RU2465465C2

RU2465465C2 - Guide vane turning mechanism

Info

Publication number: RU2465465C2
Application number: RU2010132943/06A
Authority: RU
Inventors: Григорий Максимович Марченко (RU); Григорий Максимович Марченко
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Уральский турбинный завод"
Priority date: 2010-08-05
Filing date: 2010-08-05
Publication date: 2012-10-27
Also published as: RU2010132943A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: guide vane turning mechanism of axial turbine or compressor includes housing with case with turning vanes, which is installed into it. Levers connected in movable manner to the ring resting on the case are fixed on vane trunnions. Mechanisms comprising the shaft installed in the sleeve attached to the housing and levers on the shaft ends are located on both sides of the housing. Levers are hinged to the ring on one end of the shaft and to hydraulic actuator on the other end. On one of the hydraulic actuators there installed is spool valve through which oil is supplied from turbine or compressor control system to its pressure cavity connected by means of a pipe to pressure cavity of the second hydraulic actuator.

EFFECT: invention allows improving the reliability of guide vane turning mechanism.

2 dwg

Description

Изобретение относится к энергомашиностроению, в частности к осевым газовым турбинам и компрессорам с поворотными направляющими лопатками, регулирующими расход рабочего газа, преимущественно работающих на взрывоопасных, пожароопасных и токсичных газах.The invention relates to power engineering, in particular to axial gas turbines and compressors with rotary guide vanes that regulate the flow of working gas, mainly working on explosive, flammable and toxic gases.

Известен механизм поворота направляющих лопаток осевого компрессора газовой турбины мощностью 16 МВт производства Уральского Турбомоторного завода (см. Б.С.Ревзин. Газотурбинные газоперекачивающие агрегаты, издательство «Недра», М., 1986, рис. 68, стр.123…125), содержащий корпус (обойму), 4 ряда поворотных направляющих лопаток, рычаги лопаток, приводные поворотные кольца, соединенные с рычагами лопаток посредством сферических шарнирных подшипников, приводимые в действие общим рычагом, соединенным с гидроприводом (прототип).The known mechanism of rotation of the guide vanes of an axial compressor of a gas turbine with a capacity of 16 MW produced by the Ural Turbomotor Plant (see B. S. Revzin. Gas turbine gas pumping units, publishing house "Nedra", M., 1986, Fig. 68, p. 123 ... 125), comprising a housing (cage), 4 rows of rotary guide vanes, blade arms, rotary drive rings connected to the blade arms by spherical articulated bearings, actuated by a common lever connected to the hydraulic actuator (prototype).

Недостатком данного исполнения механизма поворота направляющих лопаток осевого компрессора или турбины является приложение усилия гидропривода в одном месте к приводному кольцу, что при разном сопротивлении повороту каждой отдельной лопатки влечет за собой разную деформацию приводного кольца по окружности и служит причиной перекосов, деформаций и защемления его в опорах, расположенных на корпусе турбины или компрессора. Исключение защемления приводных поворотных колец турбины или компрессора особенно важно для случая размещения обоймы с лопатками и приводным кольцом внутри корпуса турбины или компрессора, т.е. без визуального контроля работы механизма поворота.The disadvantage of this design of the rotation mechanism of the guide vanes of the axial compressor or turbine is the application of the hydraulic drive force in one place to the drive ring, which with different resistance to rotation of each individual blade entails a different deformation of the drive ring around the circumference and causes distortions, deformations and pinching of it in the bearings located on the turbine or compressor housing. The elimination of pinching of the drive rotary rings of the turbine or compressor is especially important for the case of placing a cage with blades and a drive ring inside the turbine or compressor housing, i.e. without visual control of the rotation mechanism.

Задачей заявляемого изобретения является повышение надежности действия механизма поворота направляющих лопаток осевой турбины или компрессора, работающих на взрывоопасных, пожароопасных и токсичных газах (например, на природном или доменном газе и других) в режиме непрерывного регулирования. The objective of the invention is to increase the reliability of the mechanism of rotation of the guide vanes of an axial turbine or compressor operating on explosive, flammable and toxic gases (for example, natural or blast furnace gas and others) in the continuous control mode.

Поставленная задача достигается тем, что механизм поворота направляющих лопаток осевой турбины или компрессора, содержащий корпус осевой турбины и компрессора преимущественно с установленной в него обоймой с поворотными лопатками с закрепленными на их цапфах рычагами, соединенными подвижно с кольцом, опирающимся на обойму, расположенные с двух сторон механизмы, включающие вал, установленный во втулке, прикрепленной к корпусу турбины или компрессора, рычаги на концах вала, соединенные шарнирно с одного конца с кольцом и гидроприводом с другого конца, отличается тем, что на одном из гидроприводов установлен золотник, через который подается масло из системы управления турбиной или компрессора в его напорную полость, соединенную трубой с напорной полостью второго гидропривода.The problem is achieved in that the rotation mechanism of the guide vanes of the axial turbine or compressor, comprising an axial turbine and compressor housing, mainly with a cage with rotary vanes with levers fixed on their pins, movably connected to a ring resting on the cage located on both sides mechanisms including a shaft mounted in a sleeve attached to the turbine or compressor housing, levers at the ends of the shaft, articulated at one end with a ring and hydraulic drive with the other end, characterized in that a spool is installed on one of the hydraulic actuators, through which oil is supplied from the turbine control system or compressor to its pressure cavity, connected by a pipe to the pressure cavity of the second hydraulic drive.

