一种燃气轮机静子叶片调节机构的制作方法

1.本技术涉及燃气轮机技术领域，具体涉及一种燃气轮机静子叶片调节机构。


背景技术：

2.燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机机匣的内壁周向排列设置静子叶片，通过静子叶片的转动实现机匣进气的开启、关闭以及进气量的控制，进而实现对压缩气体量的调节。
3.现有的燃气轮机静子叶片是以液压油系统和伺服作动筒两套系统构成，因此造成设备占地面积大、生产和维护成本高等问题。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供一种燃气轮机静子叶片调节机构，以能够减少燃气轮机静子叶片调节机构的空间占用，提升静子叶片调节的准确性。
5.本技术提供一种燃气轮机静子叶片调节机构，包括：控制器、电缸、调节组件、静子叶片及机匣；所述控制器与所述电缸电连接；所述静子叶片设置于所述机匣中，所述电缸包括驱动杆，所述驱动杆通过所述调节组件与所述静子叶片连接，使得所述驱动杆移动时对所述静子叶片进行调节。
6.在一种可选的方式中，所述调节组件包括连杆组、环形件和曲柄；所述连杆组一端与所述驱动杆连接，另一端与所述环形件铰接，所述环形件套设在所述机匣上，所述静子叶片具有铰接轴，所述铰接轴铰接并穿过所述机匣，所述曲柄一端与所述铰接轴固定连接，另一端与所述环形件铰接；当所述连杆组带动所述环形件运动时，所述环形件受所述曲柄的限制同时进行旋转和回形运动，所述曲柄在所述环形件的带动下发生转动，使得所述静子叶片随之转动进行调节。
7.在一种可选的方式中，所述连杆组包括第一连杆和第二连杆，所述第二连杆呈“h”形并且具有第一端及相背离的第二端和第三端，所述第一端与所述环形件铰接，所述第一连杆的一端与所述驱动杆连接，另一端与所述第二端铰接，所述第三端铰接固定，使得所述驱动杆往复移动时带动所述第一连杆及所述第二连杆往复运动，进而带动所述环形件同时进行旋转和回形运动。
8.在一种可选的方式中，所述环形件的数量为多个，且一个所述第二连杆同时与多个所述环形件铰接。
9.在一种可选的方式中，所述第一连杆为拨叉，所述拨叉的u形端与所述驱动杆固定连接或转动连接。
10.在一种可选的方式中，所述环形件的数量为多个，所述连杆组还包括连接杆、第三连杆和第四连杆，所述连接杆与所述第二连杆的中间段铰接，所述第三连杆呈“7”形且在弯折处铰接固定，所述第三连杆的两端分别与所述连接杆和所述第四连杆铰接，所述第四连
杆与所述环形件铰接。
11.在一种可选的方式中，所述电缸的环形侧壁上设置有安装结构，所述安装结构与所述机匣可拆卸连接。
12.在一种可选的方式中，所述安装结构包括第一固定座、第二固定座和连接件，所述第一固定座固定于所述机匣的外壁，所述第二固定座固定于所述电缸的环形侧壁，所述第一固定座与所述第二固定座通过所述连接件固定连接，以将所述电缸安装并固定在所述机匣的外壁上。
13.在一种可选的方式中，所述连接件包括螺栓和螺母，所述螺栓沿与所述驱动杆的轴向相平行的方向穿过所述第一固定座和第二固定座与所述螺母固定连接，并且在拧松所述螺栓时，所述第二固定座可相对于所述第一固定座转动，以对所述驱动杆的轴线位置进行调节。
14.在一种可选的方式中，所述电缸的环形侧壁上与所述安装结构相背离的位置设置有信号接线口。
15.本技术通过采用电缸驱动的方式，保证对调节组件的精确控制，进而提升对静子叶片调节的精度，确保对机匣进气量控制的准确性，电缸在实现驱动的同时，可自动反馈输出扭矩，驱动杆位移量等信息进一步保证对静子叶片控制的精确性，并且电缸驱动的方式取消了动力油站和连接管路，避免出现油液渗漏、泄露等风险，同时避免了因液压油压力波动造成静子叶片角度变化的问题，动力能源清洁，不会造成环境污染。燃气轮机静子叶片调节机构的整体结构简单，占地面积小，结构中的电子元器件数量较少，控制逻辑简单，不易出错，并且生产和维护的成本较低。
16.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
18.图1为本技术实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构的模块化结构示意图；
19.图2为本技术实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构中机匣的结构示意图；
