专利名称：叶轮加压转子喷射式燃汽轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃汽轮机。
背景技术：
传统的燃汽轮机的工作过程中，可燃气体在固定的燃烧室内燃烧，产生的高温、高压气体从固定的喷嘴高速喷向叶片，叶片带动叶轮旋转，进而完成作功过程，在此过程中作功气流的动能没有得到充分的利用，因此存在着汽轮机工作效率低的问题。
发明内容
为解决现有技术在工作过程中作功气流的动能没有得到充分的利用，所存在的汽轮机工作效率低的问题，进而提供一种叶轮加压转子喷射式燃汽轮机，可燃气从转子的导向叶间高速喷出的瞬间在点火反射栏栅内被点燃，高温、高压、高速的气流作用于主动轮和转子同时旋转作功，燃烧过程中产生的动能得到了充分的利用，提高了燃料的利用效率和整机工作效率。本发明包括空气压缩单元1、可燃气体混合及输送单元2、燃烧作功单元3、主轴4、前轴箱5和后轴箱6，主轴4的前、后端分别置于前轴箱5和后轴箱6的轴承孔内；所述空气压缩单元1包括若干组动叶片10和若干组静叶片11，若干组动叶片10串联安装在主轴4上，若干组静叶片11与若干组动叶片10相互配合间隔设置且若干组静叶片11的外缘组成空气压缩单元1的外壳；所述可燃气体混合及输送单元2包括喷油嘴20、第一混合室动叶轮21、第二混合室动叶轮22、混合室静叶轮23、螺旋气道导套24、转子25和螺旋叶片26，喷油嘴20固定在第一混合室动叶轮21和第二混合室动叶轮22之间的壳体上，与第二混合室动叶轮22相互配合的混合室静叶轮23固定在第二混合室动叶轮22后方的壳体上，螺旋气道导套24套装在混合室静叶轮23后方的主轴4上且螺旋气道导套24与主轴4之间固设有螺旋叶片26；所述转子25由转子外壳25-1、内固定环25-2和若干个导向叶片25-3组成，转子外壳25-1和内固定环25-2的后端固连为一体，若干个导向叶片25-3均布在转子外壳25-1与内固定环25-2之间，转子外壳25-1套装并固设在螺旋叶片26后方的主轴上，内固定环25-2与螺旋气道导套24后端面固定连接；所述燃烧作功单元3包括点火反射栏栅30、火花塞31、第一主动轮32、第二主动轮33和第三主动轮34组成，点火反射栏栅30固设在转子25的导向叶片25-3前方的壳体上，第一主动轮32、第二主动轮33和第三主动轮34依次固设在点火反射栏栅30前方的螺旋气道导套24的外表面上；所述点火反射栏栅30开有沿圆周均布的若干个栅格通道35，栅格通道35的侧壁上开设有与相邻两个栅格通道35连通的径向火花塞安装孔36，火花塞31设置在火花塞安装孔36内，第三主动轮34前侧的壳体上开有废气导流口37。
工作过程空气经空气压缩单元1的若干组动叶片10和若干组静叶片11相互配合加压→压缩空气和可燃汽体进入可燃气体混合及输送单元2，混合气体经第一混合室动叶轮21、第二混合室动叶轮22和混合室静叶轮23相互配合压缩后，又经螺旋叶片26的旋转运动进一步压缩→混合气体进入转子25的转子外壳25-1与内固定环25-2之间的转子内腔27后，经导向叶片25-3间的缝隙喷出→进入点火反射栏栅30的栅格通道35内，同时火花塞31打火→可燃气体燃烧瞬间产生的高温、高压气流在作用于三级主动轮和转子25同时旋转作功，随着转子25的旋转，可燃气体经导向叶片25-3继续进入点火反射栏栅30的栅格通道35内→燃烧后的废气经第三主动轮34前侧的壳体上开设的废气导流口37排出。
