[发明专利]一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置

权利要求书

1.一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置，其特征在于：包括径向进气室（1）、挡板（2）、导向轮（3）、电机（4）、直锥齿轮盘（5）、密封齿盘（6）和出口轮毂（9）；

径向进气室（1）一侧开口，开口和锥形台形状的出口轮毂（9）的一端密封连接，径向进气室（1）另一侧侧壁开设有出口，出口轮毂的另一端延伸到出口中间，且径向进气室（1）的出口和出口轮毂（9）之间形成出口流道，多个挡板（2）设置在径向进气室（1）中，径向进气室（1）出口的外端面设有密封齿盘（6），密封齿盘（6）的一端面安装在径向进气室（1）出口的外端面上并与多个挡板（2）焊接，密封齿盘（6）的另一端面与直锥齿轮盘（5）同轴焊接；

径向进气室（1）出口的外端面上还固定安装有电机（4）和多个导向轮（3），多个导向轮（3）等间隔的均布在直锥齿轮盘（5）的外圆周，每个导向轮（3）与直锥齿轮盘（5）啮合形成一个导向轮齿轮盘副，电机（4）输出轴同轴固接电机齿轮，电机齿轮与直锥齿轮盘（5）啮合形成电机齿轮盘副；电机（4）带动电机齿轮盘副旋转，进而挡板（2）发生周向转动，挡板周向角进行调节使得出口流场分布发生变化，实现径向进气室流动的主动控制；

所述挡板周向角为挡板当前所在位置与初始位置之间的夹角，其中初始位置的定义如下：当径向进气室（1）竖直放置时，将处于竖直状态并且位于径向进气室（1）底部的挡板（2）所在位置作为挡板（2）的初始位置；

所述密封齿盘（6）的一端面安装在径向进气室（1）出口的外端面上并与多个挡板（2）焊接，具体为：

径向进气室（1）出口的外端面上开有一个环形槽，在环形槽中部开有一个环形通槽（8），密封齿盘（6）的一端面设置有凸起圆环以及分别位于凸起圆环外周和内周的多圈密封齿（10），密封齿盘（6）的凸起圆环穿设于环形通槽（8）后与多个挡板（2）焊接，密封齿盘（6）的多圈密封齿（10）分别安装在环形槽中。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置，其特征在于：所述出口轮毂（9）与径向进气室（1）的出口同轴设置，出口轮毂（9）的顶面与出口轮毂（9）的轴向垂直，出口轮毂（9）的底面固定安装在径向进气室（1）内，出口轮毂（9）的顶面延伸出径向进气室（1）出口，安装有出口轮毂（9）的径向进气室（1）的两侧面具有夹角。

3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置，其特征在于：所述径向进气室（1）的进口宽度大于径向进气室（1）底部的宽度，安装有出口轮毂（9）的径向进气室（1）的两侧面形成的夹角为径向进气室轴向切角；

所述出口轮毂（9）的侧面与出口轮毂（9）轴向形成的夹角为出口轮毂倾角；

所述挡板（2）的形状与径向进气室（1）底部的中间的流道截面相同，挡板（2）的上侧面与出口轮毂接触。

4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置，其特征在于：所述密封齿盘（6）与径向进气室（1）出口的外端面相连接处涂有可磨涂层（7）。

5.根据权利要求1所述的一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置，其特征在于：所述径向进气室（1）的进口长宽比a/b，满足a/b=1.5~2，其中，a为径向进气室（1）的进口长度，b为径向进气室（1）的进口宽度。

6.根据权利要求1所述的一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置，其特征在于：所述径向进气室（1）的出口轮毂比D_hub/D_shroud，满足D_hub/D_shroud=0.5~0.8，其中，D_hub为径向进气室（1）的出口内径，D_shroud为径向进气室（1）的出口外径。

7.根据权利要求1所述的一种燃气轮机径向进气室流动主动控制装置，其特征在于：所述径向进气室（1）的进出口面积比A₁/A₂，满足A₁/A₂=2~3，其中，A₁为径向进气室（1）的进口面积，A₂为径向进气室（1）的出口面积。