一种航改型燃气轮机低压压气机结构的制作方法
【专利摘要】一种航改型燃气轮机低压压气机结构，由进气机匣组件、低压压气机机匣组件低压转子组成；其中进气机匣组件由进气机匣及进口整流叶片组成；低压压气机机匣组件由低压压气机机匣、静子叶片组件组成；低压压气机转子由各级工作叶片和低压压气机盘组成；环形隔板采取分段设计，进气机匣组件中的环形隔板由前、后两部分组成；进气机匣前隔板将进气机匣组件分为内、外两个环形通道，外环形通道已通过进气机匣前隔板堵上，内环形通道是燃气轮机进口空气通道。本实用新型的优点：在保证燃气轮机性能符合设计要求的前提下，有效降低航改型燃气轮机的制造成本及生产周期，进而能够快速提高航改型燃气轮机收益的效果。
【专利说明】一种航改型燃气轮机低压压气机结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械结构领域，特别涉及了一种航改型燃气轮机低压压气机结构。
【背景技术】
[0002]在以往航改型燃气轮机低压压气机结构设计中，为减少原航空发动机进口空气流量，设计上通常采用对低压压气机机匣及静子叶片进行重新设计，减小静子部件流道径向尺寸；低压压气机工作叶片采用切顶或重新设计叶片，减小工作叶片叶尖直径。由于静子部件流道径向尺寸相应减小，工作叶片叶根处直径没变，低压压气机流道流通面积相应减小，保证航改型燃气轮机进口空气流量及高、低压转子匹配的需要。该技术现已得到国内航改型燃气轮机研发部门的广泛采用并已工程化应用。
[0003]但在燃机市场竞争日趋激烈的今天，航改型燃气轮机成本居高不下，严重制约航改型燃气轮机商品化进程，如果低压压气机新设计、制造低压压气机机匣及静子叶片，低压压气机的研制成本将占到总研制成本的50%-60%，这使航改型燃气轮机的制造成本很难有下降空间。另外，由于需要重新制造低压压气机机匣及静子叶片，大大延长了低压压气机的研制周期。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是通过少量改制及新制结构，配合计算确定低压压气机流道尺寸，制成可供地面使用的航改型燃气轮机低压压气机，达到既满足设计性能要求，又能有效降低研制成本，特提供了 一种航改型燃气轮机低压压气机结构。
[0005]本实用新型提供了一种航改型燃气轮机低压压气机结构，其特征在于:所述的航改型燃气轮机低压压气机结构，由进气机匣组件1、低压压气机机匣组件2、低压转子3组成；其中进气机匣组件I由进气机匣101及进口整流叶片102组成；低压压气机机匣组件2由低压压气机机匣、静子叶片组件组成；低压压气机转子由各级工作叶片和低压压气机盘305组成；
[0006]在航空发动机低压压气机结构的基础上增加环形隔板，相应低压压气机工作叶片利用原航空发动机低压压气机工作叶片改制，减小最大直径尺寸及改变叶尖角度；航改型燃气轮机低压压气机环形隔板的内径尺寸以及转、静子径向间隙由低压压气机气动计算结果确定；
[0007]环形隔板选用铝质材料，采取分段设计，进气机匣组件I中的环形隔板由前、后两部分具体为进气机匣前隔板103和进气机匣后隔板104组成；进气机匣前隔板103将进气机匣组件I分为内、外两个环形通道，外环形通道已通过进气机匣前隔板103堵上，使空气不能由进气机匣组件I进口流入外环形通道中，内环形通道是燃气轮机进口空气通道，在燃气轮机工作时，空气流入该通道中；进气机匣前隔板103沿周向切有与进口整流叶片102在该位置处相同型面的槽口，便于装配时穿过进口整流叶片102;进气机匣后隔板104为整环结构，内径尺寸与进气机匣后隔板103相一致，前、后两端有环形凸台，前端插入进气机匣前隔板103上的环形凹槽中；与进气机匣后隔板104对应的进口整流叶片径向尺寸减小;
