一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓氣機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]軸流壓氣機(jī)廣泛應(yīng)用工業(yè)生產(chǎn)中，隨著科技進(jìn)步和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)工業(yè)用軸流壓氣機(jī)的壓比和流量漸顯不足，市場對(duì)高壓比大流量壓氣機(jī)提出需求。同時(shí)，隨著國家燃?xì)廨啓C(jī)事業(yè)的發(fā)展，作為燃?xì)廨啓C(jī)的重要組成部分，高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的研制也成為制約燃?xì)廨啓C(jī)國產(chǎn)化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]壓氣機(jī)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣的壓縮，在壓氣機(jī)氣轉(zhuǎn)子和氣缸上，交替依次布置動(dòng)葉和靜葉，一列動(dòng)葉和一列靜葉構(gòu)成壓氣機(jī)的一級(jí)，多級(jí)動(dòng)靜葉串聯(lián)構(gòu)成壓氣機(jī)通流部分。機(jī)組總增壓比和流量是壓氣機(jī)的重要技術(shù)特征。
[0004]傳統(tǒng)軸流壓氣機(jī)常采用鈦合金薄壁機(jī)匣結(jié)構(gòu)，材料成本高，加工制造工藝難度大，生廣制造成本尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有傳統(tǒng)工業(yè)用軸流壓氣機(jī)壓比和流量小的問題，提供一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)。
[0006]本發(fā)明所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)包括軸流壓氣機(jī)本體，該軸流壓氣機(jī)本體的級(jí)數(shù)為18級(jí)，首級(jí)動(dòng)葉的葉頂直徑為807.8mm，首級(jí)動(dòng)葉的葉根直徑為491.5mm，首級(jí)動(dòng)葉的葉高為158.15mm。
[0007]軸流壓氣機(jī)本體的前缸2、中缸3和排氣缸4的氣缸內(nèi)壁對(duì)應(yīng)動(dòng)葉頂位置噴涂可磨耗碳層。
[0008]軸流壓氣機(jī)本體的進(jìn)口氣缸I的外缸前側(cè)連接進(jìn)氣錐管13，進(jìn)口氣缸I的內(nèi)缸前側(cè)設(shè)置有球形導(dǎo)流罩14。
[0009]軸流壓氣機(jī)本體的前缸2的內(nèi)部和排氣缸4的內(nèi)部分別設(shè)置有9級(jí)和13級(jí)防喘抽氣口。
[0010]軸流壓氣機(jī)本體的排氣缸4采用等速流動(dòng)的蝸殼型線實(shí)現(xiàn)側(cè)向排氣。
[0011]軸流壓氣機(jī)本體包括I級(jí)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5、齒輪和齒條傳動(dòng)裝置，齒輪和齒條傳動(dòng)裝置用于調(diào)節(jié)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5的開度。
[0012]軸流壓氣機(jī)本體的第14至17級(jí)靜葉采用端彎聯(lián)合彎靜葉。
[0013]軸流壓氣機(jī)本體還包括由15根分布拉桿組件12構(gòu)成的分布拉桿轉(zhuǎn)子，15根分布拉桿組件12將壓氣機(jī)前端軸9、第二級(jí)?第十七級(jí)輪盤10及壓氣機(jī)后端軸11依次積迭并拉緊成一體。
[0014]所述后端軸11沿徑向均布加工有多個(gè)冷氣孔，且后端軸11的后端設(shè)置有壓力平衡盤。
[0015]所述軸流壓氣機(jī)本體還包括整體機(jī)架8，用于軸流壓氣機(jī)的模塊式安裝。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:通過18級(jí)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)壓比16.5，流量可達(dá)64kg/s，較傳統(tǒng)工業(yè)用軸流壓氣機(jī)具有更高壓比和流量，能夠滿足市場對(duì)高壓比大流量壓氣機(jī)的需求，為研制國產(chǎn)化燃?xì)廨啓C(jī)組的壓氣機(jī)部分提供母型壓氣機(jī)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明所述的高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)，包括軸流壓氣機(jī)本體，該軸流壓氣機(jī)本體的級(jí)數(shù)為18級(jí)，首級(jí)動(dòng)葉的葉頂直徑為807.8mm，首級(jí)動(dòng)葉的葉根直徑為491.5mm，首級(jí)動(dòng)葉的葉高為158.15mm。
[0019]本實(shí)施方式所述的軸流壓氣機(jī)與常規(guī)軸流壓氣機(jī)的整體結(jié)構(gòu)相似，包括靜子組件和轉(zhuǎn)子組件；其中靜子組件包括進(jìn)口氣缸1、前缸2、中缸3、排氣缸4、壓氣機(jī)靜葉6和后軸承箱7 ;轉(zhuǎn)子組件包括前端軸9、第二級(jí)?第十七級(jí)輪盤10和壓氣機(jī)后端軸11。
[0020]軸流風(fēng)機(jī)的流量和壓比是受風(fēng)機(jī)的首級(jí)葉片的長度和機(jī)組的總級(jí)數(shù)限制的，風(fēng)機(jī)根據(jù)用途的不同，其轉(zhuǎn)速也各不相同，本實(shí)施方式所述的軸流壓氣機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為9000rpm，通過18級(jí)串聯(lián)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)壓比16.5，流量可達(dá)64kg/s，較傳統(tǒng)工業(yè)用軸流壓氣機(jī)具有更高壓比和流量，能夠滿足市場對(duì)高壓比大流量壓氣機(jī)的需求，為研制國產(chǎn)化燃?xì)廨啓C(jī)組的壓氣機(jī)部分提供母型壓氣機(jī)。
