[實(shí)用新型]平衡軸向推力結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820530923.1
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN208024408U
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶海亮;楊長生;馬秀娟;段瑞春
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子工業(yè)透平機(jī)械（葫蘆島）有限公司
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00;F01D11/04
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 趙冬梅

本實(shí)用新型實(shí)施方式提供了一種平衡軸向推力結(jié)構(gòu)，包括一外殼和一傳動軸，外殼為密閉空腔。所述傳動軸設(shè)置在所述外殼內(nèi)部。所述傳動軸沿軸向設(shè)置有至少一個(gè)環(huán)形槽，所述環(huán)形槽同軸設(shè)置在所述傳動軸的外表面上，所述環(huán)形槽沿所述傳動軸的徑向方向向內(nèi)凹陷。代替了傳統(tǒng)的平衡活塞結(jié)構(gòu)使傳動軸的結(jié)構(gòu)更加簡單，解決了現(xiàn)有技術(shù)中由于軸向力過大導(dǎo)致平衡活塞無法滿足設(shè)計(jì)要求的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及傳動結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，特別是指一種平衡軸向推力結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

汽輪機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式蒸汽動力裝置，高溫高壓蒸汽穿過固定噴嘴成為加速的氣流后噴射到葉片上，使裝有葉片排的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，也就是通常所指的傳動軸。汽輪機(jī)是現(xiàn)代火力發(fā)電廠的主要設(shè)備，也廣泛使用于冶金工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、艦船動力裝置中。

一般而言，當(dāng)蒸汽流過葉片時(shí)壓力會下降。因此，傳動軸上會產(chǎn)生與蒸汽流動方向相同的軸向力。如果軸向力過大的話，那么會導(dǎo)致整根傳動軸沿軸向竄動，并且還會產(chǎn)生摩擦故障。另一方面，巨大的軸向力會使軸承的工作壓力過大，它會導(dǎo)致機(jī)械疲勞和推力軸承的損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N平衡軸向推力結(jié)構(gòu)，來解決現(xiàn)有技術(shù)中采用平衡活塞無法平衡大容量、高參數(shù)機(jī)組傳動軸軸向推力的技術(shù)問題。

本申請?zhí)峁┑钠胶廨S向推力結(jié)構(gòu)，包括一外殼和一傳動軸，所述外殼為密閉空腔。所述傳動軸設(shè)置在所述外殼內(nèi)部。所述傳動軸沿軸向設(shè)置有至少一個(gè)環(huán)形槽，所述環(huán)形槽同軸設(shè)置在所述傳動軸的外表面上，且所述環(huán)形槽沿所述傳動軸的徑向方向向內(nèi)凹陷。

所述環(huán)形槽的凹陷兩側(cè)壓強(qiáng)不同，利用壓強(qiáng)差和所述環(huán)形槽橫截面積的變化產(chǎn)生一個(gè)與軸向推力方向相反的反作用力，以使所述傳動軸的軸向推力得以平衡。

在另一可選實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)環(huán)形槽為復(fù)數(shù)個(gè)，所述環(huán)形槽均同軸設(shè)置在所述傳動軸的外表面上，且所述環(huán)形槽沿所述傳動軸的軸向排布。

本實(shí)施方式提供了多個(gè)所述環(huán)形槽的設(shè)置方式。其目的在于當(dāng)所需的反向軸向推力過大時(shí)，如果單純加深一個(gè)所述環(huán)形槽的凹陷深度可能導(dǎo)致所述傳動軸由于直徑過小出現(xiàn)軸的強(qiáng)度問題。為了防止上述情況的出現(xiàn)，沿所述傳動軸的軸向設(shè)置多個(gè)所述環(huán)形槽以使每個(gè)所述環(huán)形槽都提供一定的反向軸向推力。所述傳動軸的軸向推力會與每個(gè)所述環(huán)形槽提供反向軸向推力的合力相互抵消，因此不但可以抵消軸向推力，還可以確保每個(gè)所述環(huán)形槽處的所述傳動軸直徑。

在另一可選實(shí)施方式中，所述傳動軸的外表面上套有至少一個(gè)輪盤，所述輪盤與所述傳動軸同軸設(shè)置。所述輪盤的周圈外緣設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)葉片，每個(gè)所述輪盤均設(shè)置有所述葉片。

本實(shí)施方式提供了一種在所述傳動軸上設(shè)置所述輪盤的具體結(jié)構(gòu)，一般實(shí)際操作中，所述輪盤會與所述傳動軸，以及所述環(huán)形槽一體加工。所述輪盤也為設(shè)置葉片和平衡孔提供結(jié)構(gòu)上的基礎(chǔ)。

在另一可選實(shí)施方式中，所述輪盤上進(jìn)一步設(shè)置有至少一個(gè)平衡孔，所述平衡孔沿所述傳動軸的軸向貫穿所述輪盤。

本實(shí)施方式提供了另外一種可以一定程度削減軸向推力的具體結(jié)構(gòu)，即平衡孔。平衡孔可以使部分蒸汽直接穿過所述輪盤。

在另一可選實(shí)施方式中，所述環(huán)形槽的凹陷處套接有至少一個(gè)密封圈，所述密封圈同軸套接在所述環(huán)形槽的凹陷處。本實(shí)施方式提供了一種密封圈的具體設(shè)置方式。

在另一可選實(shí)施方式中，所述密封圈為迷宮式密封圈，所述密封圈內(nèi)圈的內(nèi)緣面與所述環(huán)形槽的凹陷底面配合設(shè)置。本實(shí)施方式提供了密封圈的具體形式，以及與所述環(huán)形槽的裝配關(guān)系。