本發(fā)明是關(guān)于能源、電站，特別是關(guān)于一種機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)。

背景技術(shù)：

1、在能源和電站技術(shù)領(lǐng)域，汽輪機(jī)作為一種重要的動力設(shè)備，其性能直接影響到能源轉(zhuǎn)換效率和電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。傳統(tǒng)的汽輪機(jī)靜葉設(shè)計通常是固定的，即靜葉的角度在安裝后無法調(diào)整。然而，隨著電力需求的波動和負(fù)荷的變化，汽輪機(jī)經(jīng)常需要在不同工況下運(yùn)行，特別是在低負(fù)荷或偏離設(shè)計工況時，固定靜葉的設(shè)計可能導(dǎo)致氣動性能下降，效率降低，甚至可能引發(fā)蒸汽流強(qiáng)力沖擊下靜葉的角度偏移和顫動，影響汽輪機(jī)的安全性和穩(wěn)定性。

2、為了改善這一問題，近年來出現(xiàn)了可變靜葉技術(shù)，即通過調(diào)整靜葉的角度來適應(yīng)不同的工況，從而優(yōu)化汽輪機(jī)的氣動性能和效率。然而，現(xiàn)有的可變靜葉技術(shù)通常存在一些問題，如調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)復(fù)雜、可靠性不高、難以在蒸汽流強(qiáng)力沖擊下保持穩(wěn)定等。特別是在需要長期穩(wěn)定運(yùn)行的大型電站汽輪機(jī)中，這些問題尤為突出。

3、因此，迫切需要一種新型的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，既能夠在低負(fù)荷或偏離設(shè)計工況下實現(xiàn)氣動性能的改善和效率的提升，又能夠避免蒸汽流強(qiáng)力沖擊下靜葉發(fā)生角度偏移和顫動，確保汽輪機(jī)的安全性和穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其實現(xiàn)了汽輪機(jī)低負(fù)荷偏工況下的氣動改善和效率提升，且避免了蒸汽流強(qiáng)力沖擊下汽輪機(jī)靜葉發(fā)生角度偏移和顫動。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，包括：汽輪機(jī)軸系、軸系輪盤、汽缸、多個汽輪機(jī)靜葉、一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪、角度調(diào)節(jié)平動磁力板、角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及角度鎖定機(jī)構(gòu)。所述軸系輪盤安裝于所述汽輪機(jī)軸系上。所述汽輪機(jī)軸系和所述軸系輪盤安裝于所述汽缸內(nèi)。所述多個汽輪機(jī)靜葉分別設(shè)置于所述汽缸內(nèi)，且所述多個汽輪機(jī)靜葉的頂部伸出所述汽缸。所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪設(shè)置于所述汽缸外部，且所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的內(nèi)部與所述多個汽輪機(jī)靜葉相對應(yīng)適配。所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板設(shè)置于所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的外部，所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板用于與所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的外部相對應(yīng)適配，且所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板的兩側(cè)邊緣分別開設(shè)有多個卡槽。所述角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板傳動連接，且所述角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于驅(qū)動所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板做水平方方向左右平移，從而帶動一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪做小角度的圓周轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動所述多個汽輪機(jī)靜葉由第一位置轉(zhuǎn)動到第二位置。以及所述角度鎖定機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述汽缸上，且所述角度鎖定機(jī)構(gòu)用于與所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板的所述多個卡槽相對應(yīng)適配。

3、在本發(fā)明的一實施方式中，所述角度鎖定機(jī)構(gòu)包括：本體以及兩個鎖定卡銷。所述本體設(shè)置于所述汽缸上；以及所述兩個鎖定卡銷分別設(shè)置于所述本體的兩端，且所述兩個鎖定卡銷用于與所述多個卡槽相對應(yīng)適配。

4、在本發(fā)明的一實施方式中，所述機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)還包括連桿，所述連桿的兩端分別與所述角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)和所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板傳動連接。

5、在本發(fā)明的一實施方式中，所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板靠近所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的外側(cè)具有平動磁力條，且所述平動磁力條用于與所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪相對應(yīng)適配。

6、在本發(fā)明的一實施方式中，所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的外側(cè)具有外嚙合磁力輪，且所述外嚙合磁力輪用于與所述平動磁力條相對應(yīng)適配。

7、在本發(fā)明的一實施方式中，所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)具有內(nèi)嚙合磁力輪，且所述內(nèi)嚙合磁力輪用于與所述多個汽輪機(jī)靜葉相對應(yīng)適配。

8、在本發(fā)明的一實施方式中，所述多個汽輪機(jī)靜葉的所述頂部均具有靜葉轉(zhuǎn)動磁力輪，且所述靜葉轉(zhuǎn)動磁力輪用于與所述內(nèi)嚙合磁力輪相對應(yīng)適配。

