一種燃?xì)廨啓C(jī)的透平的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃?xì)廨啓C(jī)透平機(jī)，所述透平機(jī)包括機(jī)殼，透平機(jī)入口，透平機(jī)出口，一個(gè)透平轉(zhuǎn)子，四級(jí)靜葉以及四級(jí)動(dòng)葉。該透平轉(zhuǎn)子包括四個(gè)動(dòng)葉輪盤和三個(gè)中間盤，兩者沿軸向交替排列，并通過兩組拉桿連接為一體。該靜葉安裝在固定的機(jī)殼上，其內(nèi)部設(shè)置有沖擊冷卻套筒，其表面設(shè)有氣膜孔，其尾緣設(shè)有對(duì)流冷卻通道。該動(dòng)葉安裝在轉(zhuǎn)子一側(cè)并與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，其中三級(jí)為空心結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)有雙蛇形冷卻通道和多組人字形肋片。該靜葉與動(dòng)葉在轉(zhuǎn)子的軸線方向交替排列，并在內(nèi)部形成燃?xì)馔ǖ馈１景l(fā)明的透平機(jī)在燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)將高溫燃?xì)獾臒崮芨咝У剞D(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能，并通過充分、合理的冷卻，保證機(jī)械運(yùn)行的安全性。
【專利說明】一種燃?xì)廨啓C(jī)的透平機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)的透平機(jī)，尤其是一種具有等中徑燃?xì)馔ǖ?、四?jí)透平 葉片的燃?xì)廨啓C(jī)透平機(jī)，該透平機(jī)在燃?xì)廨啓C(jī)中，能夠高效、安全地將燃?xì)獾臒崮苻D(zhuǎn)化為轉(zhuǎn) 子的機(jī)械能。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代發(fā)電用大功率燃?xì)廨啓C(jī)以燃用氣體燃料為主，其透平系統(tǒng)普遍采用帶冷卻多 級(jí)透平方案，即高溫燃?xì)鈴娜紵页隹谕ㄟ^帶冷卻結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向靜葉柵，導(dǎo)入第一級(jí)動(dòng)葉片 釋放一部分能量做功。在第一級(jí)動(dòng)葉片后設(shè)置類似的靜葉柵和動(dòng)葉柵結(jié)構(gòu)，逐級(jí)將高溫燃 氣的熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。
[0003] 根據(jù)整機(jī)對(duì)透平做功能力的要求，對(duì)透平級(jí)的分配進(jìn)行熱力計(jì)算，不同的透平級(jí) 分配形式，對(duì)透平的氣動(dòng)性能有較大的影響。高溫燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)馔ǖ纼?nèi)，對(duì)靜葉和動(dòng)葉均有 一定的熱侵蝕，僅依賴于材料的耐熱和耐腐蝕能力，已不能達(dá)到安全要求，因此需要采用帶 冷卻結(jié)構(gòu)的透平工作葉片。隨著不同級(jí)的能量吸收，其溫度逐漸降低，因此葉片的冷卻結(jié)構(gòu) 也逐漸趨于簡(jiǎn)單。