20.图3为本技术实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构中驱动杆与拨叉的剖视结构示意图；
21.图4为本技术另一实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构中驱动杆与拨叉的剖视结构示意图；
22.图5为本技术实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构中电缸的结构示意图；
23.图6为本技术实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构中电缸安装在机匣上的结构示意图。
24.具体实施方式中的附图标号如下：
25.燃气轮机静子叶片调节机构100，控制器110，电缸120，驱动杆121，连接轴1211，安
装结构122，第一固定座1221，第二固定座1222，连接件1223，螺栓1223a，螺母1223b，信号接线口123，调节组件130，连杆组131，第一连杆1311，拨叉1311a，第二连杆1312，第一端1312a，第二端1312b，第三端1312c，连接杆1313，第三连杆1314，第四连杆1315，环形件132，曲柄133，静子叶片140，机匣150。
具体实施方式
26.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
28.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
29.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
30.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：存在a，同时存在a和b，存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
31.在本技术实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
32.在本技术实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
33.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
34.本技术提出一种燃气轮机静子叶片调节机构，具体请参阅图1及图2，图1中示出了本技术一实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构的模块化结构，图2中示出了本技术一实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构中机匣和静子叶片的结构。燃气轮机静子叶片调节机构100包括：控制器110，电缸120、调节组件130、静子叶片140及机匣150。控制器110与
电缸120电连接，静子叶片140设置于机匣150中，电缸120包括驱动杆121，驱动杆121通过调节组件130与静子叶片140连接，使得驱动杆121移动时对静子叶片140进行调节。
35.具体地，电缸120是将伺服电机与丝杠一体化设计的模块化产品，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，可以实现精确转速控制和精确转数控制，并且可以将精确扭矩控制转变成精确速度控制，进而实现精确位置控制和精确推力控制，提升直线运动的精度。
36.本技术通过采用电缸驱动的方式，保证对调节组件130的精确控制，进而提升对静子叶片140调节的精度，确保对机匣150进气量控制的准确性，电缸120在实现驱动的同时，可自动反馈输出扭矩，驱动杆121位移量等信息进一步保证对静子叶片140控制的精确性，并且电缸驱动的方式取消了动力油站和连接管路，避免出现油液渗漏、泄露等风险，同时避免了因液压油压力波动造成静子叶片140角度变化的问题，动力能源清洁，不会造成环境污染。燃气轮机静子叶片调节机构100的整体结构简单，占地面积小，结构中的电子元器件数量较少，控制逻辑简单，不易出错，并且生产和维护的成本较低。