本发明具有如下优点1、从转子喷出的可燃气体在点火反射栏栅内点燃后，同时作用于主动轮和转子，进而增加了燃料的供给，使得转子和主动轮的迅速提高，因此没有延迟效应；2、本发明采用多道动叶轮和静叶轮相配合对空气进行压缩，可燃气体的压力高，保证作功气流的高压力、快速度和大能量，进而保证整机的高效率；3、通过三级主动轮，可充分利用作功气流，以达到节能的效果；4、可燃气流从转子喷出到点燃作功的过程中没有容量和时间的制约，避免了迟滞现象。
图1是本发明的整体结构示意图，图2是转子25的结构示意图，图3是图2的A-A剖视图，图4是点火反射栏栅30的结构示意图，图5是图4的B-B剖视图，图6是第一主动轮32的结构示意图，图7是图6的C-C剖视图，图8是第二主动轮33的结构示意图，图9是图8的D-D剖视图，图10是第三主动轮34的结构示意图，图11是图10的E-E剖视图，图12是螺旋气道导套24的结构示意图，图13是图12的F-F剖视图。
具体实施例方式
具体实施方式
一(参见图1-图13)本实施方式由空气压缩单元1、可燃气体混合及输送单元2、燃烧作功单元3、主轴4、前轴箱5和后轴箱6组成，主轴4的前、后端分别置于前轴箱5和后轴箱6的轴承孔内；所述空气压缩单元1包括若干组动叶片10和若干组静叶片11，若干组动叶片10串联安装在主轴4上，若干组静叶片11与若干组动叶片10相互配合间隔设置且若干组静叶片11的外缘组成空气压缩单元1的外壳；所述可燃气体混合及输送单元2包括喷油嘴20、第一混合室动叶轮21、第二混合室动叶轮22、混合室静叶轮23、螺旋气道导套24、转子25和螺旋叶片26，喷油嘴20固定在第一混合室动叶轮21和第二混合室动叶轮22之间的壳体上，与第二混合室动叶轮22相互配合的混合室静叶轮23固定在第二混合室动叶轮22后方的壳体上，螺旋气道导套24套装在混合室静叶轮23后方的主轴4上且螺旋气道导套24与主轴4之间固设有螺旋叶片26；所述转子25由转子外壳25-1、内固定环25-2和若干个导向叶片25-3组成，转子外壳25-1和内固定环25-2的后端固连为一体，若干个导向叶片25-3均布在转子外壳25-1与内固定环25-2之间，转子外壳25-1套装并固设在螺旋叶片26后方的主轴上，内固定环25-2与螺旋气道导套24后端面固定连接；所述燃烧作功单元3包括点火反射栏栅30、火花塞31、第一主动轮32、第二主动轮33和第三主动轮34组成，点火反射栏栅30固设在转子25的导向叶片25-3前方的壳体上，第一主动轮32、第二主动轮33和第三主动轮34依次固设在点火反射栏栅30前方的螺旋气道导套24的外表面上；所述点火反射栏栅30开有沿圆周均布的若干个栅格通道35，栅格通道35的侧壁上开设有与相邻两个栅格通道35连通的径向火花塞安装孔36，火花塞31设置在火花塞安装孔36内，第三主动轮34前侧的壳体上开有废气导流口37。
具体实施方式
二(参见图1-图13)本实施方式与具体实施方式
一的不同点在于所述后轴箱6内还包括机油泵60、主轴进油套61和固设在后轴箱6底部的油底壳62，主轴进油套61的内孔壁上开有第一环形油槽61-1且所述主轴4上开有与第一环形油槽61-1连通的径向进油口4-1；主轴进油套61的外壁上开有与第一环形油槽61-1连通的进油口61-2，所述主轴4上设置有与机油泵60的输入齿轮60-1相配合的输出齿轮4-10，机油泵60的取液口设置在油底壳62内机油液面以下且所述机油泵60的出液口与主轴进油套61上的进油口61-2连通；所述前轴箱5内还包括主轴回油套51，主轴回油套51的内孔壁上开有第二环形油槽51-1且所述主轴4上开有与第二环形油槽51-1连通的径向回油口4-2；所述主轴4的前、后部分别开有与径向进油口