静叶间隙控制系统和具有其的燃气轮机的制作方法

1.本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地，涉及一种静叶间隙控制系统和具有其的燃气轮机。


背景技术：

2.燃气轮机中的静叶片通过叶根和叶根槽结构安装在持环上，静叶片与转盘之间构成间隙，燃气轮机在瞬态运行过程中，由于温度场、转速、气动力等载荷的作用，静叶片、持环和转盘各自发生幅值不等的变形，会导致静叶片与转盘之间的间隙值发生变化。
3.而间隙值过大时，燃气轮机的性能会降低，间隙值过小时，静叶和转盘易发生碰撞，导致燃气轮机报废，因此，如何控制静叶和转盘之间的间隙成为了亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的实施例提出一种静叶间隙控制系统，所述静叶间隙控制系统可以实时调控静叶和转盘之间的间隙尺寸，既可以保证静叶与转盘之间不发生碰撞，又可以使燃机维持高性能运行，保证燃机功率。
6.本发明的实施例还提出一种燃气轮机。
7.本发明实施例的静叶间隙控制系统包括：作动器，所述作动器安装在所述静叶的持环上，所述静叶连接在所述作动器上，所述作动器适于沿所述静叶的高度方向驱动所述静叶移动；间隙测量器，所述间隙测量器设于所述静叶上，所述间隙测量器适于检测所述静叶朝向转盘的端部与所述转盘的外周面之间的间隙尺寸；控制组件，所述控制组件与所述间隙测量器和所述作动器均连接，且所述控制组件适于根据所述间隙测量器的检测信息控制所述作动器动作。
8.本发明实施例的静叶间隙控制系统，间隙测量器可以检测静叶和转盘之间的间隙尺寸，作动器安装在持环上，静叶连接在作动器上，且作动器可驱动静叶沿其高度方向移动，控制组件可以根据间隙测量器的检测信息控制作动器动作，由此，本技术的静叶间隙控制系统可以实时调控静叶的端部和转盘之间的间隙尺寸，从而在不对静叶进行重新设计及装配的前提下，使静叶和转盘之间的间隙尺寸始终保持在目标值附近，既可以保证静叶与转盘之间不发生碰撞，又可以使燃机维持高性能运行，保证燃机功率。
9.在一些实施例中，所述作动器包括连接部和移动部，所述连接部与所述持环连接，所述移动部与所述连接部连接并相对所述连接部在所述静叶的高度方向上可移动，所述静叶与所述移动部连接。
10.在一些实施例中，所述持环具有朝向所述转盘开口的安装槽，所述静叶的叶根配合在所述安装槽内，且所述安装槽在所述静叶的高度方向上的尺寸大于所述叶根在所述静叶的高度方向上的尺寸，所述连接部与所述安装槽的内壁连接。
11.在一些实施例中，所述叶根设有配合槽，所述作动器的部分配合在所述配合槽内。
12.在一些实施例中，所述配合槽沿所述静叶的高度方向延伸，且所述配合槽的槽口朝向或背离所述转盘，所述连接部与所述安装槽的顶壁或底壁连接，所述移动部伸入所述配合槽内并与所述配合槽的底壁连接。
13.在一些实施例中，所述配合槽包括第一配合槽和第二配合槽，所述第一配合槽和所述第二配合槽关于所述静叶对称布置，所述作动器包括第一作动器和第二作动器，所述第一作动器适于与所述第一配合槽适配，所述第二作动器适于与所述第二配合槽适配。
14.在一些实施例中，所述作动器为液压作动器或电子作动器。
15.在一些实施例中，所述控制组件包括控制器和计算机，所述控制器与所述间隙测量器和所述作动器均连接，所述计算机与所述控制器连接，所述计算机可通过所述控制器接收所述间隙测量器的检测信号，并根据检测信号向所述控制器发出指令以控制所述作动器动作。
16.本发明实施例的燃气轮机包括上述任一项所述的静叶间隙控制系统。
17.本发明实施例的燃气轮机，通过采用上述实施例的静叶间隙控制系统，燃机性能好，功率足，使用寿命长。
附图说明
18.图1是根据本发明实施例的静叶间隙控制系统的示意图。
19.图2是根据本发明实施例的静叶间隙控制系统的局部结构装配图。
20.附图标记：
21.作动器1，连接部11，移动部12，间隙测量器2，控制组件3，控制器31，计算机32，持环4，安装槽41，静叶5，叶根51，配合槽511，转盘6。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.如图1和图2所示，本发明实施例的静叶间隙控制系统包括作动器1、间隙测量器2和控制组件3。需要说明的是，燃气轮机包括转盘6，转盘6上设有动叶，转盘6的外周环绕有持环4，持环4的内周面上设有静叶5，静叶5朝向转盘6延伸且静叶5的端部与转盘6的外周面间隔开，本技术的间隙控制系统可调节静叶5与转盘6之间的间隙尺寸。
24.具体地，如图1和图2所示，作动器1安装在静叶5的持环4上，静叶5连接在作动器1上，作动器1适于沿静叶5的高度方向驱动静叶5移动，间隙测量器2设于静叶5上，间隙测量器2适于检测静叶5朝向转盘6的端部与转盘6的外周面之间的间隙尺寸，控制组件3与间隙测量器2和作动器1均连接，且控制组件3适于根据间隙测量器2的检测信息控制作动器1动作。
