燃氣輪機軸向力調節裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種燃氣輪機軸向力調節裝置，包括透平軸承座，透平軸承座中設有軸頭，所述透平軸承座上開有引氣腔，透平軸承座的內壁向內側凸出形成配合部，所述配合部與所述軸頭之間設有軸封環，軸封環的兩側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，所述軸封環上開有節流孔，所述節流孔將所述推力平衡腔室和軸承腔連通；還包括一個可活動的調節板，所述調節板能覆蓋在所述軸封環的節流孔上，所述調節板的位置通過驅動機構控制。本發明專利技術通過燃氣輪機上壓氣機一側推力軸承所反饋的溫度及載荷信號對所述的調節板位置進行調整，改變氣流通過節流孔的面積，從而調節推力平衡腔室內的壓力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及燃氣輪機，尤其涉及一種燃氣輪機軸向力調節裝置。
技術介紹
工業燃氣輪機主要包括壓氣機、燃燒室及透平三大部件。空氣進入壓氣機后被壓縮成高溫高壓的空氣，然后供給燃燒室燃料燃燒，其產生的高溫高壓燃氣在透平中膨脹做功。燃氣輪機在運行過程中，氣流會對轉子葉片及輪盤產生軸向力作用，從而產生軸向上的力，而為了防止轉子發生軸向上的移動，推力軸承會承受來自燃氣輪機轉子的軸向力。目前，燃氣輪機一般在壓氣機前端和透平后端分別設計一個徑向軸承，在壓氣機設計一組主、副推力軸承，所述徑向軸承安裝的部位設有軸承座(一個壓氣機軸承座和一個透平軸承座)。轉子通過兩個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子的軸向力，主推力軸承一般承受指向壓氣機出口方向的軸向力，副推力軸承承受指向壓氣機進口方向的軸向力。為了使推力軸承所承受的軸向力不至于過大，現有技術一般是通過從壓氣機抽氣，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計定型后，所能提供的軸向力基本固定，無法在不改變后軸頭結構的情況下對其進行主動的調節，限制了整個軸向推力系統的裕度。當整機軸向力超過推力軸承所能承受的工作范圍時，需通過對推力平衡腔室內的壓力進行調節，從而平衡軸向力。針對上述問題，需要提供一種結構簡單、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節裝置。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題在于提供一種結構簡單、性能可靠并且能精確控制壓縮空氣流量及壓力的燃氣輪機軸向力調節裝置。為了解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：一種燃氣輪機軸向力調節裝置，包括透平軸承座，透平軸承座中設有軸頭，透平軸承座與軸頭之間設有徑向軸承，所述透平軸承座上開有引氣腔，透平軸承座的內壁向內側凸出形成配合部，所述配合部與所述軸頭之間設有軸封環，所述軸封環的兩側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，所述軸封環上開有節流孔，所述節流孔將所述推力平衡腔室和軸承腔連通；還包括一個可活動的調節板，所述調節板能覆蓋在所述軸封環的節流孔上，所述調節板的位置通過驅動機構控制。優選地，所述軸封環的端面上開有限位槽，節流孔穿過限位槽，所述調節板位于所述限位槽中，所述驅動機構包括電機，電機的轉軸上連有驅動桿，所述驅動桿的端部設有齒輪，所述調節板上設有齒條，所述齒輪與所述齒條相嚙合。進一步地，所述調節板上開有長槽，所述齒條沿長槽長度方向設置在長槽中。進一步地，所述限位槽的內壁設有限位凸起，通過限位凸起將調節板限制在限位槽中。優選地，所述軸封環與軸頭之間設有篦齒氣封。優選地，所述軸封環與軸頭之間設有刷式密封。優選地，所述節流孔垂直于軸頭軸線的截面為圓弧形。如上所述，本專利技術燃氣輪機軸向力調節裝置，具有以下有益效果：本專利技術設有軸封環，并且在軸封環上開設節流孔，還包括一個可移動的調節板，通過推力軸承所反饋的溫度及載荷信號對所述的調節板位置進行調整，改變氣流通過節流孔的面積，從而調節推力平衡腔室內的壓力，保證燃氣輪機機組的軸向力平衡。通過本專利技術能夠對推力平衡腔室內的壓力進行實時調節。此外，本專利技術中還安裝有篦齒氣封和刷式密封，從而能有效克服機組震動帶來的密封性能不穩定的缺點。軸封環為環狀結構，其形式簡單、重量輕，省材且便于加工和安裝。附圖說明圖1為本專利技術的結構圖。圖2為圖1中A處放大圖。圖3為圖2中B向視圖。圖中：1、透平軸承座 10、軸承 11、引氣腔 12、配合部 2、軸頭 3、軸封環 31、節流孔 32、限位槽 33、限位凸起 41、推力平衡腔室 42、軸承腔 5、調節板 51、長槽 52、齒條 6、驅動機構 61、電機 62、驅動桿 63、齒輪 71、篦齒氣封 72、刷式密封具體實施方式說明書附圖所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本專利技術可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本專利技術所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本專利技術所揭示的