4-1和径向回油口4-2连通的第一走油通道4-3和第二走油通道4-4，所述主轴4上与套装在主轴4上的转子外壳25-1的接合面上间隔开设有进油孔4-5和回油孔4-6，进油孔4-5和回油孔4-6分别与第二走油通道4-4和第一走油通道4-3连通；所述转子25的转子外壳25-1的外侧壳体内开设有若干个相互封闭的外壳走油腔25-4，相邻的外壳走油腔25-4分别与主轴4上相邻的进油孔4-5和回油孔4-6连通；所述螺旋气道导套24上依次间隔开有导套进油孔24-1和导套回油孔24-2，所述转子25的内固定环25-2内设置有若干个相互封闭的环内走油腔25-6，内固定环25-2上与螺旋气道导套24相接合的面上相互间隔开设有若干个固定环出油孔25-7和若干个固定环回油孔25-8，固定环出油孔25-7和固定环回油孔25-8的一端依次分别与相邻的环内走油腔25-6连通，相互间隔开设的若干个固定环出油孔25-7和若干个固定环回油孔25-8的另一端分别与螺旋气道导套24上依次间隔开设的导套进油孔24-1和导套回油孔24-2后端口连通；所述导向叶片25-3内开设有径向油通道25-5且每个导向叶片25-3的径向油通道25-5分别与相对应的外壳走油腔25-4和环内走油腔25-6连通；第一主动轮32包括第一外环32-1、第一内环32-2和固设在第一外环32-1和第一内环32-2之间的若干个第一叶片32-3，第一外环32-1内开设有若干个相互封闭的第一外环油腔32-4，第一内环32-2内开设有若干个相互封闭的第一内环油腔32-5，每个第一叶片32-3上开有第一径向叶片油道32-6且每个第一径向叶片油道32-6分别与相对应的第一外环油腔32-4和第一内环油腔32-5连通；第一内环32-2的后端面上开设有分别与第一内环油腔32-5连通的第一油口32-7和第二油口32-8且相邻的第一油口32-7和第二油口32-8分别与螺旋气道导套24上依次间隔开设的导套进油孔24-1和导套回油孔24-2前端口连通，第一外环32-1的前端面上开设有分别与第一外环油腔32-4连通的第三油口32-9和第四油口32-10；第二主动轮33包括第二外环33-1、第二内环33-2和固设在第二外环33-1和第二内环33-2之间的若干个第二叶片33-3，第二外环33-1内开设有若干个相互封闭的第二外环油腔33-4，第二内环33-2内开设有若干个相互封闭的第二内环油腔33-5，每个第二叶片33-3上开有第二径向叶片油道33-6且每个第二径向叶片油道33-6分别与相对应的第二外环油腔33-4和第二内环油腔33-5连通；第二外环33-1的后端面上开设有分别与第二外环油腔33-4连通的第五油口33-7和第六油口33-8，所述第五油口33-7和第六油口33-8分别与第一外环32-1上的第三油口32-9和第四油口32-10连通；第二内环33-2的前端面上开设有分别与第二内环油腔33-5连通的第七油口33-9和第八油口33-10；第三主动轮34包括第三外环34-1、第三内环34-2和固设在第三外环34-1和第三内环34-2之间的若干个第三叶片34-3，第三外环34-1内开设有第三外环油腔34-4，第三内环34-2内开设有若干个相互封闭的第三内环油腔34-5，每个第三叶片34-3上开有第三径向叶片油道34-6且每个第三径向叶片油道34-6分别与第三外环油腔34-4和相对应的第三内环油腔34-5连通，第三外环34-1的前端面上开设有分别与第三外环油腔34-4连通的第九油口34-7和第十油口34-8。其它组成和连接关系与具体实施方式
一相同。
