[实用新型]一种用于发动机涡轮泵的轴向力平衡装置

说明书

技术领域

本实用新型属于发动机涡轮泵技术领域，也适用于对轴向力平衡装置要求较高的其他旋转机械。

背景技术

发动机涡轮泵中，泵的出口压力一般情况下都比较高，主轴上零组件只要存在较小的不平衡面积就可能产生很大的轴向力。涡轮通常采用效率比较高的低压比、大流量反力式结构。因此在工作时由于涡轮盘两侧压力不等存在轴向力。现有发动机绝大多数要求能在大范围内变工况条件下稳定可靠工作，如果单靠轴承在变工况情况下来承受涡轮泵产生的轴向力是很不可靠的。因此涡轮泵结构中轴向力平衡装置是保证涡轮泵正常可靠工作的关键组件。

传统的涡轮泵轴向力平衡装置主要是平衡盘以及平衡鼓。平衡盘利用一道轴向间隙节流，平衡能力和灵敏度不强，轴向力不能平衡时存在盘面摩擦的问题，常用于工况变化范围不大、轴向力变化不大的涡轮泵中。平衡鼓只能平衡不变量值，不变方向的轴向力，常用于小功率的涡轮泵结构中。

实用新型内容

为了解决现有的涡轮泵轴向力平衡装置只能平衡不变量值、不变方向的轴向力的技术问题，本实用新型提供一种用于发动机涡轮泵的轴向力平衡装置，该装置具有更强的平衡能力，更高的灵敏度，在工作中不会发生碰麽。

本实用新型的技术解决方案：

一种用于发动机涡轮泵的轴向力平衡装置，其特殊之处在于：包括平衡盘、高压径向节流间隙以及低压径向节流间隙，所述高压径向节流间隙1设置在叶轮盖板的上端和平衡盘之间，所述低压径向节流间隙3设置在叶轮盖板的下端和平衡盘之间。

还包括平衡腔2，平衡腔2设置在叶轮盖板的中部和平衡盘之间。

实现本实用新型目的的技术方案是：设置由高压径向节流间隙、低压径向节流间隙、平衡腔组成的特殊结构。高压流体流经两道节流间隙，涡轮泵轴向力变化将造成高压径向节流间隙、低压径向节流间隙处的节流面积变化，面积变化将导致平衡腔中的压力变化，该处压力产生的轴向力和轴系轴向力，两者处于动态平衡。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

1、本实用新型采用两道径向间隙(高压径向节流间隙和低压径向节流间隙)，解决了传统平衡盘在轴向力变化过大时，轴向间隙不可避免的碰磨问题。

2、本实用新型设置平衡腔结构，使平衡装置平衡能力更强，更灵敏。涡轮泵工作过程中，由于工况变化等原因造成轴系剩余轴向力发生变化，将导致轴系向某一方向移动，轴向零件与轴向力平衡装置之间轴向相对位置发生变化，两道径向间隙的节流面积随之变化，平衡腔中的压力也产生变化，该压力变化产生的轴向力总是阻止轴系运动的。较小的轴向位移就可以使径向间隙的节流面积发生较大变化，使平衡腔中的压力发生较大变化，轴向力平衡装置对轴向力的改变可以迅速作出反应。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的右视图；

图3是本实用新型的整体结构示意图；

其中附图标记为：1-高压径向节流间隙，2-平衡腔，3-低压径向节流间隙，4-叶轮盖板，5-平衡盘。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种用于发动机涡轮泵的轴向力平衡装置，包括平衡盘5、高压径向节流间隙以及低压径向节流间隙，所述高压径向节流间隙1设置在叶轮盖板4的上端和平衡盘之间，所述低压径向节流间隙3设置在叶轮盖板的下端和平衡盘之间。还包括平衡腔2，平衡腔2设置在叶轮盖板的中部和平衡盘之间。

本实用新型的一种优选实施例，即本实用新型的基本形式。主要组成有：高压径向节流间隙1、低压径向节流间隙3、平衡腔2。高压流体流经两道节流间隙，涡轮泵轴向力变化将造成高压径向节流间隙1、低压径向节流间隙3处的节流面积变化，面积变化将导致平衡腔2中的压力变化，该处压力产生的轴向力和轴系轴向力，两者处于动态平衡。整个平衡装置采用机械加工方法获得，结构简单、稳定，具有良好的强度。

本实施例的上述描述和附图代表了本实用新型的优选方案，本领域技术人员可以根据不同的设计要求和设计参数在不偏离本实用新型权利要求所界定的范围内进行各种增补、改进和更换，因此，本实用新型是广泛的。