[0008]航改型燃气轮机低压压气机工作叶片对应环形隔板为整环形结构，静叶对应隔板是在计算确定航改型燃气轮机低压压气机径向流道尺寸下的每级静子叶片组件中各个叶片周向间隙处安装隔板块；通过工作叶片对应环形隔板及静子叶片上的隔板块将原航空发动机流道分成内、外通道，内通道形成航改型燃气轮机低压压气机流道，外通道与进气机匣组件外通道相通，并形成死腔；
[0009]第一级工作叶片环形隔板210两端设有环形凹槽，一端与进气机匣后隔板104后端环形凸台连接，一端与第一级静子叶片隔板块211上的扇形凸台相连；第一级工作叶片环形隔板210与低压压气机第一级机匣201安装固定；第二级工作叶片环形隔板212两端设有环形凹槽，分别与第一级静子叶片隔板块211上的扇形凸台以及第二级静子叶片隔板块213上的扇形凸台相连，第二级工作叶片环形隔板212与低压压气机第二级机匣203安装固定；后面各级以此类推；最后级静子叶片与出口整流叶片相邻形成组件209，内部环形隔板分前、后两部分组成，前部分为在静子叶片周向间隙处加隔板块219，利用挡板217及螺钉218固定防止脱落；后部分出口整流叶片隔板220为整环形结构，周向切割有能包含出口整流叶片在该位置型面的槽口，装配后使出口整流叶片穿过出口整流叶片隔板220。
[0010]在原发动机低压压气机流道内部增加环形隔板，根据燃气轮机气动计算结果确定环形隔板径向尺寸，通过环形隔板使低压压气机流道分为内、外两环形通道。在燃气轮机工作时，空气只能从内环形通道流入，外环形通道通过环形隔板隔开并形成封闭死腔，进而减小低压压气机进口空气流量。由于低压压气机流道尺寸减小，低压压气机各级工作叶片叶尖尺寸相应减小，航改型燃气轮机各级低压压气机工作叶片可以在原有航空发动机低压压气机各级工作叶片基础上改制。
[0011]低压压气机最后一级静子叶片与出口整流叶片邻近，内隔板方式为静子叶片采用隔板块结构，出口整流叶片采用整环并周向切割该位置的出口整流叶片型面对应的槽口结构。
[0012]本实用新型的优点:
[0013]本实用新型所述的航改型燃气轮机低压压气机结构，在保证燃气轮机性能符合设计要求的前提下，有效降低航改型燃气轮机的制造成本及生产周期，进而能够快速提高航改型燃气轮机收益的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:
[0015]图1为原航空发动机低压压气机结构示意图；
[0016]图2为航改型燃气轮机低压压气机结构示意图；
[0017]图3为航改型燃气轮机第一级低压压气机机匣及静子叶片组件结构示意图；
[0018]图4为航改型燃气轮机最后级低压压气机机匣及静子叶片组件结构示意图；
[0019]图中包括:进气机匣组件I ;进气机匣101 ;进口整流叶片102 ;进气机匣前隔板103 ;进气机匣后隔板104 ;低压压气机机匣组件2 ;第一级低压压气机机匣201 ;第一级静子叶片组件202 ;第二级低压压气机机匣203 ;第二级静子叶片组件204 ;第三级低压压气机机匣205 ;第三级静子叶片组件206 ;第四级低压压气机机匣前部分207 ;第四级低压压气机机匣后部分208 ;第四级静子叶片组件及出口整流叶片组件209 ;第一级工作叶片隔板210 ;第一级静子叶片隔板块211 ;第二级工作叶片隔板212 ;第二级静子叶片隔板块213 ;第三级工作叶片隔板214 ;第三级静子叶片隔板块215 ;第四级工作叶片隔板216 ;挡板217 ;螺钉218 ;第四级静子叶片隔板块219 ;出口整流叶片隔板220 ;螺钉221 ;锁片222 ；圆台223 ;低压压气机转子3 ;第一级工作叶片301 ;第二级工作叶片302 ;第三级工作叶片303 ;第四级工作叶片304 ;压气机盘305 ;中介机匣4。
