МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛОПАТОК
GUIDE VANE TURNING MECHANISM

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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).