[0004] 發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)透平系統(tǒng)的要求是高透平進(jìn)口溫度、高熱轉(zhuǎn)換效率、長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn) 定運(yùn)行，一個(gè)例子是作為現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)電站主力設(shè)備的F級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)透平第一級(jí)動(dòng)葉進(jìn)口 燃?xì)鉁囟冗_(dá)到1300°c、透平等熵效率90%以上、檢修間隔> 8000小時(shí)。
[0005] 目前傳統(tǒng)的透平系統(tǒng)，在產(chǎn)品開發(fā)和運(yùn)行中存在以下問題：①F級(jí)中低熱值的燃 氣輪機(jī)，采用3級(jí)透平方案，隨著對(duì)透平功率的增加，透平所需要的燃?xì)饬髁吭龃?，透平?口面積將增大，葉片通道的擴(kuò)張角將增大很多，透平的氣動(dòng)性能較差。②透平轉(zhuǎn)子上動(dòng)葉輪 盤與中間盤結(jié)構(gòu)緊湊，受通道高溫燃?xì)獾挠绊?，在各?jí)輪盤和中間盤間合理布局冷卻孔的 分布，便于轉(zhuǎn)子及其組件的冷卻效果控制，隨著透平功率和透平級(jí)數(shù)增加，轉(zhuǎn)子渦輪盤內(nèi)徑 變化較大，連接各級(jí)渦輪盤較為復(fù)雜。③透平第一級(jí)工作環(huán)境最為惡劣，第一級(jí)透平靜葉直 接與燃燒室出口相連，葉片的上下端壁和葉身承受最惡劣的熱沖擊和熱腐蝕，其冷卻難度 相對(duì)較大。透平第一級(jí)動(dòng)葉在長(zhǎng)期的運(yùn)行中存在葉片下緣板和葉型尾緣上端部分失效的事 故案例，復(fù)雜的內(nèi)冷結(jié)構(gòu)導(dǎo)致冷氣進(jìn)入葉片后流動(dòng)阻力較大，最終導(dǎo)致葉片尾緣處冷卻效 果較差，甚至存在失效現(xiàn)象。
[0006] 燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展已經(jīng)對(duì)透平系統(tǒng)的性能提出進(jìn)一步的要求，即透平進(jìn)口燃?xì)鉁囟?達(dá)到1500°C以上、第一級(jí)動(dòng)葉入口溫度達(dá)到1400°C以上、透平效率高達(dá)91%。所述的傳統(tǒng)的 透平通流形式和葉片冷卻系統(tǒng)控制技術(shù)存在的問題將更加尖銳，甚至完全不能滿足所述進(jìn) 一步發(fā)展的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中透平的效率問題，本發(fā)明提出一種具有等中徑燃?xì)馔?道、四級(jí)透平葉片的燃?xì)廨啓C(jī)透平機(jī)，本發(fā)明重新設(shè)計(jì)了透平系統(tǒng)的通流結(jié)構(gòu)，采用四級(jí)透 平方案合理重新分配各級(jí)焓降，采用等中徑設(shè)計(jì)方法有效的控制了子午型面的過渡，透平 葉片的葉身型線采用全新設(shè)計(jì)，各級(jí)葉片沖角控制在10°之內(nèi)，整體滿足高熱轉(zhuǎn)換效率的 要求。
[0008] 本發(fā)明所提出一種燃?xì)廨啓C(jī)透平機(jī)包括：機(jī)殼10,透平機(jī)入口 24,透平機(jī)出口 25， 一個(gè)透平轉(zhuǎn)子22,四級(jí)靜葉11、13、15和17,以及四級(jí)動(dòng)葉12、14、16和18,其中：
[0009] 所述透平機(jī)入口 24位于所述透平機(jī)的一端，作為高溫燃?xì)獾娜肟冢?br> [0010] 所述透平機(jī)出口 25位于所述透平機(jī)的另一端，作為高溫燃?xì)獾某隹冢?br> [0011] 所述四級(jí)靜葉11、13、15和17的靜葉片依次安裝在固定的機(jī)殼10上，所述四級(jí)動(dòng) 葉12、14、16和18的動(dòng)葉片依次安裝在透平轉(zhuǎn)子22的同一側(cè)并帶動(dòng)所述透平轉(zhuǎn)子22-起 旋轉(zhuǎn)；