37.请继续参阅图1及2，在本技术的一些实施例中，可选地，调节组件130包括连杆组131，环形件132和曲柄133，连杆组131一端与驱动杆121连接，另一端与环形件132铰接，环形件132套设于机匣150上，静子叶片140具有铰接轴，铰接轴铰接并穿过机匣150，曲柄133的一端与铰接轴固定连接，另一端与环形件132铰接。当连杆组131带动环形件132运动时，环形件132收到曲柄133的限制同时进行旋转和回形运动，曲柄133在环形件132的带动下发生转动，使得静子叶片140随之转动进行调节。
38.如图2中所示，图中经过环形件132与曲柄133铰接点的两条点划线表示环形件132及曲柄133运动时对应铰接点的运动轨迹。需要说明的是，为了方便展示，图中仅示出了机匣150内的一个静子叶片140，在具体实施过程中，机匣150内沿周向设置有若干个静子叶片140，每一个静子叶片140分别与图中的一个曲柄133固定连接，一个环形件132上周向连接有若干个曲柄133，实现对机匣150内静子叶片140的同步调节。一个连杆组131可以同时连接多个环形件132，以简化传动结构。
39.具体地，连杆组131在驱动杆121的驱动下发生运动，进而向环形件132提供沿其切线方向的力，使环形件132发生旋转，环形件132在旋转过程中受到曲柄133的限制发生回转运动，曲柄133则在环形件132的带动下发生旋转，进而带动静子叶片140在机匣150内旋转，实现对静子叶片140的调节，如机匣150内通道的打开、关闭及开合角度的调节。
40.请再次参阅图1，在本技术的一些实施例中，可选地，连杆组131包括第一连杆1311和第二连杆1312，第二连杆1312呈“h”形并且具有第一端1312a及相背离的第二端1312b和第三端1312c，第一端1312a与环形件132铰接，第一连杆1311的一端与驱动杆121连接，另一端与第二端1312b铰接，第三端1312c铰接固定，使得驱动杆121往复移动时带动第一连杆1311及第二连杆1312往复运动，进而带动环形件132同时进行旋转和回形运动。
41.具体地，如图1中所示，驱动杆121带动第一连杆1311左右往复移动时，第二连杆1312以第三端1312c为圆心进行往复摆动，第一端1312a在往复摆动时发生上下移动，进而向环形件132施加周向的力，使得环形件132发生旋转，环形件132旋转时受到曲柄133的限制形成回形运动。
42.考虑到电缸120安装时驱动杆121的移动方向与环形件132所需受力方向适配性的问题以及驱动杆121往复运动时无法单独带动环形件132进行回转运动，因此将连杆组131
设置为第一连杆1311和第二连杆1312，第二连杆1312呈“h”形并且具有第一端1312a及相背离的第二端1312b和第三端1312c，第一端1312a与环形件132铰接，第一连杆1311的一端与驱动杆121连接，另一端与第二端1312b铰接，第三端1312c铰接固定，使得驱动杆121往复移动时带动第一连杆1311及第二连杆1312往复运动，进而带动环形件132同时进行旋转和回形运动，实现对静子叶片140开合角度的精确调节。
43.请再次参阅图2，在本技术的一些实施例中，环形件132的数量为多个，且一个第二连杆1312同时与多个环形件132铰接。
44.通过将一个第二连杆1312同时与多个环形件132铰接，实现对连杆组131结构的简化，节省生产成本，并且可以实现多组静子叶片140的同步调节。
45.请参阅图3及图4，图中分别示出了本技术两个实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构100中驱动杆121与拨叉1311a的连接的剖视结构。在本技术的一些实施例中，可选地，第一连杆1311为拨叉1311a，拨叉1311a的u形端与驱动杆121固定连接或转动连接。
46.如图3中所示，驱动杆121的端部设置有连接轴1211，拨叉1311a的u形端与连接轴1211固定连接。通过将第一连杆1311设置为拨叉1311a，并且拨叉1311a的u形端与驱动杆121固定连接，提升第一连杆1311与驱动杆121连接结构的稳定性，保证驱动杆121无论是伸出移动还是收回移动，均可以有效带动第一连杆1311随之移动，进而确保对静子叶片140的准确调节。
47.如图4中所示，驱动杆121的端部设置有连接轴1211，拨叉1311a的u形端与连接轴1231转动连接。通过将第一连杆1311设置为拨叉1311a，并且拨叉1311a的u形端与驱动杆121转动连接，提升驱动和传动结构的灵活性，避免因驱动杆121与第一连杆1311之间或第一连杆1311与第二连杆1312之间运动轨迹偏移而造成结构干涉，导致静子叶片140无法正常调节。
