作裕度。
壓氣機(jī)的靜子機(jī)匣，分成前后兩段，前機(jī)匣有水平分界安裝邊，后機(jī)匣有垂直分界安裝邊，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)可以保證整個(gè)機(jī)匣組合后水平和垂直方向的剛性基本一致，加強(qiáng)了整機(jī)剛性。
壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子1～3級(jí)盤設(shè)計(jì)成前伸懸臂式。4級(jí)盤與前軸頸用電子束焊焊接在一起形成整體結(jié)構(gòu)。5～10級(jí)盤鼓和11～15級(jí)盤鼓兩個(gè)鼓筒加強(qiáng)盤均為電子束焊焊成的單元體。轉(zhuǎn)子1～4級(jí)盤間用軸向螺栓相連。4級(jí)盤、5～10級(jí)盤、11～15級(jí)盤三個(gè)單元體之間分別采用徑向銷釘連接，在1～15級(jí)盤上裝有1～15級(jí)葉片，轉(zhuǎn)子前軸頸縮入1～3級(jí)盤內(nèi)大大縮短了轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度，和目前重型單軸燃?xì)廨啓C(jī)比它是本壓氣機(jī)的一大特點(diǎn)。壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子盤間的連接分別采用了螺栓、焊接和徑向銷釘組合的形式，方便了轉(zhuǎn)子分步平衡方案的實(shí)施，有利于提高轉(zhuǎn)子平衡精度，減少轉(zhuǎn)子工作時(shí)的內(nèi)應(yīng)力也是本壓氣機(jī)的特點(diǎn)之一。
為向透平的輪盤和葉片輸送冷卻空氣，本方案采用向透平不同級(jí)分別輸送不同壓力、溫度的冷卻空氣的方案以提高對(duì)每級(jí)透平輪盤和葉片的冷卻效果，具體實(shí)施方法是采用輻射式引氣管和分層套管組成的轉(zhuǎn)子內(nèi)腔冷卻空氣傳輸裝置，冷卻空氣從鼓筒開(kāi)孔處引入，由沿圓周均布的若干個(gè)徑向輻射狀引氣管收集，沿內(nèi)腔的分層套管輸向透平的輪盤和葉片對(duì)它們進(jìn)行冷卻，該裝置用環(huán)形件固定在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子輪盤的內(nèi)徑處與壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，輻射引氣管的作用是減少對(duì)轉(zhuǎn)子內(nèi)腔引出的冷卻空氣因輪盤旋轉(zhuǎn)效應(yīng)而升溫，分層套管的作用一方面隔離不同壓力和溫度的冷卻空氣形成通道，另外還起到隔熱屏的作用，減少對(duì)冷卻空氣的輻射傳熱。這種技術(shù)方案的特點(diǎn)是，克服了重型燃機(jī)中通常采用的單股冷卻空氣順序冷卻透平各級(jí)輪盤和葉片的方案中冷卻效果欠佳的缺點(diǎn)。采用本裝置可大幅度提高冷卻效果，特別是透平后幾級(jí)輪盤和葉片的冷卻效果。
本發(fā)明的燃燒室由多個(gè)分燃燒室(火焰筒)組成，環(huán)繞在壓氣機(jī)后部機(jī)匣的外側(cè)，在每個(gè)分燃燒室頭部的中間位置，設(shè)置一個(gè)燃料噴嘴及與它相匹配的燃料空氣預(yù)混器(即雙燃料噴嘴)，在每個(gè)分燃燒室內(nèi)，將貧油預(yù)混氣用分區(qū)分段燃燒的方式完成燃燒過(guò)程，實(shí)現(xiàn)低NOx和CO的排放，在每個(gè)分燃燒室處于中間位置的燃料噴嘴的中心引出一路燃料，該路燃料占供入燃燒室全部燃料的一小部分，它不參與空氣的預(yù)混，從而在每個(gè)分燃燒室的中心位置上形成了一個(gè)局部的恰當(dāng)化學(xué)當(dāng)量比的燃燒區(qū)，保證在低貧工況時(shí)成為一個(gè)穩(wěn)定的火源。