[0012] 所述四級(jí)靜葉11、13、15和17和四級(jí)動(dòng)葉12、14、16和18在所述透平轉(zhuǎn)子22的 軸線方向上依次交替排列，并在內(nèi)部形成燃?xì)馔ǖ溃?br> [0013] 所述透平轉(zhuǎn)子22、四級(jí)靜葉、四級(jí)動(dòng)葉均處于所述機(jī)殼10所形成的空間中；
[0014] 其中，每一級(jí)靜葉均包括多個(gè)靜葉片，所述多個(gè)靜葉片沿圓周方向互相獨(dú)立的固 定在機(jī)殼10上，每個(gè)靜葉片的外形為沿圓周方向扭轉(zhuǎn)的流線形；
[0015] 第一級(jí)靜葉11、第二級(jí)靜葉13和第三級(jí)靜葉15均采用雙通道雙套層結(jié)構(gòu)，第四級(jí) 靜葉17為空腔冷卻結(jié)構(gòu)；
[0016] 所述機(jī)殼10上沿軸向設(shè)有若干個(gè)冷卻空氣通道，所述冷卻空氣通道與各級(jí)靜葉 的內(nèi)部通道以及燃?xì)馔ǖ老嗤?，低溫空氣?jīng)由所述機(jī)殼10上的冷卻空氣通道流入各級(jí)靜 葉的內(nèi)部通道，最終流入燃?xì)馔ǖ?，并冷卻沿程部件；
[0017] 所述透平機(jī)的每一級(jí)動(dòng)葉均包括多個(gè)動(dòng)葉片，所述多個(gè)動(dòng)葉片沿圓周方向互相獨(dú) 立的安裝在透平轉(zhuǎn)子22的相應(yīng)級(jí)的動(dòng)葉輪盤上；
[0018] 所述透平機(jī)工作時(shí)，高溫燃?xì)鈴耐钙綑C(jī)入口 24沿軸向流入，每次經(jīng)過四級(jí)靜葉 11、13、15、17后產(chǎn)生圓周方向的流速，并依次吹動(dòng)四級(jí)動(dòng)葉12、14、16、18帶動(dòng)透平轉(zhuǎn)子22 和燃?xì)廨啓C(jī)主軸23發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0019] 現(xiàn)有技術(shù)中采用的長(zhǎng)拉桿結(jié)構(gòu)適應(yīng)性較差，要求輪盤直徑相差在一個(gè)較小的范圍 內(nèi)，輪盤存在較小的溫差，本透平系統(tǒng)采用四級(jí)透平方案，葉片流道軸向距離較長(zhǎng)，輪盤直 徑變化較大，為解決動(dòng)葉輪盤間的連接，本發(fā)明采用前兩級(jí)動(dòng)葉輪盤與前兩級(jí)中間盤用拉 桿8相連，后兩級(jí)中間盤與后兩級(jí)動(dòng)葉輪盤用拉桿9相連，上述分段式拉桿結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的 適應(yīng)性。
[0020] 冷卻空氣直接從壓氣機(jī)抽氣，并未參與燃燒室燃燒，該部分氣體并沒有進(jìn)行做功， 降低了整個(gè)機(jī)組的效率。合理分配燃?xì)廨啓C(jī)各級(jí)透平的冷卻空氣，降低冷卻空氣抽氣量可 以有效提高機(jī)組效率。高溫燃?xì)馔ㄟ^透過各級(jí)透平后，部分熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，因此葉片的 溫度隨著透平級(jí)的延續(xù)各級(jí)葉片所承受的溫度也逐漸降低，根據(jù)各級(jí)葉片的溫度，采用合 