48.请再次参阅图1，根据本技术的一些实施例，可选地，环形件132的数量为多个，连杆组131还包括连接杆1313、第三连杆1314和第四连杆1315，连接杆1313与第二连杆1312的中间段铰接，第三连杆1314呈“7”形且在弯折处铰接固定，第三连杆1314的两端分别与连接杆1313和第四连杆1315铰接，第四连杆1315与环形件132铰接。
49.如图1中所示，连接杆1313在第二连杆1312的带动下左右移动，连接杆1313左右移动时带动第三连杆1314以其弯折处的铰接点为圆心进行摆动，第三连杆1314摆动时带动第四连杆1315发生上下移动为环形件132提供周向力，使环形件132发生旋转和往复运动，实现对多个环形件132的同步调节，进而同时实现对多个静子叶片140的准确调节。需要说明的是，第四连杆1315上下移动时还会随环形件132的回形运动相应地进行回形运动。
50.请参阅图5及图6，图5中示出了本技术一实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构100中电缸120的结构，图6中示出了本技术一实施例提供的燃气轮机静子叶片调节机构100中电缸120在机匣150上安装的位置结构。根据本技术的一些实施例，可选地，电缸120的环形侧壁上设置有安装结构122，安装结构122与机匣150可拆卸连接。
51.通过在电缸120的环形侧壁上设置安装结构122，安装结构122与机匣150可拆卸连接，实现电缸120在机匣150上的安装和固定，从而保证燃气轮机静子叶片调节机构100正常工作，确保对静子叶片140的稳定调节。
52.请再次参阅图5，根据本技术的一些实施例，安装结构122包括第一固定座1221、第
二固定座1222和连接件1223，第一固定座1221固定于机匣150的外壁，第二固定座1222固定于电缸120的环形侧壁，第一固定座1221与第二固定座1222通过连接件1223固定连接，以将电缸120安装并固定在机匣150的外壁上。
53.在具体的安装过程中，可以先将第一固定座1221通过焊接、螺纹连接等方式固定在机匣150的外壁上，再将第二固定座1222通过焊接、螺纹连接等方式固定在电缸120的环形侧壁上，然后通过连接件1223将第一固定座1221与第二固定座1222固定连接，实现电缸120在机匣150上便捷安装，需要拆卸维修时，仅需将连接件1223拆卸便可以将电缸120与机匣150拆卸分离，从而便于对电缸120或机匣150进行维修。
54.请继续参阅图5，在本技术的一些实施例中，连接件1223包括螺栓1223a和螺母1223b，螺栓1223a沿与驱动杆121的轴向相平行的方向穿过第一固定座1221和第二固定座1222与螺母1223b固定连接，并且在拧松螺栓1223a时，第二固定座1222可相对于第一固定座1221转动，以对驱动杆121的轴线位置进行调节。
55.具体请参阅图6，在拧松螺栓1223a时，第二固定座1222可相对于第一固定座1221沿图中箭头方向发生摆动，以对驱动杆121的轴线位置进行调节。
56.电缸120和调节组件130均为刚性结构，调节组件130在长时间运动后，难免会发生轨迹偏移等情况，当驱动杆121与调节组件130的移动轴线之间发生相对偏移后，驱动杆121继续运动会对调节组件130的结构造成破坏，基于此，通过将螺栓1223a沿与驱动杆121的轴向相平行的方向穿过第一固定座1221和第二固定座1222与螺母1223b固定连接，使得可以通过拧松螺栓1223a对电缸120上驱动杆121的轴线位置进行调节，从而使驱动杆121的轴线位置与调节组件130的轴线相适配，保证后续传动的可靠性和稳定性，进而为静子叶片140的调节提供保障。
57.请再次参阅图5，在本技术的一些实施例中，可选地，电缸120的环形侧壁上与安装结构122相背离的位置设置有信号接线口123。
58.通过在电缸120上设置信号接线口123，实现与控制器110的可拆卸电连接，便于电缸120在机匣150上拆装操作，避免拆装电缸120时对电线造成损坏。通过将信号接线口123设置于电缸120的环形侧壁上与安装结构122相背离的位置，使得在信号接线口123上插拔电线时更加方便快捷。
59.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参阅前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。