在每個(gè)分燃燒室里，通過(guò)多個(gè)雙燃料的燃料空氣預(yù)混器，使無(wú)論是氣體或液體燃料均能與空氣完成充分的預(yù)混合，同時(shí)將已預(yù)混燃料空氣混合氣分區(qū)分段地完成燃燒，這樣就實(shí)現(xiàn)了燃?xì)廨啓C(jī)在很寬的運(yùn)行范圍內(nèi)都能保持供入分燃燒室內(nèi)的燃料均能在一定的貧油范圍內(nèi)完全燃燒，從而保證燃?xì)廨啓C(jī)不但在額定工作狀態(tài)，而且在較寬的非額定的運(yùn)行狀態(tài)下，都能保持高的燃燒穩(wěn)定性及燃燒效率和低的污染排放。
在每個(gè)燃燒室頭部中間位置設(shè)置的燃料空氣預(yù)混器的周圍設(shè)置多個(gè)燃料空氣預(yù)混器，空氣經(jīng)預(yù)混器的渦旋葉片獲得渦旋力，燃料經(jīng)預(yù)混器與空氣混合后噴入燃燒區(qū)。
在燃燒室頭部設(shè)置氣膜壁將燃料空氣預(yù)混器及其下游的燃燒區(qū)分隔開(kāi)，當(dāng)燃機(jī)在小狀態(tài)工作時(shí)，燃料耗量較小，為了使燃燒區(qū)里的貧油燃燒控制在設(shè)定的油氣比范圍內(nèi)，以獲得穩(wěn)定的燃燒和低的污染排放，只向某幾個(gè)燃料空氣預(yù)混器內(nèi)供燃料，因此，燃燒也只在它們下游的燃燒區(qū)內(nèi)進(jìn)行，燃料空氣預(yù)混器下游形成的迴流區(qū)保持燃燒的連續(xù)進(jìn)行。
為了保證燃料被完全燃燒，提高燃燒效率，在迴流區(qū)的下游設(shè)置了若干個(gè)火焰穩(wěn)定裝置，在此裝置后形成一個(gè)迴流區(qū)，使未燃盡的燃料繼續(xù)完成燃燒。
由于燃燒是分區(qū)、分段完成的，在每個(gè)區(qū)、段內(nèi)完成了部分燃料的燃燒，所以在每個(gè)區(qū)段內(nèi)燃料釋放的熱量，比集中一次迅速完成(不分區(qū)段)燃燒而釋放的熱量相對(duì)較低，也就是每個(gè)燃燒區(qū)的溫度也相對(duì)較低，因此有利于保證在燃燒完全的前提下，獲得較低的污染排放。
本發(fā)明的透平是在透平機(jī)盤鼓軸系上，依次設(shè)有工作葉片組，每組具有若干與盤鼓軸系相連，因樅樹(shù)形榫齒的透平工作葉片，在透平機(jī)缸體上，于每?jī)山M工作葉片之間設(shè)有噴嘴環(huán)葉片組，每組具有若干與透平缸體相連的噴嘴環(huán)葉片；各級(jí)透平工作葉片均用樅樹(shù)形榫槽固定在盤鼓軸系上，其葉片緣板內(nèi)外表面作為熱氣流流道邊界；噴嘴環(huán)葉片外緣板通過(guò)雙支點(diǎn)固定在透平缸體內(nèi)安裝邊上，此緣板內(nèi)外表面作為熱氣流流道邊界，透平工作葉片通過(guò)流過(guò)透平機(jī)的工作介質(zhì)的動(dòng)量轉(zhuǎn)換而驅(qū)動(dòng)透平轉(zhuǎn)子，噴嘴環(huán)葉片用于對(duì)每?jī)蓚€(gè)工作葉片間工作介質(zhì)的流動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向。
為使燃?xì)廨啓C(jī)從燃燒室流出的工作介質(zhì)溫度達(dá)到1200℃～1300℃，增加燃機(jī)功率，透平機(jī)各葉片又能運(yùn)轉(zhuǎn)正常，且壽命長(zhǎng)，為此，必須對(duì)一些透平工作葉片和噴嘴環(huán)葉片使用冷卻空氣冷卻，本發(fā)明前幾級(jí)葉片采用復(fù)合式冷卻葉片，其中I級(jí)噴嘴環(huán)葉片，葉片內(nèi)腔設(shè)有導(dǎo)流片和平板，構(gòu)成雙腔式結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流片葉背方向、葉盆方向均開(kāi)有孔，葉片前緣型腔開(kāi)有氣膜孔，葉片之葉背、葉盆內(nèi)部沿葉形不同間距設(shè)有散熱筋，且沿工作介質(zhì)流動(dòng)方向散熱筋間距越來(lái)越小，與此相鄰還依次設(shè)有具有不同交會(huì)角的渦流長(zhǎng)矩陣型槽，具有擾流柱的不同交會(huì)角的渦流短矩陣型槽；透平工作葉片內(nèi)腔前緣設(shè)有徑向斷續(xù)筋，葉盆葉背間設(shè)有隔墻，次道隔墻左右間之葉盆葉背內(nèi)壁上設(shè)有不同傾角且互不連接的筋條，在葉盆葉背內(nèi)壁上依次設(shè)有不同交會(huì)角和間距的渦流長(zhǎng)矩陣型槽，渦流短矩陣型槽和具有擾流柱的渦流短矩陣型槽。