理的冷卻結(jié)構(gòu)，對(duì)于保障機(jī)組安全運(yùn)行和降低整個(gè)機(jī)組冷氣量具有較關(guān)鍵作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)靜葉片和動(dòng)葉片的安裝結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)前兩級(jí)靜葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的第一至三級(jí)靜葉片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)前兩級(jí)動(dòng)葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)燃?xì)馔ǖ赖钠室晥D。
[0027] 圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖8是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的空氣冷卻流路不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照 附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0030] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)的上半部分剖視圖，如圖1所示，所述透平機(jī) 包括機(jī)殼10,透平機(jī)入口 24,透平機(jī)出口 25, 一個(gè)透平轉(zhuǎn)子22,四級(jí)靜葉11、13、15和17,以 及四級(jí)動(dòng)葉12、14、16和18,其中：
[0031] 所述透平機(jī)入口 24位于所述透平機(jī)的一端，作為高溫燃?xì)獾娜肟冢?br> [0032] 所述透平機(jī)出口 25位于所述透平機(jī)的另一端，作為高溫燃?xì)獾某隹冢?br> [0033] 所述四級(jí)靜葉11、13、15和17的靜葉片依次安裝在固定的機(jī)殼10上，所述四級(jí)動(dòng) 葉12、14、16和18的動(dòng)葉片依次安裝在透平轉(zhuǎn)子22的同一側(cè)并帶動(dòng)所述透平轉(zhuǎn)子22-起 旋轉(zhuǎn)；
[0034] 所述四級(jí)靜葉11、13、15和17和四級(jí)動(dòng)葉12、14、16和18在所述透平轉(zhuǎn)子22的 軸線方向上依次交替排列，并在內(nèi)部形成燃?xì)馔ǖ溃鐖D2所示；
[0035] 所述透平轉(zhuǎn)子22、四級(jí)靜葉、四級(jí)動(dòng)葉均處于所述機(jī)殼10所形成的空間中。
[0036] 所述透平機(jī)工作時(shí)，高溫燃?xì)鈴耐钙綑C(jī)入口 24沿軸向流入，每次經(jīng)過四級(jí)靜葉 11、13、15、17后產(chǎn)生圓周方向的流速，并依次吹動(dòng)四級(jí)動(dòng)葉12、14、16、18帶動(dòng)透平轉(zhuǎn)子22 和燃?xì)廨啓C(jī)主軸23發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
[0037] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)前兩級(jí)靜葉的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3的左圖為第 一級(jí)靜葉的結(jié)構(gòu)示意圖，右圖為第二級(jí)靜葉的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3左圖所示，與第一級(jí)靜葉 相似，每一級(jí)靜葉均包括多個(gè)靜葉片，所述多個(gè)靜葉片沿圓周方向互相獨(dú)立的固定在機(jī)殼 10上，每個(gè)靜葉片的外形為沿圓周方向扭轉(zhuǎn)的流線形，如圖2所示。