本实施方式可实现燃烧作功单元3的各工作部件的冷却降温工作。机油泵60工作，机油的冷却循环路径为主轴4的径向进油口4-1、第二走油通道4-4、进油孔4-5→与上述进油孔4-5连通的外壳走油腔25-4、与上述外壳走油腔25-4连通的导向叶片25-3的径向油通道25-5、固定环出油孔25-7→螺旋气道导套24上的导套进油孔24-1→第一主动轮32的第一油口32-7、与上述第一油口32-7连通的第一径向叶片油道32-6、第三油口32-9→第二主动轮33的第五油口33-7、与上述第五油口33-7连通的第二径向叶片油道33-6、与上述第二径向叶片油道33-6连通的第二内环油腔33-5、第七油口33-9→第三主动轮34的第九油口34-7、与上述第九油口34-7连通的第三内环油腔34-5、与上述第三内环油腔34-5连通的第三径向叶片油道34-6流入第三外环油腔34-4，至此，完成一半的冷却循环；然后经尚未经过的第三径向叶片油道34-6、与上述第三径向叶片油道34-6连通的第三内环油腔34-5、第十油口34-8→第二主动轮33的第八油口33-10、与上述第八油口33-10连通的第二内环油腔33-5、与上述第二内环油腔33-5连通的第二径向叶片油道33-6、与上述第二径向叶片油道33-6连通的第二外环油腔33-4、第六油口33-8→第一主动轮32的第四油口32-10、与第四油口32-10连通的第一径向叶片油道32-6、与上述第一径向叶片油道32-6连通的第一内环油腔32-5、第二油口32-8→螺旋气道导套24上的导套回油孔24-2→转子25上的固定环回油孔25-8、与上述固定环回油孔25-8连通的环内走油腔25-6、与上述环内走油腔25-6连通的径向油通道25-5、与上述径向油通道25-5连通的外壳走油腔25-4→主轴4上的回油孔4-6和第一走油通道4-3、最后经径向回油口4-2及外设油路流回油底壳62，从而完成燃烧作功单元3的工作部件的冷却降温工作。另外，可将燃烧作功单元3壳体开设冷却通道，利用外围设置的冷却循环系统，完成燃烧作功单元3壳体的冷却降温工作。
具体实施方式
三(参见图1)本实施方式与具体实施方式
一或二的不同点在于它还包括风扇8，所述风扇8与空气压缩单元1前端的主轴4固定连接。其它组成和连接关系与具体实施方式
一或二相同。本实施方式所增加的风扇8可加大空气压缩单元1的进气量，以更好的保证整机工作需要。
权利要求
1.叶轮加压转子喷射式燃汽轮机，它包括空气压缩单元(1)、可燃气体混合及输送单元(2)、燃烧作功单元(3)、主轴(4)、前轴箱(5)和后轴箱(6)，主轴(4)的前、后端分别置于前轴箱(5)和后轴箱(6)的轴承孔内；所述空气压缩单元(1)包括若干组动叶片(10)和若干组静叶片(11)，若干组动叶片(10)串联安装在主轴(4)上，若干组静叶片(11)与若干组动叶片(10)相互配合间隔设置且若干组静叶片(11)的外缘组成空气压缩单元(1)的外壳；其特征在于所述可燃气体混合及输送单元(2)包括喷油嘴(20)、第一混合室动叶轮(21)、第二混合室动叶轮(22)、混合室静叶轮(23)、螺旋气道导套(24)、转子(25)和螺旋叶片(26)，喷油嘴(20)固定在第一混合室动叶轮(21)和第二混合室动叶轮(22)之间的壳体上，与第二混合室动叶轮(22)相互配合的混合室静叶轮(23)固定在第二混合室动叶轮(22)后方的壳体上，螺旋气道导套(24)套装在混合室静叶轮(23)后方的主轴(4)上且螺旋气道导套(24)与主轴(4)之间固设有螺旋叶片(26)；所述转子(25)由转子外壳(25-1)、内固定环(25-2)和若干