燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡技術(shù)領(lǐng)域，特別提供一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)燃?xì)廨啓C主要包括壓氣機、燃燒室及透平三大部件。空氣進(jìn)入壓氣機后被壓縮成高溫高壓的空氣，供給燃燒室燃料燃燒，產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)庠谕钙街信蛎涀龉?，然后?jīng)擴壓器排入大氣或余熱鍋爐等設(shè)備。
[0003]燃?xì)廨啓C工作時，氣流會對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向的作用力，使轉(zhuǎn)子具有軸向運動的趨勢。對于一般的燃?xì)廨啓C，壓氣機轉(zhuǎn)子會受到向后的軸向力，透平轉(zhuǎn)子會受到向前的軸向力，兩者相互抵消，但由于壓氣機的級數(shù)比透平的級數(shù)多，產(chǎn)生向后的軸向推力較大，因此燃機轉(zhuǎn)子整體會受到一個向后的軸向合力。顯然，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時是不允許軸向運動的，否則會造成轉(zhuǎn)靜碰擦等嚴(yán)重事故。
[0004]當(dāng)今世界主流燃?xì)廨啓C一般采用推力軸承來抵消轉(zhuǎn)子的軸向推力。但當(dāng)需要平衡的推力超過推力軸承工作范圍時，通常增加卸荷腔來平衡軸向推力。卸荷腔中的氣體一般通過管路從壓氣機或其他氣源引入。由于引氣管路一般比較復(fù)雜，會占用燃機內(nèi)、外部較大空間，影響機組維護(hù)檢修的便利性。另外管路自身也需要安裝和固定，法蘭連接處也較容易發(fā)生泄漏等安全問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本實用新型的目的是提供一種能省去外部引氣管路，簡化燃機結(jié)構(gòu)，節(jié)約燃機內(nèi)、外部空間，提高機組的可靠性以及維護(hù)檢修的便利性的一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括形成于透平末級輪盤的迎風(fēng)側(cè)的第一腔體，所述第一腔體用于通入冷卻氣體以冷卻所述透平末級輪盤，還包括密封環(huán)，所述密封環(huán)設(shè)置在所述透平末級輪盤的背風(fēng)側(cè)，并固定在靜子件上，在所述密封環(huán)與所述透平末級輪盤的背風(fēng)側(cè)之間成型有第二腔體，所述透平末級輪盤設(shè)有連通所述第一腔體和第二腔體的軸向孔。
[0009]優(yōu)選的，所述第二腔體為沿所述透平末級輪盤軸向分布的環(huán)形
[0010]優(yōu)選的，所述軸向孔為在所述透平末級輪盤上周向分布的多個。
[0011 ] 優(yōu)選的，所述第二腔體設(shè)有通向葉片區(qū)的排氣通道。
[0012]優(yōu)選的，所述軸向孔設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置。
[0013](三)有益效果
[0014]本實用新型提供的一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，包括形成于透平末級輪盤的迎風(fēng)側(cè)的第一腔體，第一腔體用于通入冷卻氣體以冷卻透平末級輪盤，還包括密封環(huán)，密封環(huán)設(shè)置在透平末級輪盤的后方，并固定在靜子件上，在密封環(huán)與透平末級輪盤的背風(fēng)側(cè)之間成型有第二腔體，透平末級輪盤設(shè)有連通第一腔體和第二腔體的軸向孔。本實用新型的燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，省去了復(fù)雜的外部引氣管路，避免了管路中氣體泄漏的風(fēng)險，結(jié)構(gòu)簡單可靠，節(jié)約燃機空間，增加了檢修維護(hù)的便利性，提升了燃機運行的安全性和可靠性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例的一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0016]附圖標(biāo)記:
[0017]10、第一腔體；11、透平末級輪盤；12、第二腔體；13、密封環(huán)；14、軸向孔；15、葉片區(qū)。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0019]在本實用新型的描述中，除非另有說明，術(shù)語“上”、“下”、“頂部”、“底部”、“縱向”
等指示的方位或狀態(tài)關(guān)系為基于附圖所示的方位或狀態(tài)關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0020]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。
[0021]如圖1所示，本實用新型提供的一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，包括形成于透平末級輪盤11的迎風(fēng)側(cè)的第一腔體10，第一腔體10用于通入冷卻氣體以冷卻透平末級輪盤11，第一腔體10是燃?xì)廨啓C固有的一個結(jié)構(gòu)，第一腔體10還可以通向葉片區(qū)15，以對葉片進(jìn)行冷卻，葉片區(qū)15是位于透平末級輪盤11外圍的一個區(qū)域；本引氣結(jié)構(gòu)包括密封環(huán)13，密封環(huán)13設(shè)置在透平末級輪盤11的背風(fēng)側(cè)，并固定在靜子件上，在密封環(huán)13與透平末級輪盤11的背風(fēng)側(cè)之前成型有第二腔體12，透平末級輪盤11設(shè)有連通第一腔體10和第二腔體12的軸向孔14。