[0038] 透平機(jī)的第一、第二和第三級(jí)靜葉均采用雙通道雙套層結(jié)構(gòu)，如圖4所示，第四級(jí) 靜葉為空腔冷卻結(jié)構(gòu)。第一、第二和第三級(jí)靜葉中的每個(gè)通道的內(nèi)層沿徑向設(shè)有若干個(gè)沖 擊冷卻孔，外層沿徑向設(shè)有若干個(gè)冷卻孔，所述沖擊冷卻孔與冷卻孔交錯(cuò)排列，用于將低溫 空氣排入燃?xì)馔ǖ馈?br> [0039] 其中，第一級(jí)靜葉片外層的冷卻孔包括：靜葉片前緣沿弦向設(shè)置的五排冷卻孔52 (比如為圓柱形)、背弧側(cè)沿弦向設(shè)置的4排冷卻孔54 (比如為圓柱形)、內(nèi)弧側(cè)沿弦向設(shè)置 的4排冷卻孔51 (比如為方形)，以及尾緣沿徑向設(shè)置的若干個(gè)冷卻孔53,如圖2、圖3的左 圖以及圖4所示。
[0040] 第二級(jí)靜葉片外層的冷卻孔包括：前緣沿弦向設(shè)置的五排冷卻孔68,尾緣沿徑向 設(shè)置的多個(gè)冷卻孔70 (比如65個(gè)針形孔)，如圖2、圖3的右圖所示。
[0041] 第三級(jí)靜葉片外層的冷卻孔包括尾緣沿徑向設(shè)置的若干個(gè)冷卻孔；
[0042] 所述第四級(jí)靜葉的靜葉片沿徑向的兩端表面設(shè)置有多個(gè)冷氣通道。
[0043] 所述機(jī)殼10上沿軸向設(shè)有若干個(gè)冷卻空氣通道，所述冷卻空氣通道與各級(jí)靜葉 的內(nèi)部通道以及燃?xì)馔ǖ老嗤?，低溫空氣?jīng)由所述機(jī)殼10上的冷卻空氣通道流入各級(jí)靜 葉的內(nèi)部通道，最終流入燃?xì)馔ǖ?，并冷卻沿程部件。
[0044] 圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)第一級(jí)動(dòng)葉的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5的左圖為第 一級(jí)動(dòng)葉的側(cè)視圖，右圖為第一級(jí)動(dòng)葉的透視圖。透平機(jī)的每一級(jí)動(dòng)葉均包括多個(gè)動(dòng)葉片， 所述多個(gè)動(dòng)葉片沿圓周方向互相獨(dú)立的安裝在透平轉(zhuǎn)子22的相應(yīng)級(jí)的動(dòng)葉輪盤上，比如 第一級(jí)動(dòng)葉安裝在透平轉(zhuǎn)子22的第一級(jí)動(dòng)葉輪盤上，第二級(jí)動(dòng)葉安裝在透平轉(zhuǎn)子22的第 二級(jí)動(dòng)葉輪盤上，以此類推。
[0045] 如圖5所示，透平機(jī)的第一級(jí)動(dòng)葉片以及第二、三級(jí)動(dòng)葉片的表面設(shè)有3排冷卻孔 60,尾緣沿徑向設(shè)有多個(gè)冷卻孔64;第一、第二、三級(jí)動(dòng)葉片的內(nèi)部為由多組人字形肋片隔 成的沿弦向排列的兩個(gè)蛇形通道61和62 (如圖5右圖所示)，所述蛇形通道61靠近葉片的 前緣，所述蛇形通道62靠近葉片的尾緣，所述蛇形通道61與所述冷卻孔60相通，所述蛇形 通道62與所述冷卻孔64相通；所述蛇形通道62的頂部開設(shè)有多個(gè)壓力平衡孔65,用于將 低溫空氣排入燃?xì)馔ǖ溃⒗鋮s沿程各部件。
[0046] 所述透平機(jī)的前三級(jí)動(dòng)葉片均為上述空心結(jié)構(gòu)，第四級(jí)動(dòng)葉片則為實(shí)心結(jié)構(gòu)。
[0047] 圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的透平機(jī)燃?xì)馔ǖ赖钠室晥D，如圖6所示，所述透平機(jī) 的燃?xì)馔ǖ罏檠剌S向逐漸擴(kuò)張的環(huán)形通道，所述燃?xì)馔ǖ赖膬?nèi)側(cè)壁面沿軸向以一定的角度 向內(nèi)收縮，外側(cè)壁面沿軸向以一定的角度向外擴(kuò)張；如上文所述，所述燃?xì)馔ǖ纼?nèi)依次交替 安裝有四級(jí)靜葉和四級(jí)動(dòng)葉，所述燃?xì)馔ǖ赖闹饕獏?shù)列表如下：
