專利名稱:一種用于發(fā)動機(jī)渦輪泵的軸向力平衡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于發(fā)動機(jī)渦輪泵技術(shù)領(lǐng)域,也適用于對軸向力平衡裝置要求較高的其他旋轉(zhuǎn)機(jī)械。
背景技術(shù):
發(fā)動機(jī)渦輪泵中,泵的出口壓力一般情況下都比較高,主軸上零組件只要存在較小的不平衡面積就可能產(chǎn)生很大的軸向力。渦輪通常采用效率比較高的低壓比、大流量反力式結(jié)構(gòu)。因此在工作時由于渦輪盤兩側(cè)壓力不等存在軸向力?,F(xiàn)有發(fā)動機(jī)絕大多數(shù)要求能在大范圍內(nèi)變工況條件下穩(wěn)定可靠工作,如果單靠軸承在變工況情況下來承受渦輪泵產(chǎn)生的軸向力是很不可靠的。因此渦輪泵結(jié)構(gòu)中軸向力平衡裝置是保證渦輪泵正??煽抗ぷ鞯年P(guān)鍵組件。傳統(tǒng)的渦輪泵軸向力平衡裝置主要是平衡盤以及平衡鼓。平衡盤利用一道軸向間隙節(jié)流,平衡能力和靈敏度不強(qiáng),軸向力不能平衡時存在盤面摩擦的問題,常用于工況變化范圍不大、軸向力變化不大的渦輪泵中。平衡鼓只能平衡不變量值,不變方向的軸向力,常用于小功率的渦輪泵結(jié)構(gòu)中。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的渦輪泵軸向力平衡裝置只能平衡不變量值、不變方向的軸向力的技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種用于發(fā)動機(jī)渦輪泵的軸向力平衡裝置,該裝置具有更強(qiáng)的平衡能力,更高的靈敏度,在工作中不會發(fā)生碰麼。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案一種用于發(fā)動機(jī)渦輪泵的軸向力平衡裝置,其特殊之處在于包括平衡盤、高壓徑向節(jié)流間隙以及低壓徑向節(jié)流間隙,所述高壓徑向節(jié)流間隙1設(shè)置在葉輪蓋板的上端和平衡盤之間,所述低壓徑向節(jié)流間隙3設(shè)置在葉輪蓋板的下端和平衡盤之間。還包括平衡腔2,平衡腔2設(shè)置在葉輪蓋板的中部和平衡盤之間。實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是設(shè)置由高壓徑向節(jié)流間隙、低壓徑向節(jié)流間隙、平衡腔組成的特殊結(jié)構(gòu)。高壓流體流經(jīng)兩道節(jié)流間隙,渦輪泵軸向力變化將造成高壓徑向節(jié)流間隙、低壓徑向節(jié)流間隙處的節(jié)流面積變化,面積變化將導(dǎo)致平衡腔中的壓力變化, 該處壓力產(chǎn)生的軸向力和軸系軸向力,兩者處于動態(tài)平衡。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于1、本實(shí)用新型采用兩道徑向間隙(高壓徑向節(jié)流間隙和低壓徑向節(jié)流間隙),解決了傳統(tǒng)平衡盤在軸向力變化過大時,軸向間隙不可避免的碰磨問題。2、本實(shí)用新型設(shè)置平衡腔結(jié)構(gòu),使平衡裝置平衡能力更強(qiáng),更靈敏。渦輪泵工作過程中,由于工況變化等原因造成軸系剩余軸向力發(fā)生變化,將導(dǎo)致軸系向某一方向移動, 軸向零件與軸向力平衡裝置之間軸向相對位置發(fā)生變化,兩道徑向間隙的節(jié)流面積隨之變化,平衡腔中的壓力也產(chǎn)生變化,該壓力變化產(chǎn)生的軸向力總是阻止軸系運(yùn)動的。較小的軸向位移就可以使徑向間隙的節(jié)流面積發(fā)生較大變化,使平衡腔中的壓力發(fā)生較大變化,軸向力平衡裝置對軸向力的改變可以迅速作出反應(yīng)。
圖1是本實(shí)用新型的主視圖;圖2是本實(shí)用新型的右視圖;圖3是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖;其中附圖標(biāo)記為1-高壓徑向節(jié)流間隙,2-平衡腔,3-低壓徑向節(jié)流間隙,4-葉輪蓋板,5-平衡盤。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示,一種用于發(fā)動機(jī)渦輪泵的軸向力平衡裝置,包括平衡盤5、高壓徑向節(jié)流間隙以及低壓徑向節(jié)流間隙,所述高壓徑向節(jié)流間隙1設(shè)置在葉輪蓋板4的上端和平衡盤之間,所述低壓徑向節(jié)流間隙3設(shè)置在葉輪蓋板的下端和平衡盤之間。還包括平衡腔2,平衡腔2設(shè)置在葉輪蓋板的中部和平衡盤之間。本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施例,即本實(shí)用新型的基本形式。主要組成有高壓徑向節(jié)流間隙1、低壓徑向節(jié)流間隙3、平衡腔2。高壓流體流經(jīng)兩道節(jié)流間隙,渦輪泵軸向力變化將造成高壓徑向節(jié)流間隙1、低壓徑向節(jié)流間隙3處的節(jié)流面積變化,面積變化將導(dǎo)致平衡腔2中的壓力變化,該處壓力產(chǎn)生的軸向力和軸系軸向力,兩者處于動態(tài)平衡。整個平衡裝置采用機(jī)械加工方法獲得,結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定,具有良好的強(qiáng)度。本實(shí)施例的上述描述和附圖代表了本實(shí)用新型的優(yōu)選方案,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)不同的設(shè)計要求和設(shè)計參數(shù)在不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍內(nèi)進(jìn)行各種增補(bǔ)、改進(jìn)和更換,因此,本實(shí)用新型是廣泛的。
權(quán)利要求1.一種用于發(fā)動機(jī)渦輪泵的軸向力平衡裝置,包括平衡盤、高壓徑向節(jié)流間隙以及低壓徑向節(jié)流間隙,其特征在于所述高壓徑向節(jié)流間隙(1)設(shè)置在葉輪蓋板的上端和平衡盤之間,所述低壓徑向節(jié)流間隙( 設(shè)置在葉輪蓋板的下端和平衡盤之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于發(fā)動機(jī)渦輪泵的軸向力平衡裝置,其特征在于還包括平衡腔O),所述平衡腔( 設(shè)置在葉輪蓋板的中部和平衡盤之間。
專利摘要本實(shí)用新型一種用于發(fā)動機(jī)渦輪泵的軸向力平衡裝置,包括平衡盤、高壓徑向節(jié)流間隙以及低壓徑向節(jié)流間隙,高壓徑向節(jié)流間隙設(shè)置在葉輪蓋板的上端和平衡盤之間,低壓徑向節(jié)流間隙設(shè)置在葉輪蓋板的下端和平衡盤之間。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有的渦輪泵軸向力平衡裝置只能平衡不變量值、不變方向的軸向力的技術(shù)問題,本實(shí)用新型裝置具有更強(qiáng)的平衡能力,更高的靈敏度,在工作中不會發(fā)生碰撞。
文檔編號F04D29/66GK202194866SQ20112026457
公開日2012年4月18日 申請日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者宣統(tǒng), 李向陽, 李惠敏, 李斌, 李昌奐, 王曉鋒, 苗旭升, 趙武, 陳暉 , 韓飛 申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所