[发明专利]可倒车涡轮通流切换阀

说明书

技术领域：

本发明涉及能源动力设备井技术领域，具体涉及可倒车涡轮通流切换阀。

背景技术：

燃气轮机从诞生之日起，便因功率密度大、反应迅速等特点，受到各国海军青睐，成为水面大型舰艇的主要动力设备。美国、英国和俄罗斯纷纷研制了多型装备燃气轮机的水面舰艇，燃气轮机设计技术日臻完善。我国经过引进先进的舰船燃气轮机技术，并通过国产化研制工作，大大提高了我国舰船燃气轮机的技术水平，但燃气轮机前沿科学技术要落后于前述的发达国家。西方国家从70年代就开始研究燃气轮机直接倒车涡轮技术，目前俄罗斯已经实船应用。我国还没有开展燃气轮机直接倒车涡轮技术研究工作。

作为海军主要动力装置之一的燃气轮机，虽有许多重要的优点，然而它不能直接倒车仍是一大缺陷，多年来，人们为了解决燃气轮机的倒车问题，曾付出了许多劳动，但是都没有得到一个比较理想的结果。目前我国舰船燃气轮机的倒车问题是通过可调螺距螺旋桨来实现的。虽然可调螺距螺旋桨使用的是常规齿轮箱，并能提供平衡的推力控制，但它存在一定的限制和一些严重缺点。首先，它传递功率的上限为33MW，超过这一功率后要付出较大的代价。其次，与大功率燃气轮机匹配的可调螺距螺旋桨、轴系和轴承等部件的尺寸、重量比常规的定螺距螺旋桨要大得多，而且更加昂贵。与定螺距螺旋桨相比水下部件更大的尺寸导致了在全功率下增加10%的船体阻力，而在巡航工作下增加6%的阻力，并且可调螺距螺旋桨的构造复杂、维修难度大，特别是在大功率燃气轮机上使用将使设计和系统更加复杂。鉴于此，需要针对燃气轮机本身去研究倒车的途径，于是出现了直接倒车的燃气轮机，即燃气轮机同时具有正反转的能力，倒车功率由燃气轮机直接提供。

发明内容：

本发明的目的是提供一种可倒车涡轮通流切换阀，以解决现有的燃气轮机无法实现直接倒车而发明的，实现气流转换，进而实现直接倒车。

本发明采用的技术方案为：可倒车涡轮通流切换阀，包括外层机匣、内层机匣和中间机匣，中间机匣与外层机匣形成空白区域为外涵道，中间机匣与内层机匣形成空白区域为内涵道，外层机匣内通过锚固螺栓设有机构驱动杆，机构驱动杆通过锚固螺栓与机构连杆一端连接，机构连杆另一端通过锚固螺栓与机构驱动阀本体连接，机构驱动阀本体活动连接在中间机匣上，机构驱动阀本体旋转搭接在外层机匣上，处于第一位置，机构驱动阀本体旋转搭接在内层机匣上，处于第二位置。

所述的机构驱动阀本体的工作温度范围为0度～900度。

本发明的有益效果是：

1.可以对燃机内部气流进行切换，实现自由涡轮反转；

2.结构安全可靠，保证在恶劣的工况下稳定工作；

3.密封性好，保证在增加倒车机构时相对于原型功率损失在5%以内。

附图说明：

图1是本发明机构平面图。

图2是切换阀为第二位置状态结构示意图。

图3是切换阀为第一位置状态结构示意图。

具体实施方式：

参照各图，可倒车涡轮通流切换阀，包括外层机匣1、内层机匣5和中间机匣6，中间机匣6与外层机匣1形成空白区域为外涵道7，中间机匣6与内层机匣5形成空白区域为内涵道8，外层机匣1内通过锚固螺栓设有机构驱动杆3，机构驱动杆3通过锚固螺栓与机构连杆2一端连接，机构连杆2另一端通过锚固螺栓与机构驱动阀本体4连接，机构驱动阀本体4活动连接在中间机匣6上，机构驱动阀本体6旋转搭接在外层机匣1上，处于第一位置401，机构驱动阀本体6旋转搭接在内层机匣5上，处于第二位置402。所述的机构驱动阀本体4的工作温度范围为0度～900度。

具体实施方式一：

由中间机匣6同内层机匣5和外层机匣1组成了内外两个涵道，当切换阀处于第一位置401时，外涵道7被封闭，内涵道8开通，此时切换阀情况如图3所示，各个机构驱动阀本体4之间的“三角形”区域可由机匣伸出的部分进行密封，保证在第一位置401，机构驱动阀本体4能够形成一个封闭空间。当切换阀处于第二位置402时，外涵道8打开，同时内涵道7封闭，各个机构驱动阀本体4一同组成一个封闭的区域，这个区域是一个圆锥面，如图2所示，这样的布置就可以实现气流在内外涵道之间的切换，进而实现不同涵道的气体推动涡轮的正转或者反转，实现直接倒车。

具体实施方式二：

安装方式同具体实施方式一，但根据燃机结构的不同，在内层机匣5和中间机匣6以及中间机匣6和外层机匣1之间增加支撑，机构驱动阀体4在开关的位置，可以采用机构驱动阀体4同支撑密封的方式，减少每个机构驱动阀体4圆周方向的角度跨度，容易加工同时也增加机匣之间的支撑。