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種燃?xì)廨啓C(jī)透平機(jī)，其特征在于，該透平機(jī)包括：機(jī)殼（10)，透平機(jī)入口（24)，透 平機(jī)出口（25)，一個(gè)透平轉(zhuǎn)子（22)，四級(jí)靜葉（11、13、15、17)，以及四級(jí)動(dòng)葉（12、14、16、 18)，其中： 所述透平機(jī)入口（24)位于所述透平機(jī)的一端，作為高溫燃?xì)獾娜肟冢? 所述透平機(jī)出口（25)位于所述透平機(jī)的另一端，作為高溫燃?xì)獾某隹冢? 所述四級(jí)靜葉（11、13、15、17)的靜葉片依次安裝在固定的機(jī)殼（10)上，所述四級(jí)動(dòng)葉 (12、14、16、18)的動(dòng)葉片依次安裝在透平轉(zhuǎn)子（22)的同一側(cè)并帶動(dòng)所述透平轉(zhuǎn)子（22) - 起旋轉(zhuǎn)； 所述四級(jí)靜葉（11、13、15、17)和四級(jí)動(dòng)葉（12、14、16、18)在所述透平轉(zhuǎn)子（22)的軸線 方向上依次交替排列，并在內(nèi)部形成燃?xì)馔ǖ溃? 所述透平轉(zhuǎn)子（22)、四級(jí)靜葉、四級(jí)動(dòng)葉均處于所述機(jī)殼（10)所形成的空間中； 其中，每一級(jí)靜葉均包括多個(gè)靜葉片，所述多個(gè)靜葉片沿圓周方向互相獨(dú)立的固定在 機(jī)殼（10)上，每個(gè)靜葉片的外形為沿圓周方向扭轉(zhuǎn)的流線形； 第一級(jí)靜葉（11 )、第二級(jí)靜葉（13)和第三級(jí)靜葉（15)均采用雙通道雙套層結(jié)構(gòu)，第四 級(jí)靜葉（17)為空腔冷卻結(jié)構(gòu)； 所述機(jī)殼（10)上沿軸向設(shè)有若干個(gè)冷卻空氣通道，所述冷卻空氣通道與各級(jí)靜葉的內(nèi) 部通道以及燃?xì)馔ǖ老嗤ǎ蜏乜諝饨?jīng)由所述機(jī)殼（10)上的冷卻空氣通道流入各級(jí)靜葉的 內(nèi)部通道，最終流入燃?xì)馔ǖ溃⒗鋮s沿程部件； 所述透平機(jī)的每一級(jí)動(dòng)葉均包括多個(gè)動(dòng)葉片，所述多個(gè)動(dòng)葉片沿圓周方向互相獨(dú)立的 安裝在透平轉(zhuǎn)子（22)的相應(yīng)級(jí)的動(dòng)葉輪盤上； 所述透平機(jī)工作時(shí)，高溫燃?xì)鈴耐钙綑C(jī)入口（24)沿軸向流入，每次經(jīng)過四級(jí)靜葉（11、 13、15、17)后產(chǎn)生圓周方向的流速，并依次吹動(dòng)四級(jí)動(dòng)葉（12、14、16、18)帶動(dòng)透平轉(zhuǎn)子 (22)和燃?xì)廨啓C(jī)主軸（23)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，所述透平機(jī)的燃?xì)馔ǖ罏檠剌S向逐漸 擴(kuò)張的環(huán)形通道，所述燃?xì)馔ǖ赖膬?nèi)側(cè)壁面沿軸向以一定的角度向內(nèi)收縮，外側(cè)壁面沿軸 向以一定的角度向外擴(kuò)張。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的透平機(jī)，其特征在于，所述第一級(jí)靜葉（11)的燃?xì)馔ǖ乐袕?