【具体实施方式】
[0020]实施例1
[0021]本实施例提供了一种航改型燃气轮机低压压气机结构，其特征在于:所述的航改型燃气轮机低压压气机结构，由进气机匣组件1、低压压气机机匣组件2、低压转子3组成；其中进气机匣组件I由进气机匣101及进口整流叶片102组成；低压压气机机匣组件2由低压压气机机匣、静子叶片组件组成；低压压气机转子由各级工作叶片和低压压气机盘305组成；
[0022]在航空发动机低压压气机结构的基础上增加环形隔板，相应低压压气机工作叶片利用原航空发动机低压压气机工作叶片改制，减小最大直径尺寸及改变叶尖角度；航改型燃气轮机低压压气机环形隔板的内径尺寸以及转、静子径向间隙由低压压气机气动计算结果确定；
[0023]环形隔板选用铝质材料，采取分段设计，进气机匣组件I中的环形隔板由前、后两部分具体为进气机匣前隔板103和进气机匣后隔板104组成；进气机匣前隔板103将进气机匣组件I分为内、外两个环形通道，外环形通道已通过进气机匣前隔板103堵上，使空气不能由进气机匣组件I进口流入外环形通道中，内环形通道是燃气轮机进口空气通道，在燃气轮机工作时，空气流入该通道中；进气机匣前隔板103沿周向切有与进口整流叶片102在该位置处相同型面的槽口，便于装配时穿过进口整流叶片102 ;进气机匣后隔板104为整环结构，内径尺寸与进气机匣后隔板103相一致，前、后两端有环形凸台，前端插入进气机匣前隔板103上的环形凹槽中；与进气机匣后隔板104对应的进口整流叶片径向尺寸减小;
[0024]航改型燃气轮机低压压气机工作叶片对应环形隔板为整环形结构，静叶对应隔板是在计算确定航改型燃气轮机低压压气机径向流道尺寸下的每级静子叶片组件中各个叶片周向间隙处安装隔板块；通过工作叶片对应环形隔板及静子叶片上的隔板块将原航空发动机流道分成内、外通道，内通道形成航改型燃气轮机低压压气机流道，外通道与进气机匣组件外通道相通，并形成死腔；
[0025]第一级工作叶片环形隔板210两端设有环形凹槽，一端与进气机匣后隔板104后端环形凸台连接，一端与第一级静子叶片隔板块211上的扇形凸台相连；第一级工作叶片环形隔板210与低压压气机第一级机匣201安装固定；第二级工作叶片环形隔板212两端设有环形凹槽，分别与第一级静子叶片隔板块211上的扇形凸台以及第二级静子叶片隔板块213上的扇形凸台相连，第二级工作叶片环形隔板212与低压压气机第二级机匣203安装固定；后面各级以此类推；最后级静子叶片与出口整流叶片相邻形成组件209，内部环形隔板分前、后两部分组成，前部分为在静子叶片周向间隙处加隔板块219，利用挡板217及螺钉218固定防止脱落；后部分出口整流叶片隔板220为整环形结构，周向切割有能包含出口整流叶片在该位置型面的槽口，装配后使出口整流叶片穿过出口整流叶片隔板220。
[0026]在原发动机低压压气机流道内部增加环形隔板，根据燃气轮机气动计算结果确定环形隔板径向尺寸，通过环形隔板使低压压气机流道分为内、外两环形通道。在燃气轮机工作时，空气只能从内环形通道流入，外环形通道通过环形隔板隔开并形成封闭死腔，进而减小低压压气机进口空气流量。由于低压压气机流道尺寸减小，低压压气机各级工作叶片叶尖尺寸相应减小，航改型燃气轮机各级低压压气机工作叶片可以在原有航空发动机低压压气机各级工作叶片基础上改制。
