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，市場對高壓比大流量壓氣機(jī)提出需求。同時，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)化的一項關(guān)鍵技術(shù)。
[0003]壓氣機(jī)為了實現(xiàn)對空氣的壓縮，在壓氣機(jī)氣轉(zhuǎn)子和氣缸上，交替依次布置動葉和靜葉，一列動葉和一列靜葉構(gòu)成壓氣機(jī)的一級，多級動靜葉串聯(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)本體的級數(shù)為18級，首級動葉的葉頂直徑為807.8mm，首級動葉的葉根直徑為491.5mm，首級動葉的葉高為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)壁對應(yīng)動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級和13級防喘抽氣口。
[0010]軸流壓氣機(jī)本體的排氣缸4采用等速流動的蝸殼型線實現(xiàn)側(cè)向排氣。
[0011]軸流壓氣機(jī)本體包括I級進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5、齒輪和齒條傳動裝置，齒輪和齒條傳動裝置用于調(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?第十七級輪盤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級串聯(lián)實現(xiàn)設(shè)計壓比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。
【具體實施方式】
[0018]【具體實施方式】一:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實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)本體的級數(shù)為18級，首級動葉的葉頂直徑為807.8mm，首級動葉的葉根直徑為491.5mm，首級動葉的葉高為158.15mm。
[0019]本實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?第十七級輪盤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)的首級葉片的長度和機(jī)組的總級數(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，本實施方式所述的軸流壓氣機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為9000rpm，通過18級串聯(lián)實現(xiàn)設(shè)計壓比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]【具體實施方式】二:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實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]【具體實施方式】三:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實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)壁對應(yīng)動葉頂位置噴涂可磨耗碳層。
[0024]可磨耗碳層用于減小動葉頂與氣缸內(nèi)壁的間隙，提高機(jī)組效率，并可在機(jī)組運行發(fā)生動靜接觸時，通過磨耗該碳層能有效防止動葉頂與氣缸內(nèi)壁碰磨事故的發(fā)生。
[0025]【具體實施方式】四:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實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]【具體實施方式】五:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實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級和13級防喘抽氣口。
[0028]9級抽氣從前缸2圖示區(qū)域的抽氣口引出，壓氣機(jī)級抽氣由9級和13級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)成一個環(huán)形腔室，中缸3和排氣缸4也構(gòu)成一個環(huán)形腔式)，再通過周向均勻布置的4個抽氣口引出，用于壓氣機(jī)起動和運行時的防喘放氣和冷卻空氣引出，以保證壓氣機(jī)平穩(wěn)運行。
[0029]【具體實施方式】六:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實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，本實施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的排氣缸4采用等速流動的蝸殼型線實現(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，采用等速流動的蝸殼型線實現(xiàn)左側(cè)向排氣，實現(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)動方式的實現(xiàn)。
[0031]【具體實施方式】七:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實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，本實施方式中，軸流壓氣機(jī)本體包括I級進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5、齒輪和齒條傳動裝置，齒輪和齒條傳動裝置用于調(diào)節(jié)進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5的開度。
[0032]壓氣機(jī)采用I級進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉進(jìn)行進(jìn)氣流量調(diào)節(jié)，由油動機(jī)提供驅(qū)動力，有效實現(xiàn)了機(jī)組防喘，且結(jié)構(gòu)簡單，便于加工制造。機(jī)組啟動時按控制規(guī)律逐漸增大進(jìn)口可轉(zhuǎn)導(dǎo)葉5的開度，以改善啟動時的空氣流量，提高部分轉(zhuǎn)速下的壓氣機(jī)裕度，避免啟動時出現(xiàn)喘振。
[0033]【具體實施方式】八:結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實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，本實施方式中，軸流壓氣機(jī)本體的靜葉部分還包括I?1