[发明专利]燃气轮机气动驱动系统

说明书

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及燃气轮机气动驱动系统。

技术背景

燃气轮机的起动过程需要由外部提供驱动力。目前大都采用电动机驱动、液压驱动等驱动方式。采用电动机驱动方式，需要配置体积庞大的电动机，且电动机输出端与燃气轮机的连接也会受到空间大小的限制，当被驱动端发生故障，还会造成发电机过载的情况；而对于液压驱动方式，则需要提供高压油源，不易密封，并且增加了润滑油的需求量和存储量，系统也更加复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利用气动系统为燃气轮机提供驱动力的燃气轮机气动驱动系统。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是提供一种燃气轮机气动驱动系统，该系统依次设置有向整个系统提供工作介质的气源、管道及支架总成、气动马达，其中管道及支架总成包括有用于与气源连接的气源法兰、压力调节阀、取压管及润滑器组件，气动马达的输出轴连接至燃气轮机的齿轮箱。

进一步地，在管道及支架总成上设置有一段柔性管路。

进一步地，在管道及支架总成上还设置有弯头。

进一步地，所述的气动马达包括转子、叶片和定子，定子两端由支撑盘封闭，转子安装在定子内偏心的两个球轴承上，和定子间隙配合，叶片在转子的径向插槽内自由移动，依靠空气压力和自身离心力以保持叶片抵靠定子以保证密封和容积效率，壳体盖与轴承盖间的O型环提供空气密封。

本发明燃气轮机气动驱动系统，将气源通过管道及支架总成连接至气动马达。通过这种结构组合方式，很大程度上解决了燃气轮机结构紧凑带来的轴头空间不足的问题，并且气动马达具有较高的起动力矩，起动、停止，均迅速且便于控制，而且还具有过载保护作用，不会因过载而发生故障。过载时，马达只是转速降低或停止，当过载解除，立即可以重新正常运转，并不产生机件损坏等故障，可以长时间满载连续运转温升较小。系统整体结构简单，能够在工作中不产生火花，能应用于爆炸、辐射、高温、多尘的场合，并能用于空气极潮湿的环境，而无漏电的危险。系统介质为空气，无供应上的困难，排放无污染。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明燃气轮机气动驱动系统的结构示意图。

图2是本发明燃气轮机气动驱动系统的系统原理图。

图3是本发明气动马达结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图对发明所涉及的燃气轮机气动驱动系统做详细的说明。

如图1和2所示，气源连接至管道及支架总成上的气源法兰1为整个系统提供工作介质。在管道及支架总成上的压力调节阀2和润滑器组件6之间可选择地连接有柔性管路4和弯头5。管道及支架总成的末端连接至气动马达8，气动马达8的输出轴连接燃气轮机的齿轮箱10。

为了便于安装并且减少汽轮机震动对气源装置的影响，在管道及支架总成中可设置一段柔性管路4。

为了准确调节出口压力，于管道及支架总成末端设置取压管接口7，通过压力平衡管道连接至压力调节阀2内部，来进行对比调节。

本发明采用体积较小的气动马达8为执行元件，具有重量轻、体积小，能够安装在狭小的位置等优点，极大节省了轴头的空间。如图3所示，气动马达8包括转子83、叶片82和定子81三部分。定子81两端由支撑盘封闭，转子83安装在定子81内偏心的两个球轴承上，和定子81隙配合。叶片82在转子83的径向插槽内自由移动，依靠空气压力和自身离心力以保持叶片抵靠定子81以保证密封和容积效率，壳体盖与轴承盖间的O型环提供空气密封。

为降低机械复杂程度，燃气轮机气动马达8内部的叶片82与定子81间无特别润滑方式。由于叶片82拆装更换方便，故将叶片82材质在范围内低于定子81硬度，提高定子81使用寿命，由于使用频率低，所以作为消耗品的叶片82，更换周期也很长。在此基础上，在驱动系统中增加了润滑器组件6，使介质气体中含少量油气，可为转子83与叶片82润滑。

为了满足燃气轮机的吹扫及点火时所需的转速不同的要求，于燃气轮机主轴前端及末端设置速度传感器（见附图2），通过反馈的转速控制电磁阀决定压力调节阀2的开闭，吹扫时开启，满足吹扫后关闭，待转速满足点火需求时开启加速至自持转速后关闭。