可倒車渦輪通流切換閥的制作方法
【專利摘要】一種可倒車渦輪通流切換閥，涉及能源動力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，它包括外層機匣、內(nèi)層機匣和中間機匣，中間機匣與外層機匣形成空白區(qū)域為外涵道，中間機匣與內(nèi)層機匣形成空白區(qū)域為內(nèi)涵道，外層機匣內(nèi)通過錨固螺栓設(shè)有機構(gòu)驅(qū)動桿，機構(gòu)驅(qū)動桿通過錨固螺栓與機構(gòu)連桿一端連接，機構(gòu)連桿另一端通過錨固螺栓與機構(gòu)驅(qū)動閥本體連接，機構(gòu)驅(qū)動閥本體活動連接在中間機匣上，機構(gòu)驅(qū)動閥本體旋轉(zhuǎn)搭接在外層機匣上，處于第一位置，機構(gòu)驅(qū)動閥本體旋轉(zhuǎn)搭接在內(nèi)層機匣上，處于第二位置。可倒車渦輪通流切換閥可以對燃機內(nèi)部氣流進行切換，實現(xiàn)自由渦輪反轉(zhuǎn)；結(jié)構(gòu)安全可靠，保證在惡劣的工況下穩(wěn)定工作；密封性好，保證在增加倒車機構(gòu)時相對于原型功率損失在5%以內(nèi)。
【專利說明】
可倒車渦輪通流切換閥
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實用新型涉及能源動力設(shè)備井技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及可倒車渦輪通流切換閥。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]燃氣輪機從誕生之日起，便因功率密度大、反應(yīng)迅速等特點，受到各國海軍青睞，成為水面大型艦艇的主要動力設(shè)備。美國、英國和俄羅斯紛紛研制了多型裝備燃氣輪機的水面艦艇，燃氣輪機設(shè)計技術(shù)日臻完善。我國經(jīng)過引進先進的艦船燃氣輪機技術(shù)，并通過國產(chǎn)化研制工作，大大提高了我國艦船燃氣輪機的技術(shù)水平，但燃氣輪機前沿科學(xué)技術(shù)要落后于前述的發(fā)達國家。西方國家從70年代就開始研究燃氣輪機直接倒車渦輪技術(shù)，目前俄羅斯已經(jīng)實船應(yīng)用。我國還沒有開展燃氣輪機直接倒車渦輪技術(shù)研究工作。
[0005]作為海軍主要動力裝置之一的燃氣輪機，雖有許多重要的優(yōu)點，然而它不能直接倒車仍是一大缺陷，多年來，人們?yōu)榱私鉀Q燃氣輪機的倒車問題，曾付出了許多勞動，但是都沒有得到一個比較理想的結(jié)果。目前我國艦船燃氣輪機的倒車問題是通過可調(diào)螺距螺旋槳來實現(xiàn)的。雖然可調(diào)螺距螺旋槳使用的是常規(guī)齒輪箱，并能提供平衡的推力控制，但它存在一定的限制和一些嚴重缺點。首先，它傳遞功率的上限為33MW，超過這一功率后要付出較大的代價。其次，與大功率燃氣輪機匹配的可調(diào)螺距螺旋槳、軸系和軸承等部件的尺寸、重量比常規(guī)的定螺距螺旋槳要大得多，而且更加昂貴。與定螺距螺旋槳相比水下部件更大的尺寸導(dǎo)致了在全功率下增加10%的船體阻力，而在巡航工作下增加6%的阻力，并且可調(diào)螺距螺旋槳的構(gòu)造復(fù)雜、維修難度大，特別是在大功率燃氣輪機上使用將使設(shè)計和系統(tǒng)更加復(fù)雜。鑒于此，需要針對燃氣輪機本身去研究倒車的途徑，于是出現(xiàn)了直接倒車的燃氣輪機，即燃氣輪機同時具有正反轉(zhuǎn)的能力，倒車功率由燃氣輪機直接提供。
[0006]【實用新型內(nèi)容】:
[0007]本實用新型的目的是提供一種可倒車渦輪通流切換閥，以解決現(xiàn)有的燃氣輪機無法實現(xiàn)直接倒車而發(fā)明的，實現(xiàn)氣流轉(zhuǎn)換，進而實現(xiàn)直接倒車。
[0008]本實用新型采用的技術(shù)方案為:可倒車渦輪通流切換閥，包括外層機匣、內(nèi)層機匣和中間機匣，中間機匣與外層機匣形成空白區(qū)域為外涵道，中間機匣與內(nèi)層機匣形成空白區(qū)域為內(nèi)涵道，外層機匣內(nèi)通過錨固螺栓設(shè)有機構(gòu)驅(qū)動桿，機構(gòu)驅(qū)動桿通過錨固螺栓與機構(gòu)連桿一端連接，機構(gòu)連桿另一端通過錨固螺栓與機構(gòu)驅(qū)動閥本體連接，機構(gòu)驅(qū)動閥本體活動連接在中間機匣上，機構(gòu)驅(qū)動閥本體旋轉(zhuǎn)搭接在外層機匣上，處于第一位置，機構(gòu)驅(qū)動閥本體旋轉(zhuǎn)搭接在內(nèi)層機匣上，處于第二位置。
[0009]所述的機構(gòu)驅(qū)動閥本體的工作溫度范圍為O度?900度。
[0010]本實用新型的有益效果是:
[0011 ] 1.可以對燃機內(nèi)部氣流進行切換，實現(xiàn)自由渦輪反轉(zhuǎn)；
[0012]2.結(jié)構(gòu)安全可靠，保證在惡劣的工況下穩(wěn)定工作；
[0013]3.密封性好，保證在增加倒車機構(gòu)時相對于原型功率損失在5%以內(nèi)。
[0014]【附圖說明】:
[0015]圖1是本實用新型機構(gòu)平面圖。
[0016]圖2是切換閥為第二位置狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是切換閥為第一位置狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]【具體實施方式】:
[0019]參照各圖，可倒車渦輪通流切換閥，包括外層機匣1、內(nèi)層機匣5和中間機匣6，中間機匣6與外層機匣I形成空白區(qū)域為外涵道7，中間機匣6與內(nèi)層機匣5形成空白區(qū)域為內(nèi)涵道8，外層機匣I內(nèi)通過錨固螺栓設(shè)有機構(gòu)驅(qū)動桿3，機構(gòu)驅(qū)動桿3通過錨固螺栓與機構(gòu)連桿2一端連接，機構(gòu)連桿2另一端通過錨固螺栓與機構(gòu)驅(qū)動閥本體4連接，機構(gòu)驅(qū)動閥本體4活動連接在中間機匣6上，機構(gòu)驅(qū)動閥本體4旋轉(zhuǎn)搭接在外層機匣I上，處于第一位置401，機構(gòu)驅(qū)動閥本體4旋轉(zhuǎn)搭接在內(nèi)層機匣5上，處于第二位置402。所述的機構(gòu)驅(qū)動閥本體4的工作溫度范圍為O度?900度。
[0020]【具體實施方式】一:
[0021]由中間機匣6同內(nèi)層機匣5和外層機匣I組成了內(nèi)外兩個涵道，當(dāng)切換閥處于第一位置401時，外涵道7被封閉，內(nèi)涵道8開通，此時切換閥情況如圖3所示，各個機構(gòu)驅(qū)動閥本體4之間的“三角形”區(qū)域可由機匣伸出的部分進行密封，保證在第一位置401，機構(gòu)驅(qū)動閥本體4能夠形成一個封閉空間。當(dāng)切換閥處于第二位置402時，外涵道8打開，同時內(nèi)涵道7封閉，各個機構(gòu)驅(qū)動閥本體4 一同組成一個封閉的區(qū)域，這個區(qū)域是一個圓錐面，如圖2所示，這樣的布置就可以實現(xiàn)氣流在內(nèi)外涵道之間的切換，進而實現(xiàn)不同涵道的氣體推動渦輪的正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)直接倒車。
