燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，包括透平軸承座，透平軸承座中設(shè)有軸頭，所述透平軸承座上開(kāi)有引氣腔，透平軸承座的內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)凸出形成配合部，所述配合部與所述軸頭之間設(shè)有軸封環(huán)，軸封環(huán)的兩側(cè)分別是推力平衡腔室和軸承腔，所述引氣腔與所述推力平衡腔室連通，所述軸封環(huán)上開(kāi)有節(jié)流孔，所述節(jié)流孔將所述推力平衡腔室和軸承腔連通；還包括一個(gè)可活動(dòng)的調(diào)節(jié)板，所述調(diào)節(jié)板能覆蓋在所述軸封環(huán)的節(jié)流孔上，所述調(diào)節(jié)板的位置通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制。本發(fā)明通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)上壓氣機(jī)一側(cè)推力軸承所反饋的溫度及載荷信號(hào)對(duì)所述的調(diào)節(jié)板位置進(jìn)行調(diào)整，改變氣流通過(guò)節(jié)流孔的面積，從而調(diào)節(jié)推力平衡腔室內(nèi)的壓力。
【專利說(shuō)明】
燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)，尤其涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)主要包括壓氣機(jī)、燃燒室及透平三大部件?？諝膺M(jìn)入壓氣機(jī)后被壓縮成高溫高壓的空氣，然后供給燃燒室燃料燃燒，其產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)庠谕钙街信蛎涀龉Α?br>[0003]燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，氣流會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子葉片及輪盤產(chǎn)生軸向力作用，從而產(chǎn)生軸向上的力，而為了防止轉(zhuǎn)子發(fā)生軸向上的移動(dòng)，推力軸承會(huì)承受來(lái)自燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的軸向力。目前，燃?xì)廨啓C(jī)一般在壓氣機(jī)前端和透平后端分別設(shè)計(jì)一個(gè)徑向軸承，在壓氣機(jī)設(shè)計(jì)一組主、副推力軸承，所述徑向軸承安裝的部位設(shè)有軸承座(一個(gè)壓氣機(jī)軸承座和一個(gè)透平軸承座)。轉(zhuǎn)子通過(guò)兩個(gè)徑向軸承支撐在靜子上，徑向軸承只承受徑向力。主、副推力軸承主要承受轉(zhuǎn)子的軸向力，主推力軸承一般承受指向壓氣機(jī)出口方向的軸向力，副推力軸承承受指向壓氣機(jī)進(jìn)口方向的軸向力。
[0004]為了使推力軸承所承受的軸向力不至于過(guò)大，現(xiàn)有技術(shù)一般是通過(guò)從壓氣機(jī)抽氣，將具有一定壓力的氣流直接引入推力平衡腔室中；而通常推力平衡腔室設(shè)計(jì)定型后，所能提供的軸向力基本固定，無(wú)法在不改變后軸頭結(jié)構(gòu)的情況下對(duì)其進(jìn)行主動(dòng)的調(diào)節(jié)，限制了整個(gè)軸向推力系統(tǒng)的裕度。當(dāng)整機(jī)軸向力超過(guò)推力軸承所能承受的工作范圍時(shí)，需通過(guò)對(duì)推力平衡腔室內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而平衡軸向力。
[0005]針對(duì)上述問(wèn)題，需要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能可靠并且能精確控制壓縮空氣流量及壓力的可調(diào)節(jié)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠并且能精確控制壓縮空氣流量及壓力的燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置。
[0007]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，包括透平軸承座，透平軸承座中設(shè)有軸頭，透平軸承座與軸頭之間設(shè)有徑向軸承，所述透平軸承座上開(kāi)有引氣腔，透平軸承座的內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)凸出形成配合部，所述配合部與所述軸頭之間設(shè)有軸封環(huán)，所述軸封環(huán)的兩側(cè)分別是推力平衡腔室和用于放置徑向軸承的軸承腔，所述引氣腔與所述推力平衡腔室連通，所述軸封環(huán)上開(kāi)有節(jié)流孔，所述節(jié)流孔將所述推力平衡腔室和軸承腔連通;還包括一個(gè)可活動(dòng)的調(diào)節(jié)板，所述調(diào)節(jié)板能覆蓋在所述軸封環(huán)的節(jié)流孔上，所述調(diào)節(jié)板的位置通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制。