[0022]在燃?xì)廨啓C工作時，冷卻氣體注入到第一腔體10中，第一腔體10中的冷卻氣體對透平末級輪盤11的迎風(fēng)側(cè)形成冷卻的作用；同時，第一腔體10中的冷卻氣體通過軸向孔14注入到第二腔體12中，由此使第二腔體12中的氣體壓力增加，由于密封環(huán)13固定于燃?xì)廨啓C的靜子件上，故第二腔體12中的氣體形成對透平末級輪盤11 一個向前的推力，間接地也對轉(zhuǎn)子軸形成向前的推力，以此實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的軸向的推力平衡。
[0023]優(yōu)選的，第一腔體10和第二腔體12均為形成于轉(zhuǎn)子軸外圍、沿透平末級輪盤11的周向分布的環(huán)形腔體，環(huán)形的第一腔體10可對透平末級輪盤11的整周形成冷卻的作用；環(huán)形的第二腔體12亦可在透平末級輪盤11的整周形成推力，使合力方向平行于軸向。更為優(yōu)選的是，軸向孔14為在透平末級輪盤11上周向分布的多個，由此使第一腔體10中的冷卻氣體通過多個軸向孔14同步注入到第二腔體12中，在透平末級輪盤11的整周同時形成推力，即在推力形成的伊始即保證合力平行于軸向。
[0024]由于本實施例的第二腔體12中的氣體是引自第一腔體10中的冷卻氣，而第二腔體12又位于透平末級輪盤11與第一腔體10相對的一側(cè)，由此使透平末級輪盤11的兩側(cè)均受到冷卻氣體的冷卻，因此可使對透平末級輪盤11的冷卻效果更佳。另外，各個軸向孔14周向分布于透平末級輪盤11的內(nèi)部，也可以起到一定的冷卻作用。
[0025]第二腔體12優(yōu)選還設(shè)有通向葉片區(qū)15的排氣通道，由此使第二腔體12中的冷卻氣體的不斷更新，保證了這一側(cè)面持續(xù)的冷卻效力，第二腔體12中排出的冷卻氣也排放的葉片區(qū)15，起到冷卻葉片的作用。
[0026]優(yōu)選的，軸向孔14設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置，用于根據(jù)燃?xì)廨啓C的運作狀況而相應(yīng)的調(diào)整推力的大小，以保持轉(zhuǎn)子軸的軸向兩側(cè)相對推力的平衡；該流量調(diào)節(jié)裝置既可以是同時調(diào)整多個軸向孔14開度的裝置，也可以是調(diào)整多個軸向孔14開啟數(shù)量的裝置，亦或是兩組方式的組合，具體為:可以在透平末級輪盤11迎風(fēng)側(cè)或背風(fēng)側(cè)設(shè)置一阻擋盤，優(yōu)選設(shè)置在迎風(fēng)側(cè)，該阻擋盤可沿透平末級輪盤11周向轉(zhuǎn)動，阻擋盤上設(shè)有多個與多個所述軸向孔14的位置相對或延次相對的通風(fēng)孔，由此通過轉(zhuǎn)動阻擋盤實現(xiàn)對多個通風(fēng)孔開度的調(diào)節(jié)，或是間隔性的關(guān)閉部分軸向孔14，亦或是關(guān)閉部分軸向孔14的同時調(diào)整其余軸向孔14的開度。
[0027]本實用新型的燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，省去了復(fù)雜的外部引氣管路，避免了管路中氣體泄漏的風(fēng)險，結(jié)構(gòu)簡單可靠，節(jié)約燃機空間，增加了檢修維護(hù)的便利性，提升了燃機運行的安全性和可靠性。
[0028]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，包括形成于透平末級輪盤(11)的迎風(fēng)側(cè)的第一腔體(10)，所述第一腔體(10)用于通入冷卻氣體以冷卻所述透平末級輪盤(11)，其特征在于，還包括密封環(huán)(13)，所述密封環(huán)(13)設(shè)置在所述透平末級輪盤(11)的背風(fēng)偵牝并固定在靜子件上，所述密封環(huán)(13)與所述透平末級輪盤(11)的背風(fēng)側(cè)之間成型有第二腔體(12)，所述透平末級輪盤(11)設(shè)有連通所述第一腔體(10)和第二腔體(12)的軸向孔(14)ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二腔體(12)為沿所述透平末級輪盤(11)軸向分布的環(huán)形。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸向孔(14)為在所述透平末級輪盤(11)的周向上分布的多個。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二腔體(12)設(shè)有通向葉片區(qū)(15)的排氣通道。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述軸向孔(14)設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置。
【專利摘要】本實用新型涉及燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括形成于透平末級輪盤的迎風(fēng)側(cè)的第一腔體，第一腔體用于通入冷卻氣體以冷卻透平末級輪盤；還包括密封環(huán)，密封環(huán)設(shè)置在透平末級輪盤的背風(fēng)側(cè)，并固定在靜子件上，在密封環(huán)與透平末級輪盤的背風(fēng)側(cè)之間成型有第二腔體，透平末級輪盤設(shè)有連通第一腔體和第二腔體的軸向孔。本實用新型的燃?xì)廨啓C轉(zhuǎn)子軸向推力平衡引氣結(jié)構(gòu)，省去了復(fù)雜的外部引氣管路，避免了管路中氣體泄漏的風(fēng)險，結(jié)構(gòu)簡單可靠，節(jié)約燃機空間，增加了檢修維護(hù)的便利性，提升了燃機運行的安全性和可靠性。
【IPC分類】F02C7/00, F02C7/12
【公開號】CN204663669
【申請?zhí)枴緾N201520181789
【發(fā)明人】劉國峰
【申請人】北京華清燃?xì)廨啓C與煤氣化聯(lián)合循環(huán)工程技術(shù)有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年3月27日