工作時(shí)，其冷卻空氣的流動(dòng)是來(lái)自燃燒室二股氣流的冷卻空氣由下端進(jìn)入導(dǎo)流葉片，一部分冷卻空氣通過(guò)平板上的孔進(jìn)入前緣型腔，再經(jīng)前緣的氣膜孔對(duì)葉身前緣進(jìn)行氣膜對(duì)流冷卻，另一部分空氣經(jīng)導(dǎo)流片葉背方向上的孔進(jìn)入沿葉形不同間距的散熱筋，葉盆方向上的孔進(jìn)入沿葉形不同間距的散熱筋，由此出來(lái)的空氣進(jìn)入長(zhǎng)、短渦流矩陣型槽，最后由排氣邊縫隙流出，進(jìn)入工作介質(zhì)主流道；二是來(lái)自經(jīng)外置水冷卻器冷卻后的空氣流經(jīng)外部導(dǎo)管進(jìn)入盤鼓軸系的中心管系，增壓后依次流入盤孔，葉片根部變截面通道，冷卻葉片前緣徑向斷續(xù)筋，經(jīng)隔墻節(jié)流后，流經(jīng)葉盆葉背不同傾角且互不連接的筋條，長(zhǎng)、短渦流矩陣型槽后從排氣縫隙流入工作介質(zhì)主流道。
采用上述結(jié)構(gòu)技術(shù)特征的各大部件，組合成的重型燃?xì)廨啓C(jī)，具有較高增壓比的壓氣機(jī)；干低污染排放的燃?xì)馐遥荒艹惺茌^高燃?xì)鉁囟鹊亩嗉?jí)氣冷式透平，而且是一臺(tái)在重型燃?xì)廨啓C(jī)中相對(duì)質(zhì)量較輕的中等功率(110000kw)的重型燃?xì)廨啓C(jī)，盡管整機(jī)凈質(zhì)量對(duì)于重型燃機(jī)來(lái)說(shuō)不是主要指標(biāo)，但對(duì)于長(zhǎng)途運(yùn)輸，特別是向偏遠(yuǎn)山區(qū)運(yùn)輸，同等功率的燃機(jī)中，質(zhì)量較輕運(yùn)輸方便，就顯其優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明的壓氣機(jī)3如圖2所示。
由壓氣機(jī)靜子(28)和壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子(17)組成。轉(zhuǎn)子前安裝有進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)流葉片(2)，壓氣機(jī)靜子整流器由內(nèi)、外環(huán)和整流葉片(15)組成。轉(zhuǎn)子上安裝有1～15級(jí)輪盤(18)，1～15級(jí)壓氣機(jī)葉片(16)，前軸頸(4)和兩級(jí)后鼓筒承力盤(22)，壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子后端與透平轉(zhuǎn)子前端間用軸向螺栓連接形成一個(gè)壓氣機(jī)——透平整體轉(zhuǎn)子。
壓氣機(jī)的流道采用先進(jìn)的氣動(dòng)設(shè)計(jì)方法確定。此氣動(dòng)設(shè)計(jì)和葉片選型的優(yōu)化組合使其在15級(jí)壓氣機(jī)的機(jī)結(jié)構(gòu)上達(dá)到壓比為14.7，設(shè)計(jì)點(diǎn)的效率達(dá)0.84，平均級(jí)壓比達(dá)1.196。
本發(fā)明的壓氣機(jī)綜合利用了各種提高非工作狀態(tài)下穩(wěn)定工作裕度的辦法。在壓氣機(jī)進(jìn)口裝有可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)流葉片(2)，在第一、二級(jí)機(jī)匣內(nèi)壁上設(shè)置了處理機(jī)匣結(jié)構(gòu)(14)，在壁面上開(kāi)有若干個(gè)斜置的小槽。它可以改善壓氣機(jī)第一、二級(jí)工作葉片葉尖氣流的流場(chǎng)，從而擴(kuò)大進(jìn)口處的穩(wěn)定工作裕度。在壓氣機(jī)第5、10和15級(jí)出口處外壁上設(shè)計(jì)有放氣口(19)，調(diào)整起動(dòng)放氣量可以擴(kuò)大壓氣機(jī)非額定工況下的穩(wěn)定工作裕度。