[0008]優(yōu)選地，所述軸封環(huán)的端面上開(kāi)有限位槽，節(jié)流孔穿過(guò)限位槽，所述調(diào)節(jié)板位于所述限位槽中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上連有驅(qū)動(dòng)桿，所述驅(qū)動(dòng)桿的端部設(shè)有齒輪，所述調(diào)節(jié)板上設(shè)有齒條，所述齒輪與所述齒條相嚙合。
[0009]進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)板上開(kāi)有長(zhǎng)槽，所述齒條沿長(zhǎng)槽長(zhǎng)度方向設(shè)置在長(zhǎng)槽中。
[0010]進(jìn)一步地，所述限位槽的內(nèi)壁設(shè)有限位凸起，通過(guò)限位凸起將調(diào)節(jié)板限制在限位槽中。
[0011]優(yōu)選地，所述軸封環(huán)與軸頭之間設(shè)有篦齒氣封。
[0012]優(yōu)選地，所述軸封環(huán)與軸頭之間設(shè)有刷式密封。
[0013]優(yōu)選地，所述節(jié)流孔垂直于軸頭軸線的截面為圓弧形。
[0014]如上所述，本發(fā)明燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，具有以下有益效果:
[0015]本發(fā)明設(shè)有軸封環(huán)，并且在軸封環(huán)上開(kāi)設(shè)節(jié)流孔，還包括一個(gè)可移動(dòng)的調(diào)節(jié)板，通過(guò)推力軸承所反饋的溫度及載荷信號(hào)對(duì)所述的調(diào)節(jié)板位置進(jìn)行調(diào)整，改變氣流通過(guò)節(jié)流孔的面積，從而調(diào)節(jié)推力平衡腔室內(nèi)的壓力，保證燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的軸向力平衡。
[0016]通過(guò)本發(fā)明能夠?qū)ν屏ζ胶馇皇覂?nèi)的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。此外，本發(fā)明中還安裝有篦齒氣封和刷式密封，從而能有效克服機(jī)組震動(dòng)帶來(lái)的密封性能不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。軸封環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其形式簡(jiǎn)單、重量輕，省材且便于加工和安裝。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為圖1中A處放大圖。
[0019]圖3為圖2中B向視圖。
[0020]圖中:1、透平軸承座10、軸承11、引氣腔
[0021]12、配合部2、軸頭3、軸封環(huán)
[0022]31、節(jié)流孔32、限位槽33、限位凸起
[0023]41、推力平衡腔室42、軸承腔5、調(diào)節(jié)板
[0024]51、長(zhǎng)槽52、齒條6、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)
[0025]61、電機(jī)62、驅(qū)動(dòng)桿63、齒輪
[0026]71、篦齒氣封72、刷式密封
【具體實(shí)施方式】
[0027]說(shuō)明書附圖所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容所能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中間”等用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0028]本發(fā)明為一種燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，如圖1-圖3所示，其包括透平軸承座I，透平軸承座I中設(shè)有軸頭2，透平軸承座I與軸頭2之間設(shè)有徑向軸承10，所述透平軸承座I上開(kāi)有引氣腔11，透平軸承座I的內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)凸出形成配合部12，所述配合部12與所述軸頭2之間設(shè)有軸封環(huán)3，所述軸封環(huán)3通過(guò)螺栓安裝在透平軸承座I上。所述軸封環(huán)3的兩側(cè)分別是推力平衡腔室41和用于放置徑向軸承10的軸承腔42，所述引氣腔11與所述推力平衡腔室41連通，所述軸封環(huán)3上開(kāi)有節(jié)流孔31，所述節(jié)流孔31將所述推力平衡腔室41和軸承腔42連通。還包括一個(gè)可活動(dòng)的調(diào)節(jié)板5，所述調(diào)節(jié)板5能覆蓋在所述軸封環(huán)3的節(jié)流孔31上，所述調(diào)節(jié)板5的位置通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6控制。