[0021]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式一所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的進(jìn)口氣缸
1、前缸2、中缸3和排氣缸4均采用鑄鋼材質(zhì)。
[0022]各氣缸垂直端面均鑄有垂直法蘭，氣缸間通過緊固件組件進(jìn)行連接，垂直法蘭解決了缸體引氣環(huán)形腔室整體鑄造困難的問題。各氣缸均采用水平中分結(jié)構(gòu)，便于機(jī)組的生產(chǎn)組織和裝配。本實(shí)施方式所述的壓氣機(jī)與傳統(tǒng)壓氣機(jī)的鈦合金機(jī)匣相比，材料成本更低，制造工藝難度大幅降低。
[0023]【具體實(shí)施方式】三:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式一和二所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的前缸
2、中缸3和排氣缸4的氣缸內(nèi)壁對(duì)應(yīng)動(dòng)葉頂位置噴涂可磨耗碳層。
[0024]可磨耗碳層用于減小動(dòng)葉頂與氣缸內(nèi)壁的間隙，提高機(jī)組效率，并可在機(jī)組運(yùn)行發(fā)生動(dòng)靜接觸時(shí)，通過磨耗該碳層能有效防止動(dòng)葉頂與氣缸內(nèi)壁碰磨事故的發(fā)生。
[0025]【具體實(shí)施方式】四:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式一所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的進(jìn)口氣缸I的外缸前側(cè)連接進(jìn)氣錐管13，進(jìn)口氣缸I的內(nèi)缸前側(cè)設(shè)置有球形導(dǎo)流罩14。
[0026]進(jìn)氣錐管13用于連接進(jìn)氣系統(tǒng)與壓氣機(jī)進(jìn)口氣缸1，球形導(dǎo)流罩14能夠?qū)崿F(xiàn)壓氣機(jī)均勻的軸向進(jìn)氣，并有效縮減了機(jī)組軸向尺寸。壓氣機(jī)進(jìn)口氣缸I的內(nèi)外缸之間采用梭形支撐板連接，內(nèi)缸內(nèi)部布置徑向支持軸承，軸承供回油以及排油煙管布置在缸體內(nèi)部，在外缸外側(cè)設(shè)置法蘭接口。
[0027]【具體實(shí)施方式】五:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式一所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的前缸2的內(nèi)部和排氣缸4的內(nèi)部分別設(shè)置有9級(jí)和13級(jí)防喘抽氣口。
[0028]9級(jí)抽氣從前缸2圖示區(qū)域的抽氣口引出，壓氣機(jī)級(jí)抽氣由9級(jí)和13級(jí)氣缸上的槽縫引至環(huán)形腔室(如圖1所示，前缸2和中缸3構(gòu)成一個(gè)環(huán)形腔室，中缸3和排氣缸4也構(gòu)成一個(gè)環(huán)形腔式)，再通過周向均勻布置的4個(gè)抽氣口引出，用于壓氣機(jī)起動(dòng)和運(yùn)行時(shí)的防喘放氣和冷卻空氣引出，以保證壓氣機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行。
[0029]【具體實(shí)施方式】六:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式六所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的排氣缸4采用等速流動(dòng)的蝸殼型線實(shí)現(xiàn)側(cè)向排氣。
[0030]排氣缸4由內(nèi)外雙層氣缸構(gòu)成，形成壓氣機(jī)氣體通流空間，采用等速流動(dòng)的蝸殼型線實(shí)現(xiàn)左側(cè)向排氣，實(shí)現(xiàn)壓氣機(jī)排氣的擴(kuò)壓和導(dǎo)向作用，有利于排氣端驅(qū)動(dòng)方式的實(shí)現(xiàn)。
[0031]【具體實(shí)施方式】七:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式一所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，軸流壓氣機(jī)本體包括I級(jí)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5、齒輪和齒條傳動(dòng)裝置，齒輪和齒條傳動(dòng)裝置用于調(diào)節(jié)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5的開度。
[0032]壓氣機(jī)采用I級(jí)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉進(jìn)行進(jìn)氣流量調(diào)節(jié)，由油動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)力，有效實(shí)現(xiàn)了機(jī)組防喘，且結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造。機(jī)組啟動(dòng)時(shí)按控制規(guī)律逐漸增大進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5的開度，以改善啟動(dòng)時(shí)的空氣流量，提高部分轉(zhuǎn)速下的壓氣機(jī)裕度，避免啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)喘振。
[0033]【具體實(shí)施方式】八:結(jié)合圖1說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)實(shí)施方式七所述的一種高壓比大流量軸流壓氣機(jī)的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的靜葉部分還包括I?1