壓氣機(jī)的靜子機(jī)匣(28)，分成前后兩段。前機(jī)匣有水平分界安裝邊，后機(jī)匣有垂直分界安裝邊，這種設(shè)計(jì)特點(diǎn)可以保證整個(gè)機(jī)匣組合后水平和垂直方向的剛性基本一致，加強(qiáng)整機(jī)剛性。
壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子1～3級(jí)盤(23)設(shè)計(jì)成前伸懸臂式，4級(jí)盤與前軸頸(4)用電子束焊聯(lián)在一起形成整體結(jié)構(gòu)，5～10級(jí)盤鼓(25)和11～15級(jí)盤鼓(27)與兩個(gè)鼓筒加強(qiáng)盤間均為電子束焊焊成的單元體。轉(zhuǎn)子1～4級(jí)盤用軸向螺栓相連，4級(jí)盤、5～10級(jí)盤和11～17級(jí)盤單元體之間分別采用徑向銷釘連接。在1～15級(jí)盤上裝有1～15級(jí)工作葉片(16)。轉(zhuǎn)子前軸頸縮入1～3級(jí)盤內(nèi)大大縮短了轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度。
為向透平的輪盤和葉片輸送冷卻空氣，本方案采用向透平不同級(jí)分別輸送不同壓力、溫度的冷卻空氣的方案以提高每級(jí)透平輪盤和葉片的冷卻效果。具體實(shí)施方法是采用輻射式引氣管(5)和分層套管(21)組成的轉(zhuǎn)子內(nèi)腔冷卻空氣傳輸裝置。冷卻空氣從鼓筒開(kāi)孔處(26)引入，由沿圓周均布的若干個(gè)徑向輻射狀引氣管收集，沿內(nèi)腔的分層套管輸向透平的輪盤和葉片對(duì)它們進(jìn)行冷卻。該裝置用環(huán)形件固定在壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子輪盤的內(nèi)徑處與壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)。輻射引氣管的作用是減少對(duì)轉(zhuǎn)子內(nèi)腔引出的冷卻空氣因輪盤旋轉(zhuǎn)效應(yīng)而升溫，分層套管的作用一方面隔離不同壓力和溫度的冷卻空氣形成通道，另外還起到隔熱屏的作用減少對(duì)冷卻空氣的輻射傳熱。
如圖3所示，本發(fā)明的燃燒室是由20個(gè)火焰筒組成的環(huán)管型燃燒室，環(huán)繞在壓氣機(jī)后部機(jī)匣的外側(cè)，由壓氣機(jī)流出的高壓空氣，經(jīng)擴(kuò)散器后回流到燃燒室，從火焰筒頭部經(jīng)渦流器進(jìn)入，與噴嘴噴出的燃料進(jìn)行滲混、燃燒。這樣的結(jié)構(gòu)形式有利于安裝、檢修、更換噴嘴及火焰筒，且縮短了壓氣機(jī)——透平轉(zhuǎn)子兩個(gè)支點(diǎn)間的距離。
每個(gè)火焰筒的頭部均有一組三槽組合式雙燃料噴嘴，該組噴嘴由1個(gè)居于中央的三槽組合式主燃料噴嘴，與周圍均布的8個(gè)三槽雙燃料導(dǎo)向噴嘴組成，共同構(gòu)成一組既能燒氣體燃料——天然氣、又能燒液體燃料——柴油的雙燃料噴嘴，由于采用了燃料預(yù)混技術(shù)，恰當(dāng)?shù)亟M織貧油燃燒及分段燃燒的技術(shù)措施，使得燃燒室排出的燃?xì)庵腥紵a(chǎn)物NOx的含量用天然氣燃料時(shí)，不超過(guò)50mg/Nm3；用液體燃料(柴油)時(shí)，不超過(guò)250mg/Nm3。
本發(fā)明的透平為4級(jí)軸流式透平機(jī)。
4級(jí)軸流式透平中，I、II級(jí)工作葉片及I、II、III級(jí)導(dǎo)向器均為氣冷式，以保證承受較高的燃?xì)鉁囟取?br> 為充分可靠地冷卻透平工作葉片和導(dǎo)向器，通過(guò)管路分別引自壓氣機(jī)不同級(jí)后的壓縮空氣，有目的去冷卻相應(yīng)的不同級(jí)的透平工作葉片和導(dǎo)向器，而不像常規(guī)那樣引壓氣機(jī)的壓縮空氣，從前向后順序冷卻透平各級(jí)的葉片和盤。