技術實現思路
所能涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中間”等用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本專利技術可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更
技術實現思路
下，當亦視為本專利技術可實施的范疇。本專利技術為一種燃氣輪機軸向力調節裝置，如圖1-圖3所示，其包括透平軸承座1，透平軸承座1中設有軸頭2，透平軸承座1與軸頭2之間設有徑向軸承10，所述透平軸承座1上開有引氣腔11，透平軸承座1的內壁向內側凸出形成配合部12，所述配合部12與所述軸頭2之間設有軸封環3，所述軸封環3通過螺栓安裝在透平軸承座1上。所述軸封環3的兩側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3上開有節流孔31，所述節流孔31將所述推力平衡腔室41和軸承腔42連通。還包括一個可活動的調節板5，所述調節板5能覆蓋在所述軸封環3的節流孔31上，所述調節板5的位置通過驅動機構6控制。本專利技術中的驅動機構6可以有多種形式，例如其包括一個油缸，油缸的活塞桿與調節板5相連接，活塞桿伸縮時帶著調節板5一起運動，從而調節板5對節流孔31的覆蓋面積，即調節壓縮空氣通過節流孔31的流量。在本實施例中優選的，如圖2和圖3所示，所述軸封環3的端面上開有限位槽32，節流孔31穿過限位槽32，所述調節板5位于所述限位槽32中；所述驅動機構6包括電機61，電機61的轉軸上連有驅動桿62，所述驅動桿62的端部設有齒輪63，所述電機61通過燃氣輪機中的控制器(圖中未表示)控制。所述調節板5上設有齒條51，調節板5上還開有長槽52，所述齒條51沿長槽52長度方向設置在長槽51中，所述齒輪63與所述齒條51相嚙合。工作時：當電機61工作時，其帶著齒輪63轉動，齒輪63驅動調節板5在限位槽32中移動。齒輪63轉動方向不同時能夠讓調節板5向不同的方向移動，從而調節節流孔31的開口大小，控制推力平衡腔室41中的壓縮空氣進入軸承腔42的流量，從而保證燃氣輪機機組的軸向力平衡。為了更好的控制電機61的轉速，所述電機61和驅動桿62之間連有減速器，通過減速器可有效控制電機61的轉速。本實施例中的電機61在推力平衡腔室41一側，其安裝在所述軸封環3上。因為所述軸封環3、軸頭2的截面均為圓形，因此在本實施例中，如圖3所示，垂直于軸頭2軸線的方向上，所述節流孔31的截面為圓弧形、所述限位槽32為圓弧形、所述調節板5為圓弧形，通過這種結構能夠讓調節板5穩定可靠地移動，有效控制節流孔31的開口大小。此外，本實施例中的節流孔31寬度較小，從而使得節流孔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；當由引氣腔11引入壓氣機端的壓縮空氣時，壓縮空氣進本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣輪機軸向力調節裝置，包括透平軸承座(1)，透平軸承座(1)中設有軸頭(2)，透平軸承座(1)與軸頭(2)之間設有徑向軸承(10)，所述透平軸承座(1)上開有引氣腔(11)，其特征在于：透平軸承座(1)的內壁向內側凸出形成配合部(12)，所述配合部(12)與所述軸頭(2)之間設有軸封環(3)，所述軸封環(3)的兩側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(3)上開有節流孔(31)，所述節流孔(31)將所述推力平衡腔室(41)和軸承腔(42)連通；還包括一個可活動的調節板(5)，所述調節板(5)能覆蓋在所述軸封環(3)的節流孔(31)上，所述調節板(5)的位置通過驅動機構(6)控制。

【技術特征摘要】
1.一種燃氣輪機軸向力調節裝置，包括透平軸承座(1)，透平軸承座(1)中設有軸頭(2)，透平軸承座(1)與軸頭(2)之間設有徑向軸承(10)，所述透平軸承座(1)上開有引氣腔(11)，其特征在于：透平軸承座(1)的內壁向內側凸出形成配合部(12)，所述配合部(12)與所述軸頭(2)之間設有軸封環(3)，所述軸封環(3)的兩側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(3)上開有節流孔(31)，所述節流孔(31)將所述推力平衡腔室(41)和軸承腔(42)連通；還包括一個可活動的調節板(5)，所述調節板(5)能覆蓋在所述軸封環(3)的節流孔(31)上，所述調節板(5)的位置通過驅動機構(6)控制。2.根據權利要求1所述的燃氣輪機軸向力調節裝置，其特征在于：所述軸封環(3)的端面上開有限位槽(32)，節流孔(31)穿過限位槽(32)，所述調節板(5)位于所述限位槽(32...

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃丹萍，孫博，計京津，
申請(專利權)人：上海電氣燃氣輪機有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31