25.进一步地，在实际作业中，当间隙测量器2检测到静叶5和转盘6之间的间隙尺寸小于预设值时，控制组件3可控制作动器1朝向远离转盘6的方向驱动静叶5移动，当间隙测量器2检测到静叶5和转盘6之间的间隙尺寸大于预设值时，控制组件3可控制作动器1朝向靠近转盘6的方向驱动静叶5移动。
26.需要说明的是，发明人发现，静叶和转盘之间的间隙对燃机的性能直接相关，当静
叶和转盘间隙过大时，燃机存在性能下降，功率不足的问题，而当静叶和转盘之间的间隙过小时，又存在燃机运行过程中静叶易与转盘碰撞的问题，燃机存在报废风险。
27.而相关技术中的静叶直接固连在持环上，即静叶与转盘之间的间隙固定，需要说明的是，燃机在瞬态运行过程中，由于温度场、转速、气动力等载荷的作用，静叶、持环和转盘会各自发生幅值不等的变形以导致静叶和转盘之间的间隙尺寸过大或过小，此时，为保证燃气轮机安全并维持良好性能的运行，需要重新对静叶进行设计及装配，而本技术的静叶间隙系统可以实时调整静叶和转盘之间的间隙尺寸，以在无需拆卸静叶的前提下，调整静叶和转盘之间的间隙尺寸至目标数值附近，从而在保证静叶与转盘不发生碰撞的同时，使燃机维持高性能运行。
28.本发明实施例的静叶间隙控制系统，间隙测量器可以检测静叶和转盘之间的间隙尺寸，作动器安装在持环上，静叶连接在作动器上，且作动器可驱动静叶沿其高度方向移动，控制组件可以根据间隙测量器的检测信息控制作动器动作，由此，本技术的静叶间隙控制系统可以实时调控静叶的端部和转盘之间的间隙尺寸，从而在不对静叶进行重新设计及装配的前提下，使静叶和转盘之间的间隙尺寸始终保持在目标值附近，既可以保证静叶与转盘之间不发生碰撞，又可以使燃机维持高性能运行，保证燃机功率。
29.进一步地，如图2所示，作动器1包括连接部11和移动部12，连接部11与持环4连接，移动部12与连接部11连接并相对连接部11在静叶5的高度方向上可移动，静叶5与移动部12连接。可选地，作动器1为液压作动器1或电子作动器1。
30.进一步地，如图2所示，持环4具有朝向转盘6开口的安装槽41，静叶5的叶根51配合在安装槽41内，且安装槽41在所述静叶5的高度方向上的尺寸大于叶根51在静叶5的高度方向上的尺寸，连接部11与安装槽41的内壁连接。换言之，叶根51可以沿静叶5的高度方向在安装槽41的顶壁和底壁之间移动。
31.进一步地，如图2所示，叶根51设有配合槽511，作动器1的部分配合在配合槽511内。由此，作动器1和叶根51可以在安装槽41内共用装配空间，提高结构的紧凑性。
32.进一步地，如图2所示，配合槽511沿静叶5的高度方向延伸，且配合槽511的槽口朝向或背离转盘6，连接部11与安装槽41的顶壁或底壁连接，移动部12伸入配合槽511内并与配合槽511的底壁连接。
33.具体地，以液压作动器1为例，如图2所示，配合槽511的槽口朝向转盘6，液压作动器1的缸体(连接部11)连接在安装槽41的底壁上，液压作动器1的活塞杆(移动部12)伸入配合槽511内并与配合槽511的底壁连接。则当需要增大静叶5和转盘6之间的间隙时，活塞杆伸出以带动叶根51朝向远离转盘6的方向移动以使静叶5相对转盘6远离，当需要减小静叶5和转盘6之间的间隙时，活塞杆回缩以带动叶根51朝向靠近转盘6的方向移动以使静叶5相对靠近转盘6。
34.另外，需要说明的是，配合槽511的设置不限于如图2所示，只需要满足作动器1能够配合在配合槽511内，且移动部12能够推动叶根51沿静叶5的高度方向移动即可。
35.可选地，配合槽511包括第一配合槽511和第二配合槽511，第一配合槽511和第二配合槽511关于静叶5对称布置，作动器1包括第一作动器1和第二作动器1，第一作动器1适于与第一配合槽511适配，第二作动器1适于与第二配合槽511适配。由此，本技术的静叶间隙控制系统控制静叶5移动平稳，可靠性高。
36.进一步地，如图1所示，控制组件3包括控制器31和计算机32，控制器31与间隙测量器2和作动器1均连接，计算机32与控制器31连接，计算机32可通过控制器31接收间隙测量器2的检测信号，并根据检测信号向控制器31发出指令以控制作动器1动作。
37.本发明实施例的燃气轮机，包括上述实施例的静叶间隙控制系统。
38.本发明实施例的燃气轮机，通过采用上述实施例的静叶间隙控制系统，燃机性能好，功率足，使用寿命长。
39.在本发明的描述中，需要理解的是，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发明和简化描述，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发明的限制。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
44.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。