个导向叶片(25-3)组成，转子外壳(25-1)和内固定环(25-2)的后端固连为一体，若干个导向叶片(25-3)均布在转子外壳(25-1)与内固定环(25-2)之间，转子外壳(25-1)套装并固设在螺旋叶片(26)后方的主轴上，内固定环(25-2)与螺旋气道导套(24)后端面固定连接；所述燃烧作功单元(3)包括点火反射栏栅(30)、火花塞(31)、第一主动轮(32)、第二主动轮(33)和第三主动轮(34)组成，点火反射栏栅(30)固设在转子(25)的导向叶片(25-3)前方的壳体上，第一主动轮(32)、第二主动轮(33)和第三主动轮(34)依次固设在点火反射栏栅(30)前方的螺旋气道导套(24)的外表面上；所述点火反射栏栅(30)开有沿圆周均布的若干个栅格通道(35)，栅格通道(35)的侧壁上开设有与相邻两个栅格通道(35)连通的径向火花塞安装孔(36)，火花塞(31)设置在火花塞安装孔(36)内，第三主动轮(34)前侧的壳体上开有废气导流口(37)。
2.根据权利要求1所述的叶轮加压转子喷射式燃汽轮机，其特征在于所述后轴箱(6)内还包括机油泵(60)、主轴进油套(61)和固设在后轴箱(6)底部的油底壳(62)，主轴进油套(61)的内孔壁上开有第一环形油槽(61-1)且所述主轴(4)上开有与第一环形油槽(61-1)连通的径向进油口(4-1)；所述主轴(4)上设置有与机油泵(60)的输入齿轮(60-1)相配合的输出齿轮(4-10)，机油泵(60)的取液口设置在油底壳(62)内机油液面以下且所述机油泵(60)的出液口与主轴进油套(61)上的进油口(61-2)连通；所述前轴箱(5)内还包括主轴回油套(51)，主轴回油套(51)的内孔壁上开有第二环形油槽(51-1)且所述主轴(4)上开有与第二环形油槽(51-1)连通的径向回油口(4-2)；所述主轴(4)的前、后部分别开有与径向进油口(4-1)和径向回油口(4-2)连通的第一走油通道(4-3)和第二走油通道(4-4)，所述主轴(4)上与套装在主轴(4)上的转子外壳(25-1)的接合面上间隔开设有进油孔(4-5)和回油孔(4-6)，进油孔(4-5)和回油孔(4-6)分别与第二走油通道(4-4)和第一走油通道(4-3)连通；所述转子(25)的转子外壳(25-1)的外侧壳体内开设有若干个相互封闭的外壳走油腔(25-4)，相邻的外壳走油腔(25-4)分别与主轴(4)上相邻的进油孔(4-5)和回油孔(4-6)连通；所述螺旋气道导套(24)上依次间隔开有导套进油孔(24-1)和导套回油孔(24-2)，所述转子(25)的内固定环(25-2)内设置有若干个相互封闭的环内走油腔(25-6)，内固定环(25-2)上与螺旋气道导套(24)相接合的面上相互间隔开设有若干个固定环出油孔(25-7)和若干个固定环回油孔(25-8)，固定环出油孔(25-7)和固定环回油孔(25-8)的一端依次分别与相邻的环内走油腔(25-6)连通，相互间隔开设的若干个固定环出油孔(25-7)和若干个固定环回油孔(25-8)的另一端分别与螺旋气道导套(24)上依次间隔开设的导套进油孔(24-1)和导套回油孔(24-2)后端口连通；所述导向叶片(25-3)内开设有径向油通道(25-5)且每个导向叶片(25-3)的径向油通道(25-5)分别与相对应的外壳走油腔(25-4)和环内走油腔(25-6)连通；第一主动轮(32)包括第一外环(32-1)、第一内环(32-2)和固设在第一外环(32-1)和第一内环(32-2)之间的若干个第一叶片(32-3)，第一外环(32-1)内开设有若干个相