為2680mm，葉片徑向長(zhǎng)度為184mm ;所述第一級(jí)動(dòng)葉（12)的燃?xì)馔ǖ乐袕綖?683mm，葉片徑 向長(zhǎng)度為190mm ;所述第二級(jí)靜葉（13)的燃?xì)馔ǖ乐袕綖?689mm，葉片徑向長(zhǎng)度為280mm ; 所述第二級(jí)動(dòng)葉（14)的燃?xì)馔ǖ乐袕綖?691mm，葉片徑向長(zhǎng)度為330mm ;所述第三級(jí)靜葉 (15)的燃?xì)馔ǖ乐袕綖?722mm，葉片徑向長(zhǎng)度為425mm ;所述第三級(jí)動(dòng)葉（16)的燃?xì)馔ǖ?中徑為2723mm，葉片徑向長(zhǎng)度為490mm ;所述第四級(jí)靜葉（17)的燃?xì)馔ǖ乐袕綖?750mm， 葉片徑向長(zhǎng)度為595mm;所述第四級(jí)動(dòng)葉（18)的燃?xì)馔ǖ乐袕綖?753mm，葉片徑向長(zhǎng)度為 650mm〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，所述動(dòng)葉輪盤沿徑向設(shè)置有冷卻空氣 通道，來自外部的部分低溫空氣從所述透平轉(zhuǎn)子（22)的內(nèi)部空間經(jīng)由動(dòng)葉輪盤上的冷卻空 氣通道流入第一、二、三級(jí)動(dòng)葉片的內(nèi)部雙蛇形通道，最終從動(dòng)葉片表面的冷卻孔（60、64) 流入燃?xì)馔ǖ溃涣硪徊糠值蜏乜諝饬鹘?jīng)第四級(jí)動(dòng)葉輪盤與第四級(jí)動(dòng)葉葉片結(jié)合處的間隙進(jìn) 入燃?xì)馔ǖ馈?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，所述透平機(jī)的空氣冷卻流路中，轉(zhuǎn)子的 冷卻采用從壓氣機(jī)內(nèi)部抽氣，靜子的冷卻采用壓氣機(jī)排氣及外部管路抽氣， 其中，所述內(nèi)部抽氣為：一股通過動(dòng)葉輪盤（1)與中間輪盤（5)間的若干徑向通流孔 (31) ，經(jīng)由動(dòng)葉輪盤（1)的冷卻空氣通道流入第一級(jí)動(dòng)葉（12)的雙蛇形通道，冷卻第一級(jí) 動(dòng)葉（12)后流入燃?xì)馔ǖ?；一股通過中間輪盤（5)與動(dòng)葉輪盤（2)間的若干徑向通流孔 (32) ，經(jīng)由動(dòng)葉輪盤（2)的冷卻空氣通道流入第二級(jí)動(dòng)葉（14)的雙蛇形通道，冷卻第二級(jí) 動(dòng)葉（14)后流入燃?xì)馔ǖ溃灰还赏ㄟ^動(dòng)葉輪盤（2)與中間盤（6)的若干徑向通流孔（33)， 然后從第三級(jí)靜葉（15)與中間盤（6)之間的密封間隙排出流入燃?xì)馔ǖ溃灰还赏ㄟ^中間輪 盤（6)與動(dòng)葉輪盤（3)間的若干徑向通流孔（34)，經(jīng)由動(dòng)葉輪盤（3)的冷卻空氣通道流入 第三級(jí)動(dòng)葉（16)的雙蛇形通道，冷卻第三級(jí)動(dòng)葉（16)后流入燃?xì)馔ǖ?；一股通過動(dòng)葉輪盤 (3)與中間盤（7)的若干徑向通流孔（35)，然后從第四級(jí)靜葉（17)與中間盤（7)之間的密 封間隙排出流入燃?xì)馔ǖ?；一股通過中間輪盤（7)與動(dòng)葉輪盤（4)的若干徑向通流孔（36)， 然后從第四級(jí)靜葉（17)與中間盤（7)之間的密封間隙排出流入燃?xì)馔ǖ?；一股通過動(dòng)葉輪 盤（4 )與燃?xì)廨啓C(jī)主軸（23 )之間的間隙流入燃?xì)馔ǖ馈?br> 6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，第一級(jí)靜葉由壓氣機(jī)的排氣進(jìn)行冷卻； 第二、三、四級(jí)靜葉分別由來自壓氣機(jī)中的低壓抽氣進(jìn)行冷卻。