比如，從機(jī)匣外引壓氣機(jī)8級(jí)后的空氣，去冷卻透平III級(jí)導(dǎo)向葉片和III、IV級(jí)透平葉片的尖部，從壓縮機(jī)——透平轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，通過(guò)專用管路引7級(jí)后的壓縮空氣，去冷卻III、IV級(jí)透平葉片的根部；引10級(jí)后的壓縮空氣，去冷卻II級(jí)透平工作葉片和III級(jí)導(dǎo)向葉片的根部；這些專用的管路，安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，是隨轉(zhuǎn)子同步運(yùn)轉(zhuǎn)的。另外，為了提高對(duì)透平I級(jí)工作葉片和II級(jí)導(dǎo)向葉片的冷卻效果，特從15級(jí)壓氣機(jī)后，引高壓空氣經(jīng)外置水冷卻器，將空氣冷卻降溫至150℃左右，再通過(guò)管路引至轉(zhuǎn)子中心管系同時(shí)旋轉(zhuǎn)增壓，然后去冷卻I級(jí)透平盤、榫齒、葉片及II級(jí)導(dǎo)向葉片。
I級(jí)導(dǎo)向葉片的內(nèi)部采用雙腔結(jié)構(gòu)，冷卻氣流經(jīng)蛇形通道通過(guò)小孔形成氣膜冷卻，冷卻空氣經(jīng)過(guò)交錯(cuò)排列，大小不等的管系形成渦流矩陣，從而使I級(jí)導(dǎo)向葉片的表面有效地降溫達(dá)500℃以上。
權(quán)利要求
1.一種重型燃?xì)廨啓C(jī)，包含有進(jìn)氣機(jī)匣、進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)向葉片、壓氣機(jī)、擴(kuò)散器、燃燒室、透平及排氣機(jī)匣，其特征在于進(jìn)氣機(jī)匣的內(nèi)、外殼體與承力的整流支板用整體鑄造成為一體，各部件的機(jī)匣之間用軸向螺栓相聯(lián)，壓氣機(jī)與透平轉(zhuǎn)子均為盤鼓結(jié)構(gòu)，其間以軸向螺栓緊緊相聯(lián)，組成一個(gè)鼓筒式的壓氣機(jī)——透平轉(zhuǎn)子，支承在前、后兩個(gè)滑動(dòng)式的平軸承上，構(gòu)成一個(gè)雙支承的單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，輸出軸在前，通過(guò)彈性聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)軸相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)為多級(jí)軸流式壓氣機(jī)，在其第5、10、15級(jí)后裝有供起動(dòng)放氣的放氣活門，在1、2級(jí)壓氣機(jī)壁面上設(shè)有處理機(jī)匣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)各級(jí)盤鼓之間多采用電子束焊連接，各段轉(zhuǎn)子之間采用徑向銷釘連接，其前4級(jí)盤鼓之間，用軸向螺栓連接成一體，且前3級(jí)盤以懸臂形式支承在4級(jí)盤上，4級(jí)盤直接與前軸頸焊接為一體，形成懸臂結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述壓氣機(jī)，其1、2、3、4級(jí)壓氣機(jī)葉片由鈦合金制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述燃燒室是由多個(gè)火焰筒組成的環(huán)管式燃燒室，環(huán)繞在壓氣機(jī)后部機(jī)匣的外側(cè)，每個(gè)火焰筒頭部均有一組三槽組合式雙燃料噴嘴，該組噴嘴由1個(gè)居于中央的三槽組合式主燃料噴嘴，與其周圍均布的若干個(gè)三槽雙燃料導(dǎo)向噴嘴組成，共同構(gòu)成一組既能燒氣體燃料又能燒液體燃料的雙燃料噴嘴。