[發(fā)明專利]一種半開式離心壓氣機軸向推力平衡方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010598316.0
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111720356A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 房駿翌;鮑叢;張影;代琳;汪洋;徐瑋瑩
• 申請（專利權）人: 遼寧福鞍燃氣輪機有限公司
• 主分類號: F04D29/051
• 分類號: F04D29/051
• 代理公司: 沈陽友和欣知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 21254
• 代理人: 楊群;郭悅

1.一種半開式離心壓氣機軸向推力平衡方法，其特征在于：包括葉輪入口端、加強段和輪盤，輪盤上設有密封片，密封片的外徑R_x在輪盤上；

所述葉輪入口端R1的軸向力為F_inlet表示，F(xiàn)_inlet為進口大氣壓對輪盤產(chǎn)生的靜壓力，F(xiàn)_inlet＝P₀×πR₁²，其中P₀為進口大氣壓，R₁是葉輪圓盤的進口半徑；

所述加強段的軸向力為F_imp表示，F(xiàn)_imp為氣流沖量變化對葉輪的沖力和葉輪前靜壓力對葉輪作用力的合力，G₀為壓氣機質(zhì)量流量，C₀為進口氣流速度，P₁為葉輪進口靜壓，P₂為葉輪出口靜壓，R₂是葉輪上葉片的進口半徑；

所述輪盤的軸向力為F_disk表示，F(xiàn)_disk為葉輪背部的環(huán)狀空腔的壓力，R₃是輪盤的小徑，R₄是輪盤的大徑，其中P₃為R₃對應空腔位置的壓力；

所述葉輪入口端F_inlet與所述加強段F_imp的軸向力的方向相同，所述輪盤F_disk與所述葉輪入口端F_inlet和所述加強段F_imp的軸向力的方向相反并且依次相加產(chǎn)生軸向推力合力，所述軸向推力合力為F表示，F(xiàn)＝F_inlet+F_imp+F_disk，默認從輪盤指向葉輪的方向為正方向，其中F_disk為正值，F(xiàn)_inlet和F_imp均為負值，F(xiàn)等于0時軸向的力得到平衡。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種半開式離心壓氣機軸向推力平衡方法，其特征在于：所述輪盤軸向力F_disk，在輪盤的R₃位置接通大氣的情況下，可將公式簡化為F_disk＝π(R₄²-R₃²)×P₂，此時，F(xiàn)_disk＝π(R₄²-R_x²)×P₂₊F_disk＝π(R_x²-R₃²)×P₃。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種半開式離心壓氣機軸向推力平衡方法，其特征在于：所述輪盤通過密封片形成了背部空腔的形狀，輪盤通過密封片將壓力進行均勻的分布。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種半開式離心壓氣機軸向推力平衡方法，其特征在于：所述密封片的齒的頂部距離葉輪背盤間隙控制在0.2～0.9mm之間。