9、在本發(fā)明的一實施方式中，所述角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用液壓驅(qū)動或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。

10、在本發(fā)明的一實施方式中，所述汽輪機(jī)軸系和所述軸系輪盤為一體成型。

11、在本發(fā)明的一實施方式中，所述機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)還包括多個汽輪機(jī)動葉，分別設(shè)置于所述汽缸內(nèi)，且所述多個汽輪機(jī)動葉與所述多個汽輪機(jī)靜葉交替排列。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，具有如下有益效果：

13、1、本發(fā)明通過采用可變靜葉設(shè)計，使得汽輪機(jī)在低負(fù)荷或偏離設(shè)計工況下，能夠根據(jù)實際需求調(diào)整靜葉的角度，從而優(yōu)化蒸汽流道，改善氣動性能，提高汽輪機(jī)的整體效率，且這種靈活性有助于減少能源浪費(fèi)，提高電站的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性；

14、2、本發(fā)明中的一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪設(shè)計，通過一個驅(qū)動源即可實現(xiàn)所有靜葉的同步變角度調(diào)節(jié)，這種設(shè)計簡化了調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，減少了部件數(shù)量，降低了維護(hù)成本，并提高了系統(tǒng)的可靠性；

15、3、本發(fā)明采用非接觸式磁力驅(qū)動技術(shù)，通過平動磁力條和外嚙合磁力輪的配合，實現(xiàn)了角度的高可靠調(diào)節(jié)，且這種設(shè)計避免了接觸式機(jī)械磨損，延長了設(shè)備的使用壽命，同時提高了調(diào)節(jié)的精確性和穩(wěn)定性；

16、4、本發(fā)明的角度鎖定機(jī)構(gòu)，通過鎖定卡銷與卡槽的配合，實現(xiàn)了對靜葉角度的機(jī)械式鎖定，這種設(shè)計能夠有效防止蒸汽流強(qiáng)力沖擊下汽輪機(jī)靜葉發(fā)生角度偏移和顫動，確保了汽輪機(jī)的安全性和穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，所述角度鎖定機(jī)構(gòu)包括：

3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，還包括連桿，所述連桿的兩端分別與所述角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)和所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板傳動連接。

4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，所述角度調(diào)節(jié)平動磁力板靠近所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的外側(cè)具有平動磁力條，且所述平動磁力條用于與所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪相對應(yīng)適配。

5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的外側(cè)具有外嚙合磁力輪，且所述外嚙合磁力輪用于與所述平動磁力條相對應(yīng)適配。

6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的內(nèi)側(cè)具有內(nèi)嚙合磁力輪，且所述內(nèi)嚙合磁力輪用于與所述多個汽輪機(jī)靜葉相對應(yīng)適配。

7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，所述多個汽輪機(jī)靜葉的所述頂部均具有靜葉轉(zhuǎn)動磁力輪，且所述靜葉轉(zhuǎn)動磁力輪用于與所述內(nèi)嚙合磁力輪相對應(yīng)適配。

8.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，所述角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用液壓驅(qū)動或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。

9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，所述汽輪機(jī)軸系和所述軸系輪盤為一體成型。

10.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，其特征在于，還包括多個汽輪機(jī)動葉，分別設(shè)置于所述汽缸內(nèi)，且所述多個汽輪機(jī)動葉與所述多個汽輪機(jī)靜葉交替排列。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，包括：汽輪機(jī)軸系、軸系輪盤、汽缸、多個汽輪機(jī)靜葉、一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪、角度調(diào)節(jié)平動磁力板、角度調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及角度鎖定機(jī)構(gòu)。所述軸系輪盤安裝于所述汽輪機(jī)軸系上。所述汽輪機(jī)軸系和所述軸系輪盤安裝于所述汽缸內(nèi)。所述多個汽輪機(jī)靜葉分別設(shè)置于所述汽缸內(nèi)，且所述多個汽輪機(jī)靜葉的頂部伸出所述汽缸。所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪設(shè)置于所述汽缸外部，且所述一體化角度調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)輪的內(nèi)部與所述多個汽輪機(jī)靜葉相對應(yīng)適配。借此，本發(fā)明的機(jī)械鎖定靜葉角度汽輪機(jī)，實現(xiàn)了汽輪機(jī)低負(fù)荷偏工況下的氣動改善和效率提升，且避免了蒸汽流強(qiáng)力沖擊下汽輪機(jī)靜葉發(fā)生角度偏移和顫動。

技術(shù)研發(fā)人員：楊小虎,趙振興,王葦,代路,何濤,馬燦,茍金瀾,魏志國,李勇,呂偉劍,鄭召利,柳勇,徐廣展
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國船舶集團(tuán)有限公司第七一九研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/10