[0027]低压压气机最后一级静子叶片与出口整流叶片邻近，内隔板方式为静子叶片采用隔板块结构，出口整流叶片采用整环并周向切割该位置的出口整流叶片型面对应的槽口结构。
【权利要求】
1.一种航改型燃气轮机低压压气机结构，其特征在于:所述的航改型燃气轮机低压压气机结构，由进气机匣组件(I)、低压压气机机匣组件(2)低压转子(3)组成；其中进气机匣组件(I)由进气机匣(101)及进口整流叶片(102)组成；低压压气机机匣组件(2)由低压压气机机匣、静子叶片组件组成；低压压气机转子由各级工作叶片和低压压气机盘(305)组成； 在航空发动机低压压气机结构的基础上增加环形隔板，相应低压压气机工作叶片利用原航空发动机低压压气机工作叶片改制，减小最大直径尺寸及改变叶尖角度；航改型燃气轮机低压压气机环形隔板的内径尺寸以及转、静子径向间隙由低压压气机气动计算结果确定; 环形隔板选用铝质材料，采取分段设计，进气机匣组件(I)中的环形隔板由前、后两部分具体为进气机匣前隔板(103)和进气机匣后隔板(104)组成；进气机匣前隔板(103)将进气机匣组件(I)分为内、外两个环形通道，外环形通道已通过进气机匣前隔板(103)堵上，使空气不能由进气机匣组件(I)进口流入外环形通道中，内环形通道是燃气轮机进口空气通道，在燃气轮机工作时，空气流入该通道中；进气机匣前隔板(103)沿周向切有与进口整流叶片(102)在该位置处相同型面的槽口，便于装配时穿过进口整流叶片(102);进气机匣后隔板(104)为整环结构，内径尺寸与进气机匣后隔板(103)相一致，前、后两端有环形凸台，前端插入进气机匣前隔板(103)上的环形凹槽中；与进气机匣后隔板(104)对应的进口整流叶片径向尺寸减小。
2.按照权利要求1所述的航改型燃气轮机低压压气机结构，其特征在于:航改型燃气轮机低压压气机工作叶片对应环形隔板为整环形结构，静叶对应隔板是在计算确定航改型燃气轮机低压压气机径向流道尺寸下的每级静子叶片组件中各个叶片周向间隙处安装隔板块；通过工作叶片对应环形隔板及静子叶片上的隔板块将原航空发动机流道分成内、夕卜通道，内通道形成航改型燃气轮机低压压气机流道，外通道与进气机匣组件外通道相通，并形成死腔； 第一级工作叶片环形隔板(210)两端设有环形凹槽，一端与进气机匣后隔板(104)后端环形凸台连接，一端与第一级静子叶片隔板块(211)上的扇形凸台相连；第一级工作叶片环形隔板(210)与低压压气机第一级机匣(201)安装固定；第二级工作叶片环形隔板(212)两端设有环形凹槽，分别与第一级静子叶片隔板块(211)上的扇形凸台以及第二级静子叶片隔板块(213)上的扇形凸台相连，第二级工作叶片环形隔板(212)与低压压气机第二级机匣(203)安装固定；后面各级以此类推；最后级静子叶片与出口整流叶片相邻形成组件(209)，内部环形隔板分前、后两部分组成，前部分为在静子叶片周向间隙处加隔板块(219)，利用挡板(217)及螺钉(218)固定防止脱落；后部分出口整流叶片隔板(220)为整环形结构，周向切割有能包含出口整流叶片在该位置型面的槽口，装配后使出口整流叶片穿过出口整流叶片隔板(220 )。
【文档编号】F04D29/54GK203548348SQ201320604287
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2013年9月27日
【发明者】孙远伟, 刘征磊, 魏建江 申请人:沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司