[0029]本發(fā)明中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6可以有多種形式，例如其包括一個(gè)油缸，油缸的活塞桿與調(diào)節(jié)板5相連接，活塞桿伸縮時(shí)帶著調(diào)節(jié)板5—起運(yùn)動(dòng)，從而調(diào)節(jié)板5對(duì)節(jié)流孔31的覆蓋面積，即調(diào)節(jié)壓縮空氣通過(guò)節(jié)流孔31的流量。在本實(shí)施例中優(yōu)選的，如圖2和圖3所示，所述軸封環(huán)3的端面上開(kāi)有限位槽32，節(jié)流孔31穿過(guò)限位槽32，所述調(diào)節(jié)板5位于所述限位槽32中；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)6包括電機(jī)61，電機(jī)61的轉(zhuǎn)軸上連有驅(qū)動(dòng)桿62，所述驅(qū)動(dòng)桿62的端部設(shè)有齒輪63，所述電機(jī)61通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)中的控制器(圖中未表示)控制。所述調(diào)節(jié)板5上設(shè)有齒條51，調(diào)節(jié)板5上還開(kāi)有長(zhǎng)槽52，所述齒條51沿長(zhǎng)槽52長(zhǎng)度方向設(shè)置在長(zhǎng)槽51中，所述齒輪63與所述齒條51相嚙合。工作時(shí):當(dāng)電機(jī)61工作時(shí)，其帶著齒輪63轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪63驅(qū)動(dòng)調(diào)節(jié)板5在限位槽32中移動(dòng)。齒輪63轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同時(shí)能夠讓調(diào)節(jié)板5向不同的方向移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)節(jié)流孔31的開(kāi)口大小，控制推力平衡腔室41中的壓縮空氣進(jìn)入軸承腔42的流量，從而保證燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的軸向力平衡。為了更好的控制電機(jī)61的轉(zhuǎn)速，所述電機(jī)61和驅(qū)動(dòng)桿62之間連有減速器，通過(guò)減速器可有效控制電機(jī)61的轉(zhuǎn)速。本實(shí)施例中的電機(jī)61在推力平衡腔室41 一側(cè)，其安裝在所述軸封環(huán)3上。
[0030]因?yàn)樗鲚S封環(huán)3、軸頭2的截面均為圓形，因此在本實(shí)施例中，如圖3所示，垂直于軸頭2軸線的方向上，所述節(jié)流孔31的截面為圓弧形、所述限位槽32為圓弧形、所述調(diào)節(jié)板5為圓弧形，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)能夠讓調(diào)節(jié)板5穩(wěn)定可靠地移動(dòng)，有效控制節(jié)流孔31的開(kāi)口大小。此外，本實(shí)施例中的節(jié)流孔31寬度較小，從而使得節(jié)流孔31前后腔室(推力平衡腔室41和軸承腔42)的壓力存在壓力差；當(dāng)由引氣腔11引入壓氣機(jī)端的壓縮空氣時(shí)，壓縮空氣進(jìn)入推力平衡腔室41并作用在腔室壁面產(chǎn)生軸向推力。
[0031]結(jié)合圖2和圖3，為了保證調(diào)節(jié)板5能夠一直有效地覆蓋在節(jié)流孔31上確保氣密性良好，所述限位槽32的內(nèi)壁設(shè)有限位凸起33，通過(guò)限位凸起33將調(diào)節(jié)板5限制在限位槽32中，使得調(diào)節(jié)板5進(jìn)能在圓周方向上移動(dòng)。
[0032]如圖2所示，所述軸封環(huán)3與軸頭2之間設(shè)有篦齒氣封71，所述軸封環(huán)3與軸頭2之間設(shè)有刷式密封72。通過(guò)篦齒氣封71和刷式密封72保證整體的密封性。也就是說(shuō)，軸封環(huán)3的內(nèi)壁和軸頭2的外壁之間設(shè)有篦齒氣封71和刷式密封72結(jié)構(gòu)。刷式密封72可有效減小由于燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子振動(dòng)和磨損等帶來(lái)的推力平衡腔室41壓力波動(dòng)。
[0033]結(jié)合如圖1-圖3，當(dāng)燃?xì)廨啓C(jī)整機(jī)軸向力發(fā)生改變時(shí)通過(guò)本發(fā)明對(duì)推力平衡腔室41內(nèi)的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體工作原理是:
[0034]在壓氣機(jī)一側(cè)設(shè)有推力軸承(圖中未表示)，控制電機(jī)61的控制器在接收推力軸承的溫度及載荷信號(hào)后對(duì)電機(jī)61發(fā)出指令，從而使得齒輪63轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪63轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒條52進(jìn)而改變調(diào)節(jié)板5的位置，調(diào)節(jié)板板5移動(dòng)時(shí)改變對(duì)節(jié)流孔31的覆蓋面積，從而控制通過(guò)節(jié)流孔31的氣流量，這樣就能對(duì)推力平衡腔室41中的壓縮空氣壓力進(jìn)行有效且穩(wěn)定的調(diào)節(jié)，精確控制推力平衡腔室41流入、流出的壓縮空氣量，調(diào)節(jié)壓力大小，從而保證燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的軸向力平衡。
[0035]綜上所述，本發(fā)明燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能可靠并且能精確控制壓縮空氣流量。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的一些實(shí)際問(wèn)題從而有很高的利用價(jià)值和使用意義。
[0036]上述實(shí)施方式僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。本發(fā)明還有許多方面可以在不違背總體思想的前提下進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)于熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，可對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，包括透平軸承座(I)，透平軸承座(I)中設(shè)有軸頭(2)，透平軸承座(I)與軸頭(2)之間設(shè)有徑向軸承(10)，所述透平軸承座(I)上開(kāi)有引氣腔(11)，其特征在于:透平軸承座(I)的內(nèi)壁向內(nèi)側(cè)凸出形成配合部(12)，所述配合部(12)與所述軸頭(2)之間設(shè)有軸封環(huán)(3)，所述軸封環(huán)(3)的兩側(cè)分別是推力平衡腔室(41)和用于放置徑向軸承(10)的軸承腔(42)，所述引氣腔(11)與所述推力平衡腔室(41)連通，所述軸封環(huán)(3)上開(kāi)有節(jié)流孔(31)，所述節(jié)流孔(31)將所述推力平衡腔室(41)和軸承腔(42)連通；還包括一個(gè)可活動(dòng)的調(diào)節(jié)板(5)，所述調(diào)節(jié)板(5)能覆蓋在所述軸封環(huán)(3)的節(jié)流孔(31)上，所述調(diào)節(jié)板(5)的位置通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述軸封環(huán)(3)的端面上開(kāi)有限位槽(32)，節(jié)流孔(31)穿過(guò)限位槽(32)，所述調(diào)節(jié)板(5)位于所述限位槽(32)中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(6)包括電機(jī)(61)，電機(jī)(61)的轉(zhuǎn)軸上連有驅(qū)動(dòng)桿(62)，所述驅(qū)動(dòng)桿(62)的端部設(shè)有齒輪(63)，所述調(diào)節(jié)板(5)上設(shè)有齒條(51)，所述齒輪(63)與所述齒條(51)相嚙入口 ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述調(diào)節(jié)板(5)上開(kāi)有長(zhǎng)槽(52)，所述齒條(51)沿長(zhǎng)槽(51)長(zhǎng)度方向設(shè)置在長(zhǎng)槽(51)中。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述限位槽(32)的內(nèi)壁設(shè)有限位凸起(33)，通過(guò)限位凸起(33)將調(diào)節(jié)板(5)限制在限位槽(32)中。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述軸封環(huán)(3)與軸頭(2)之間設(shè)有篦齒氣封(71)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述軸封環(huán)(3)與軸頭(2)之間設(shè)有刷式密封(72)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)軸向力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述節(jié)流孔(31)垂直于軸頭(2)軸線的截面為圓弧形。
【文檔編號(hào)】F02C9/20GK106014643SQ201610550696
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月13日
【發(fā)明人】黃丹萍, 孫博, 計(jì)京津
【申請(qǐng)人】上海電氣燃?xì)廨啓C(jī)有限公司