[0022]【具體實施方式】二:
[0023]安裝方式同【具體實施方式】一，但根據(jù)燃機結(jié)構(gòu)的不同，在內(nèi)層機匣5和中間機匣6以及中間機匣6和外層機匣I之間增加支撐，機構(gòu)驅(qū)動閥體4在開關(guān)的位置，可以采用機構(gòu)驅(qū)動閥體4同支撐密封的方式，減少每個機構(gòu)驅(qū)動閥體4圓周方向的角度跨度，容易加工同時也增加機匣之間的支撐。
[0024]【具體實施方式】三:
[0025]安裝方式同【具體實施方式】一，機構(gòu)驅(qū)動閥體4在第一位置401時，同機匣伸出的密封支撐塊一起組成一個圓錐面，在第二位置402時，則不是圓錐面，但仍可以通過機構(gòu)驅(qū)動閥體4的相互密封來保證封閉空間。
[0026]本可倒車渦輪通流切換閥采用新的材料對連接和傳動關(guān)節(jié)處進行加工，滿足高溫高壓的惡劣工作條件;機構(gòu)驅(qū)動閥體4無論在打開還是關(guān)閉都設(shè)計成可以密封的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，防止漏氣；同時，燃機自由渦輪設(shè)計成帶有內(nèi)涵道8和外涵道7的結(jié)構(gòu)，滿足切換閥切換氣流流道的條件。
[0027]本可倒車渦輪通流切換閥工作溫度范圍從O攝氏度到900攝氏度;可根據(jù)內(nèi)涵道8和外涵道7的壓差大小調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動桿3的結(jié)構(gòu)強度;整圈的切換閥數(shù)量，可隨著機組直徑大小進行調(diào)整。
[0028]綜上所述，本可倒車渦輪通流切換閥，可以對燃機內(nèi)部氣流進行切換，實現(xiàn)自由渦輪反轉(zhuǎn);結(jié)構(gòu)安全可靠，保證在惡劣的工況下穩(wěn)定工作;密封性好，保證在增加倒車機構(gòu)時相對于原型功率損失在5%以內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種可倒車渦輪通流切換閥，包括外層機匣(I)、內(nèi)層機匣(5)和中間機匣(6)，其特征在于:中間機匣(6)與外層機匣(I)形成空白區(qū)域為外涵道(7)，中間機匣(6)與內(nèi)層機匣(5)形成空白區(qū)域為內(nèi)涵道(8)，外層機匣(I)內(nèi)通過錨固螺栓設(shè)有機構(gòu)驅(qū)動桿(3)，機構(gòu)驅(qū)動桿(3)通過錨固螺栓與機構(gòu)連桿(2)—端連接，機構(gòu)連桿(2)另一端通過錨固螺栓與機構(gòu)驅(qū)動閥本體(4)連接，機構(gòu)驅(qū)動閥本體(4)活動連接在中間機匣(6)上，機構(gòu)驅(qū)動閥本體(4)旋轉(zhuǎn)搭接在外層機匣(I)上，處于第一位置(401)，機構(gòu)驅(qū)動閥本體(4)旋轉(zhuǎn)搭接在內(nèi)層機匣(5)上，處于第二位置(402)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可倒車渦輪通流切換閥，其特征在于:機構(gòu)驅(qū)動閥本體(4)的工作溫度范圍為O度?900度。
【文檔編號】F01D17/10GK205503196SQ201620342667
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】黎明, 朱凱迪, 郁順旺, 牛夕瑩, 舒春英
【申請人】中國船舶重工集團公司第七 三研究所