Общий вид механизма поворота направляющих лопаток осевой турбины или компрессора показан на фиг.1, на фиг.2 - вид А - представлен поперечный разрез турбины или компрессора.A general view of the rotation mechanism of the guide vanes of an axial turbine or compressor is shown in FIG. 1, FIG. 2 — view A — shows a cross-section through a turbine or compressor.

В корпусе турбины или компрессора 1, состоящем из верхней и нижней половин, установлена в зуб обойма 2 из двух половин с вставленными в нее поворотными направляющими лопатками 3 с закрепленными на их цапфах съемными рычагами 4, соединенными подвижно с кольцом 5 посредством штифтов, закрепленных на этом кольце 5, опирающемся на обойму 2, расположенные с двух сторон корпуса турбины или компрессора механизмы, включающие вал 6, установленный подвижно во втулке 7, прикрепленной к корпусу турбины или компрессора 1, рычаг 8 на конце вала 6, соединенный шарнирно с кольцом 5, и рычаг 9 на другом конце вала 6, соединенный шарнирно со штоком гидропривода 10, на котором установлен золотник 11 подачи масла из системы управления турбины или компрессора (условно не показанной) одного из двух гидроприводов 10, расположенных на кронштейнах корпуса турбины или компрессора 1, при этом напорная полость второго гидропривода соединена с трубой 12 с напорной полостью гидропривода 10 с золотником 11. Рычаг 4 соединен траверсой 13 с кольцом 5, а рычаг 8 с ним же - траверсой 14.In the casing of the turbine or compressor 1, consisting of the upper and lower halves, a cage 2 of two halves is installed in the tooth with rotary guide vanes 3 inserted into it with removable levers 4 fixed on their pins, movably connected to the ring 5 by means of pins fixed to it ring 5, supported on a ferrule 2, mechanisms located on both sides of the turbine or compressor housing, including a shaft 6 mounted movably in a sleeve 7 attached to the turbine or compressor housing 1, a lever 8 at the end of the shaft 6, connected w pivotally with a ring 5, and a lever 9 at the other end of the shaft 6, pivotally connected to the rod of the hydraulic actuator 10, on which the spool 11 of the oil supply from the control system of the turbine or compressor (not shown conventionally) of one of the two hydraulic actuators 10 located on the brackets of the turbine housing is mounted or compressor 1, while the pressure cavity of the second hydraulic actuator is connected to the pipe 12 with the pressure cavity of the hydraulic actuator 10 with the spool 11. The lever 4 is connected by a traverse 13 with a ring 5, and the lever 8 with it is a traverse 14.

Работает механизм поворота направляющих лопаток турбины или компрессора следующим образом. При подаче масла из системы управления турбиной или компрессором в напорную полость гидропривода 10 с золотником 11 производится перемещение штока и поворот рычага 9 и установленного на одном с ним валу 6 рычага 8, который посредством траверсы 14 перемещает в осевом направлении кольцо 5, которое, в свою очередь, воздействует посредством траверсы 13 на рычаг 4 направляющей лопатки 3, устанавливает ее в определенное положение, соответствующее оптимальному режиму работы турбины или компрессора.The mechanism for turning the guide vanes of the turbine or compressor works as follows. When oil is supplied from the turbine or compressor control system to the pressure cavity of the hydraulic actuator 10 with the spool 11, the rod is moved and the lever 9 is rotated and the lever 8 mounted on the shaft 6 is connected to it 6, which moves the ring 5 in the axial direction, which, in its in turn, acts through the beam 13 on the lever 4 of the guide vanes 3, sets it in a certain position corresponding to the optimal mode of operation of the turbine or compressor.

Применение механизма поворота направляющих лопаток по данному предложению на опытной газовой утилизационной турбине ТГУ-11 мощностью 7 МВт подтвердило его высокую эксплуатационную надежность (наработка на данный период составила более 50000 часов непрерывной работы) (технический результат).The use of the mechanism for turning the guide vanes according to this proposal on the experimental gas utilization turbine TGU-11 with a capacity of 7 MW confirmed its high operational reliability (operating time for this period amounted to more than 50,000 hours of continuous operation) (technical result).

Claims

A turning mechanism for guide vanes of an axial turbine or compressor, comprising a turbine or compressor housing predominantly with a cage with rotary vanes, levers fixed to their pins, movably connected to a ring resting on the cage, mechanisms located on both sides of the turbine or compressor casing, including a shaft mounted in a sleeve attached to the turbine or compressor housing, levers at the ends of the shaft, pivotally connected at one end to a ring and hydraulic drive at the other end, characterized in that a spool is installed on one of the hydraulic actuators, through which oil is supplied from the turbine or compressor control system to its pressure cavity connected by a pipe to the pressure cavity of the second hydraulic drive.