重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气轮机结构设计技术领域，特别是重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构。
【背景技术】
[0002]重型燃气轮机高涡叶尖间隙对燃机经济性提高和安全运行影响很大。减小高涡叶尖间隙值能有效提高燃机经济性，但高涡叶尖间隙过小，也容易引起叶尖碰摩影响燃机安全运行。
[0003]燃气轮机经常受到变化的负荷，不仅在启动阶段如此，在连续运转时也是如此，这会导致燃气轮机不稳定的运转，特别是在各构件因温度产生形变时。
[0004]现有技术中，为控制高涡叶尖间隙变化，使燃机间隙值处于安全运行状态，通常采用的方法或结构为:预留足够的间隙值，牺牲点性能，或者采用复杂的控制技术，适时控制达到一个合适的间隙值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种既可减小叶尖间隙值、又确保了燃机叶尖不会碰磨、燃机安全可靠运行的重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构。综合考虑高涡叶尖间隙的影响因素，根据热胀冷缩原理，控制静子部件的热变形量，调配部件热容大小，控制各部件热反应速度，从而取得一个合适的安全运行最小叶尖间隙。
[0006]本发明的目的通过以下技术方案来实现:重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，包括安装在气缸上的整环外壳体，还包括套装于整环外壳体外部的整环外壳罩，整环外壳罩与整环外壳体间具有间隙，整环外壳罩的左端开设有豁口，豁口连通所述间隙，所述间隙构成冷却气流通道。
[0007]整环外壳体正对高涡叶尖，整环外壳体热变形量直接影响高涡叶尖间隙。
[0008]引冷却气对外环壳体进行冷却，稳态时，可减小整环外壳体的热变形量，从而减小叶尖间隙，提尚燃机性能。
[0009]燃机开始启动直到最大状态，整环外壳体由于直径大，壳体薄，热容小，所以热变形比转子增加的大，热反应快，叶尖间隙增大。
[0010]燃机停车时，外环壳体由于直径大，壳体薄，热容小，所以热变形比转子减小的大，热反应快，叶尖间隙减小，容易产生碰磨影响燃机的安全。而设置的整环外壳罩对外壳体保温，增加热容，降低外环壳体热反应速度，保证各状态叶尖间隙，保证燃机运行安全。
[0011]从而，综合考虑高涡叶尖间隙的影响因素，根据热胀冷缩原理，控制静子部件的热变形量，调配部件热容大小，控制各部件热反应速度，从而取得一个合适的安全运行最小叶尖间隙
[0012]优选的，所述的整环外壳罩的厚度为12?14_。设置较厚的整环外壳罩，保温、增加热容，降低外环壳体热反应速度的作用更可靠。
[0013]优选的，所述的整环外壳体的外表面设置有冷却气流螺旋导流槽，豁口连通冷却气流螺旋导流槽。
[0014]优选的，所述的整环外壳罩的右端为弓形夹结构，该弓形夹结构卡接于扇形段上。
[0015]优选的，所述扇形段沿周向均布有多个，所述多个扇形段位于同一圆周上，且扇形段上设置有与弓形夹结构相配合的环形卡接部。
[0016]本发明具有以下优点:
[0017]本发明根据热胀冷缩原理，控制热部件热变形量，调配部件热容大小，控制各部件热反应速度，综合考虑高涡叶尖间隙的影响因素，根据热胀冷缩原理，控制静子部件的热变形量，调配部件热容大小，控制各部件热反应速度，从而取得一个合适的安全运行最小叶尖间隙。
[0018]本发明既可减小叶尖间隙值，又确保了燃机叶尖不会碰磨，燃机安全可靠运行。
[0019]本发明经济、实用，极大的节约了成本，由燃机部件本身的结构设计取得一个合适的安全运行最小叶尖间隙
【附图说明】
[0020]图1为本发明的结构示意图
[0021]图中，1-气缸，2-整环外壳体，3-整环外壳罩，4-间隙，5-豁口，6_弓形夹结构，
7-扇形段。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本发明做进一步的描述:
[0023]如图1所示，重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，包括安装在气缸I上的整环外壳体2，还包括套装于整环外壳体2外部的整环外壳罩3，整环外壳罩3与整环外壳体2间具有间隙4，整环外壳罩3的左端开设有豁口 5，豁口 5连通所述间隙4，所述间隙4构成冷却气流通道。优选的，所述的整环外壳罩3的左端沿周向均匀开设有多个豁口 5，本实施例中，整环外壳罩3的左端沿周向均匀开设有10个豁口 5
[0024]整环外壳体2正对高涡叶尖，整环外壳体2热变形量直接影响高涡叶尖间隙4。
[0025]引冷却气对外环壳体进行冷却，稳态时，可减小整环外壳体2的热变形量，从而减小叶尖间隙4，提高燃机性能。
[0026]燃机开始启动直到最大状态，整环外壳体2由于直径大，壳体薄，热容小，所以热变形比转子增加的大，热反应快，叶尖间隙4增大。
[0027]燃机停车时，外环壳体由于直径大，壳体薄，热容小，所以热变形比转子减小的大，热反应快，叶尖间隙4减小，容易产生碰磨影响燃机的安全。而设置的整环外壳罩3对外壳体保温，增加热容，降低外环壳体热反应速度，保证各状态叶尖间隙4，保证燃机运行安全。
[0028]从而，综合考虑高涡叶尖间隙4的影响因素，根据热胀冷缩原理，控制静子部件的热变形量，调配部件热容大小，控制各部件热反应速度，从而取得一个合适的安全运行最小叶尖间隙4
[0029]优选的，所述的整环外壳罩3的厚度为12?14_。设置较厚的整环外壳罩3，保温、增加热容，降低外环壳体热反应速度的作用更可靠。
[0030]优选的，所述的整环外壳体2的外表面设置有冷却气流螺旋导流槽，豁口 5连通冷却气流螺旋导流槽。
[0031]优选的，所述的整环外壳罩3的右端为弓形夹结构6，该弓形夹结构6卡接于固定设置的扇形段7上。
[0032]优选的，所述扇形段7沿周向均布有多个，所述多个扇形段7位于同一圆周上，且扇形段7上设置有与弓形夹结构6相配合的环形卡接部。
【主权项】
1.重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，包括安装在气缸(I)上的整环外壳体(2)，其特征在于:还包括套装于整环外壳体(2)外部的整环外壳罩(3)，整环外壳罩(3)与整环外壳体⑵间具有间隙(4)，整环外壳罩(3)的左端开设有豁口(5)，豁口(5)连通所述间隙(4)，所述间隙(4)构成冷却气流通道。2.根据权利要求1所述的重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，其特征在于:所述的整环外壳罩⑶的厚度为12?14mm。3.根据权利要求1所述的重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，其特征在于:所述的整环外壳体(2)的外表面设置有冷却气流螺旋导流槽，豁口(5)连通冷却气流螺旋导流槽。4.根据权利要求1所述的重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，其特征在于:所述的整环外壳罩⑶的右端为弓形夹结构(6)，该弓形夹结构(6)卡接于扇形段(7)上。5.根据权利要求4所述的重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，其特征在于:所述的扇形段(7)沿周向均布有多个，所述多个扇形段(7)位于同一圆周上，且扇形段(7)上设置有与弓形夹结构(6)相配合的环形卡接部。
【专利摘要】本发明公开了重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构，包括安装在气缸(1)上的整环外壳体(2)，还包括套装于整环外壳体(2)外部的整环外壳罩(3)，整环外壳罩(3)与整环外壳体(2)间具有间隙(4)，整环外壳罩(3)的左端开设有豁口(5)，豁口(5)连通所述间隙(4)，所述间隙(4)构成冷却气流通道。本发明的有益效果是：根据热胀冷缩原理，控制静子部件的热变形量，调配部件热容大小，控制各部件热反应速度，从而取得一个合适的安全运行最小叶尖间隙。
【IPC分类】F01D11/24
【公开号】CN104963729
【申请号】CN201510404283
【发明人】马凤柯, 赵永建, 任立新
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月9日