[发明专利]一种涡轮盘驱动装置及应用涡轮盘驱动装置的燃气轮机

说明书

本发明公开了一种涡轮盘驱动装置及应用涡轮盘驱动装置的燃气轮机，包括涡轮盘机构、传动轴机构、机匣系统以及支撑系统，涡轮盘机构固定安装于传动轴机构上；传动轴机构通过轴承安装于机匣系统中；机匣系统固定在支撑系统的支架上；涡轮盘机构包括一个以上的涡轮盘，每个涡轮盘均包括定子组件以及转子组件，所述定子组件包括定子壳体以及环绕一圈布设在定子壳体内腔的定子静叶。本发明以高压气体为工质在进入能量转换环节后进行集中再分配方式，利用涡轮盘的构造把工质重新导流至做功半径最大的区域进行扭力生成输出机械动力；采用分级衰减多点同步完成多级能量转换，保障不同速率下的矢量能效提高能源效率，本发明致力节能减排。

技术领域

本发明涉及燃气轮机领域，具体涉及一种涡轮盘驱动装置及应用涡轮盘驱 动装置的燃气轮机。

背景技术

燃气轮机是通过吸入空气经压气机压缩并混合燃烧介质经燃烧室燃烧膨胀 再通过透平转化为机械能的热机系统，其优点为功率输出大、设备体积小、结 构简约易维护等；缺点是消耗大、机动性响应慢、排放大、透平叶片难以冷却 降温导致材料的制造门槛高等缺点。目前燃气轮机在装备制造业中的权重很大， 在特定设备中占有不可替代的地位。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是一种涡轮盘驱动装置及应用涡轮盘驱动装置 的燃气轮机，本发明致力改变燃气轮机目前现状，优化和完善上述呈现的短板， 解决现有技术中的诸多不足。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种涡轮盘驱动装置，包括涡轮盘 机构、传动轴机构、机匣系统以及支撑系统，涡轮盘机构固定安装于传动轴机 构上；传动轴机构通过轴承安装于机匣系统中；机匣系统固定在支撑系统的支 架上；

涡轮盘机构包括一个以上的涡轮盘，每个涡轮盘均包括定子组件以及转子 组件，所述定子组件包括定子壳体以及环绕一圈布设在定子壳体内腔的定子静 叶；

转子组件包括转子盘，以及沿着转子盘外圆面布设的一组以上的复合气道结构，转子盘的中间一侧设置有一工质入口，工质入口的中间设置有轴承环，围绕轴 承环相连的是离心涡轮叶片，用于结构连接和集中导入工质至离心涡轮叶片， 转子盘内对应每组复合气道结构的位置均设置有一个离心导流气道；

离心导流气道的输出端接复合气道结构的进气端，离心涡轮叶片用于转子 盘与轴承套环的连接及分发工质入转子盘内部至离心导流气道，离心涡轮叶片 迎风旋转方向与转子同步，根部轴向通透；

离心导流气道用于压缩及输送工质至主喷口，主喷口由转子动叶构成的， 工质从主喷口朝旋转反方向喷出获取反向动能，位于主喷口背侧设置有扩展气 口以缓冲及开始释放能量于主喷口；

每组复合气道结构还均设置有一个排气口，当做功完毕后工质余量从排气 口朝转子旋转反方向排放，转子盘的中间设置有一个以上的通风孔用于散热。

作为优选的技术方案，所述复合气道结构均包括一扩展气口、主喷口、与 主喷口并排设置的第一进气口、与第一进气口通过复合气道导通的第一喷气口、 与第一喷气口并排设置的第二进气口、与第二进气口通过复合气道导通的第二 喷气口、与第二喷气口并排设置的第三进气口、与第三进气口通过复合气道导 通的第三喷气口、与第三喷气口并排设置的第四进气口、与第四进气口通过复 合气道导通的第四喷气口，与第四喷气口并排设置的第五进气口，第五进气口 输出端与排气口相通。

作为优选的技术方案，转子动叶所设置的径向倾角与定子叶片一致，两者 的间隙则是工质膨胀做功的空间。

作为优选的技术方案，转子盘与定子壳体的契合处设置有非接触型气封环。