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述透平為多級(jí)軸流式透平，其I、II級(jí)工作葉片及I、II、III級(jí)導(dǎo)向器均為氣冷式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述透平工作葉片和導(dǎo)向器的冷卻是通過(guò)管路分別引自壓氣機(jī)不同級(jí)后的壓縮空氣，去冷卻相應(yīng)的不同級(jí)的工作葉片和導(dǎo)向器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述透平的冷卻方式，從機(jī)匣外引壓氣機(jī)8級(jí)后的空氣，去冷卻透平III級(jí)導(dǎo)向葉片和III、IV級(jí)透平葉片的尖部，從壓氣機(jī)——透平轉(zhuǎn)子的內(nèi)部，通過(guò)專用管路引7級(jí)后的壓縮空氣，去冷卻III、IV級(jí)透平葉片的根部，引10級(jí)后的壓縮空氣去冷卻II級(jí)透平工作葉片和III級(jí)導(dǎo)向葉片的根部，其專用的管路安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，隨轉(zhuǎn)子同步運(yùn)轉(zhuǎn)，透平I級(jí)工作葉片和II級(jí)導(dǎo)向葉片的冷卻是引高壓空氣經(jīng)外置水冷卻器，冷卻降溫后再通過(guò)管路引至轉(zhuǎn)子中心管系，同時(shí)旋轉(zhuǎn)增壓后去冷卻I級(jí)透平盤、榫齒、葉片及II級(jí)導(dǎo)向葉片。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述透平I級(jí)導(dǎo)向葉片的內(nèi)部采用雙腔結(jié)構(gòu)，冷卻氣流通過(guò)的蛇形通道，通過(guò)小孔形成氣膜冷卻，冷卻空氣經(jīng)過(guò)交錯(cuò)排列、大小不等的管系形成渦流矩陣。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重型燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于所述多級(jí)軸流壓氣機(jī)為15級(jí)軸流壓氣機(jī)；所述多個(gè)火焰筒組成的環(huán)管式燃燒室為20個(gè)火焰筒組成的環(huán)管燃燒室；所述多級(jí)軸流式透平為4級(jí)軸流氣冷式透平。
全文摘要
一種重型燃?xì)廨啓C(jī)，由進(jìn)氣機(jī)匣、進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)向葉片、壓氣機(jī)、擴(kuò)散器、燃燒室、透平及排氣機(jī)匣組成，進(jìn)氣機(jī)匣的內(nèi)、外殼體與承力的整流支板用整體鑄造成為一體，各部件的機(jī)匣之間用軸向螺栓相聯(lián)，壓氣機(jī)與透平轉(zhuǎn)子均為盤鼓式結(jié)構(gòu)，其間以軸向螺栓緊緊相聯(lián)，組成一個(gè)鼓筒式的壓氣機(jī)——透平轉(zhuǎn)子，支承在前、后兩個(gè)滑動(dòng)式的平軸承上，構(gòu)成一個(gè)雙支承的單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，輸出軸在前，通過(guò)彈性聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)軸相聯(lián)，本發(fā)明具有較高級(jí)增壓比的壓氣機(jī)，干低污染排放的燃燒室，能承受較高燃?xì)鉁囟鹊亩嗉?jí)氣冷式透平，且整機(jī)相對(duì)質(zhì)量較輕，運(yùn)輸方便。
文檔編號(hào)F01D1/04GK1474034SQ0313374
公開(kāi)日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者崔榮繁, 龐為, 張國(guó)華, 王更新, 崔樹(shù)森, 王偉, 李孝堂, 尹家錄, 桑偉森, 李泳凡, 金革, 楊養(yǎng)花 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司, 沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任