互封闭的第一外环油腔(32-4)，第一内环(32-2)内开设有若干个相互封闭的第一内环油腔(32-5)，每个第一叶片(32-3)上开有第一径向叶片油道(32-6)且每个第一径向叶片油道(32-6)分别与相对应的第一外环油腔(32-4)和第一内环油腔(32-5)连通；第一内环(32-2)的后端面上开设有分别与第一内环油腔(32-5)连通的第一油口(32-7)和第二油口(32-8)且相邻的第一油口(32-7)和第二油口(32-8)分别与螺旋气道导套(24)上依次间隔开设的导套进油孔(24-1)和导套回油孔(24-2)前端口连通，第一外环(32-1)的前端面上开设有分别与第一外环油腔(32-4)连通的第三油口(32-9)和第四油口(32-10)；第二主动轮(33)包括第二外环(33-1)、第二内环(33-2)和固设在第二外环(33-1)和第二内环(33-2)之间的若干个第二叶片(33-3)，第二外环(33-1)内开设有若干个相互封闭的第二外环油腔(33-4)，第二内环(33-2)内开设有若干个相互封闭的第二内环油腔(33-5)，每个第二叶片(33-3)上开有第二径向叶片油道(33-6)且每个第二径向叶片油道(33-6)分别与相对应的第二外环油腔(33-4)和第二内环油腔(33-5)连通；第二外环(33-1)的后端面上开设有分别与第二外环油腔(33-4)连通的第五油口(33-7)和第六油口(33-8)，所述第五油口(33-7)和第六油口(33-8)分别与第一外环(32-1)上的第三油口(32-9)和第四油口(32-10)连通；第二内环(33-2)的前端面上开设有分别与第二内环油腔(33-5)连通的第七油口(33-9)和第八油口(33-10)；第三主动轮(34)包括第三外环(34-1)、第三内环(34-2)和固设在第三外环(34-1)和第三内环(34-2)之间的若干个第三叶片(34-3)，第三外环(34-1)内开设有第三外环油腔(34-4)，第三内环(34-2)内开设有若干个相互封闭的第三内环油腔(34-5)，每个第三叶片(34-3)上开有第三径向叶片油道(34-6)且每个第三径向叶片油道(34-6)分别与第三外环油腔(34-4)和相对应的第三内环油腔(34-5)连通，第三外环(34-1)的前端面上开设有分别与第三外环油腔(34-4)连通的第九油口(34-7)和第十油口(34-8)。
3.根据权利要求1或2所述的叶轮加压转子喷射式燃汽轮机，其特征在于它还包括风扇(8)，所述风扇(8)与空气压缩单元(1)前端的主轴(4)固定连接。
全文摘要
叶轮加压转子喷射式燃汽轮机，它涉及一种燃汽轮机。为解决现有技术中作功气流的动能没有得到充分的利用，所存在的汽轮机工作效率低的问题，本发明包括空气压缩单元(1)、可燃气体混合及输送单元(2)、燃烧作功单元(3)、主轴(4)、前轴箱(5)和后轴箱(6)，它的设计要点在于燃烧作功单元(3)中的可燃混合气体经转子(25)前方设置有点火反射栏栅(30)，点火反射栏栅(30)的前方设置有三级主动轮；同时，在燃烧作功单元中各部件的内部设计了冷却机油的循环通道，可有效实现作功过程中各部件的冷却工作；可燃气从转子的导向叶间高速喷出的瞬间在点火反射栏栅内被点燃，高温、高压、高速的气流作用于主动轮和转子同时旋转作功，燃烧过程中产生的动能得到了充分的利用，提高了燃料的利用效率和整机工作效率。
文档编号F02C3/00GK1877102SQ20061001026
公开日2006年12月13日 申请日期2006年7月7日 优先权日2006年7月7日
发明者姜伟 申请人:姜伟