[发明专利]一种新型鼓筒式燃气轮机

说明书

本发明公开一种新型鼓筒式燃气轮机，具体涉及燃气轮机领域，包括燃气轮机和台架，所述燃气轮机设于台架上；所述燃气轮机包括内鼓筒和外鼓筒，所述内鼓筒设于外鼓筒内部，所述内鼓筒一端外侧固定设有风扇导叶，所述外鼓筒靠近风扇导叶一端外侧固定设有风扇动叶，所述内鼓筒靠近风扇导叶一端外侧固定设有压气机各级导叶，所述外鼓筒靠近压气机各级导叶一端内侧固定设有压气机各级动叶，所述内鼓筒远离压气机各级导叶一端外侧固定设有涡轮各级导叶，所述外鼓筒靠近涡轮各级导叶一端内侧固定设有涡轮各级动叶。本发明通过使用鼓筒式传动，能够克服目前燃气轮机冷却压力大、内部结构件容易应力集中、整机抗弯扭性能差以及设计难度高等问题。

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，尤其涉及一种新型鼓筒式燃气轮机。

背景技术

燃气轮机是重要的能量转换装置，在国民生产和国防军事领域都发挥着十分关键的作用，燃气轮机涡轮部件受到高温热应力、高转速离心力以及高频激振力的作用，是燃气轮机设计和制造的难点，在现有的技术方案中，燃气轮机的涡轮部件（涡轮动叶）主要采用盘轴式结构，即在涡轮轴上安装涡轮盘，再将涡轮叶片安装在涡轮盘上，工作时高温工质对涡轮叶片做功，再由涡轮带动涡轮盘及涡轮轴转动，而对于涡轮静叶（涡轮导叶）部件，主要包括外机匣、涡轮静叶及内支撑机匣等。

现有技术中的盘轴式燃气轮机结构的在使用时存在的主要技术问题是：

1.涡轮部件设计采用盘轴式结构，其包裹在高温燃气中的零部件较多，冷却压力大，（完全被燃气包裹的涡轮部件包括：涡轮轴、涡轮盘、内支撑机匣、冷却和润滑机构以及所有的涡轮叶片（包括涡轮静叶和涡轮动叶）；

2.涡轮部件设计采用盘轴式结构，需要在涡轮盘及内支撑机匣上设计冷却气体流道，在热应力、离心力以及高频激振力的作用下容易出现应力集中问题，降低结构可靠性和燃机寿命；

3.涡轮部件设计采用盘轴式结构，传力传扭部件包括涡轮动叶、涡轮盘和涡轮轴，涉及的零件较多，且所有这些受力部件都需要进行加强，并且需要考虑各部件间复杂的装配，设计难度很大且增加了燃机自重。

发明内容

本发明提供一种新型鼓筒式燃气轮机，旨在解决上述存在的冷却压力大，容易出现应力集中和设计难度大的问题。

本发明是这样实现的，本发明提供如下技术方案：一种新型鼓筒式燃气轮机，包括燃气轮机和台架，所述燃气轮机设于台架上；

所述燃气轮机包括内鼓筒和外鼓筒，所述内鼓筒设于外鼓筒内部，所述内鼓筒一端外侧固定设有风扇导叶，所述外鼓筒靠近风扇导叶一端外侧固定设有风扇动叶，所述内鼓筒靠近风扇导叶一端外侧固定设有压气机各级导叶，所述外鼓筒靠近压气机各级导叶一端内侧固定设有压气机各级动叶，所述内鼓筒远离压气机各级导叶一端外侧固定设有涡轮各级导叶，所述外鼓筒靠近涡轮各级导叶一端内侧固定设有涡轮各级动叶，所述内鼓筒远离压气机各级导叶的一端固定设有尾喷管固定件；

所述台架包括基座，所述基座顶部固定设有内鼓筒前定位座和内鼓筒后定位座，所述基座顶部安装有外鼓筒前定心定位滚轮组件和外鼓筒后定心定位滚轮组件。

在一个优选的实施方式中，所述燃气轮机包括风扇段、轴流压气机段、燃烧室段、涡轮段和尾喷管段，以便于稳定工作。

在一个优选的实施方式中，所述轴流压气机段设于风扇段一侧，所述燃烧室段设于轴流压气机段远离风扇段的一侧，所述涡轮段设于燃烧室段远离轴流压气机段的一侧，所述尾喷管段设于涡轮段远离燃烧室段的一侧，以便于稳定工作。

在一个优选的实施方式中，所述内鼓筒固定设于内鼓筒前定位座和内鼓筒后定位座上，以便于内鼓筒的固定。

在一个优选的实施方式中，所述外鼓筒设于外鼓筒前定心定位滚轮组件和外鼓筒后定心定位滚轮组件上，所述外鼓筒前定心定位滚轮组件和外鼓筒后定心定位滚轮组件均通过滚轮与外鼓筒滚动配合，以便于外鼓筒的转动。