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，所述透平轉(zhuǎn)子（22)包括四個(gè)動(dòng)葉輪盤 (1、2、3、4)，以及三個(gè)中間盤（5、6、7)，所述動(dòng)葉輪盤和中間盤沿軸向交替排列，通過兩組拉 桿（8、9)連接為一體，并與燃?xì)廨啓C(jī)的主軸（23)相連；動(dòng)葉輪盤與中間盤之間沿圓周分布 若干個(gè)徑向通流孔（31、32、33、34、35、36);第一拉桿（8)為沿圓周方向均勻布置的若干根傳 動(dòng)、定位桿組成的拉桿組，所述第一拉桿（8)依次穿過燃?xì)廨啓C(jī)主軸（23)、動(dòng)葉輪盤（1)、中 間輪盤（5)、動(dòng)葉輪盤（2)和中間盤（6)的傳動(dòng)定位孔，并與這些孔緊密配合，并通過壓緊機(jī) 構(gòu)將燃?xì)廨啓C(jī)主軸（23 )、動(dòng)葉輪盤（1)、中間輪盤（5 )、動(dòng)葉輪盤（2 )和中間盤（6 )沿軸向壓 緊；第二拉桿（9)穿過并壓緊中間輪盤（6)、動(dòng)葉輪盤（3)、中間輪盤（7)、動(dòng)葉輪盤（4)和燃 氣輪機(jī)主軸（23)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，所述第一級(jí)靜葉（11 )、第二級(jí)靜葉（13) 和第三級(jí)靜葉（15)中的每個(gè)通道的內(nèi)層沿徑向設(shè)有若干個(gè)沖擊冷卻孔，外層沿徑向設(shè)有若 干個(gè)冷卻孔，所述沖擊冷卻孔與冷卻孔交錯(cuò)排列，用于將低溫空氣排入燃?xì)馔ǖ溃?所述第一級(jí)靜葉片（11)外層的冷卻孔包括：靜葉片前緣沿弦向設(shè)置的五排冷卻孔 (52)、背弧側(cè)沿弦向設(shè)置的4排冷卻孔（54)、內(nèi)弧側(cè)沿弦向設(shè)置的4排冷卻孔（51)，以及尾 緣沿徑向設(shè)置的若干個(gè)冷卻孔（53); 所述第二級(jí)靜葉片（13)外層的冷卻孔包括：前緣沿弦向設(shè)置的五排冷卻孔（68)，尾緣 沿徑向設(shè)置的多個(gè)冷卻孔（70); 所述第三級(jí)靜葉片（15)外層的冷卻孔包括尾緣沿徑向設(shè)置的若干個(gè)冷卻孔； 所述第四級(jí)靜葉（17)的靜葉片沿徑向的兩端表面設(shè)置有多個(gè)冷氣通道。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，所述透平機(jī)的第一級(jí)動(dòng)葉片以及第二、 三級(jí)動(dòng)葉片的表面設(shè)有3排冷卻孔（60)，尾緣沿徑向設(shè)有多個(gè)冷卻孔（64);第一、第二、三 級(jí)動(dòng)葉片的內(nèi)部為由多組人字形肋片隔成的沿弦向排列的兩個(gè)蛇形通道（61、62)，第一蛇 形通道（61)靠近葉片的前緣，第二蛇形通道（62)靠近葉片的尾緣，所述第一蛇形通道（61) 與所述冷卻孔（60)相通，所述第二蛇形通道（62)與所述冷卻孔（64)相通；所述蛇形通道 (62)的頂部開設(shè)有多個(gè)壓力平衡孔（65)，用于將低溫空氣排入燃?xì)馔ǖ?，并冷卻沿程各部 件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的透平機(jī)，其特征在于，所述透平機(jī)的第四級(jí)動(dòng)葉片為實(shí)心結(jié) 構(gòu)。
【文檔編號(hào)】F01D25/14GK104420887SQ201310389618
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】張秋鴻, 張宏濤, 馮永志, 石玉文, 呂智強(qiáng), 李振中, 趙俊明, 王思遠(yuǎn), 王輝, 姜東坡, 席會(huì)杰, 張成義, 慕粉娟, 張文軍 申請(qǐng)人:哈爾濱汽輪機(jī)廠有限責(zé)任公司