[发明专利]一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件

说明书

技术领域

本发明属于透平装置领域，具体涉及一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件。

背景技术

在工业应用领域，大多数存在较大液体压力差的工艺系统中，都有能量可以回收利用。工业生产中的余压能是可再生能源，用能量回收装置代替减压阀，避免了余压能的浪费。目前，一体式液力透平装置因其结构简单、可完全实现零泄漏、能量回收效率高等优点而越来越多的应用到工业领域的高压富裕液体压力能量回收中，但一体式液力透平中平衡盘与透平叶轮直接接触，很容易造成平衡盘的磨损，从而影响装置的使用寿命。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件，通过在平衡盘与透平叶轮接触面留有供泵介质通过进行润滑的平衡腔，可有效的防止平衡盘磨损。

本发明提供了如下的技术方案：

一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件，包括壳体，所述壳体内设有透平腔室、轴承腔室和泵腔室，所述透平腔室、轴承腔室和泵腔室依次相连通，所述透平腔室内设有透平叶轮和用于平衡泵转轴轴向力的平衡盘，所述透平叶轮与平衡盘相邻设置且两者的接触面留有供泵送介质通过进行润滑的平衡腔,所述轴承腔室内设有转轴，所述转轴中设有供泵介质流通进入平衡腔的过流通道。

优选的，所述泵腔室内设有驱动转轮，所述转轴的第一端与透平叶轮相连，所述转轴的第二端与驱动转轮相连。

优选的，所述透平叶轮包括透平前盖板、透平叶片和透平后盖板，所述透平前盖板和透平后盖板之间设置有平衡管，所述驱动转轮包括驱动转轮前盖板、驱动转轮叶片和驱动转轮后盖板，所述转轴的两端分别连接透平后盖板和驱动转轮后盖板；所述过流通道的入口设置于驱动转轮后盖板的轴向中心位置，过流通道沿着转轴朝透平叶轮方向延伸并与所述平衡管在透平后盖板上的开口相连通，所述平衡管位于透平前盖板上的开口朝向平衡盘的端面。

优选的，所述透平后盖板内设置有若干呈均匀放射状布置的过流支道，所述过流支道与所述平衡管彼此对应设置，过流支道的一端与所述过流通道相连通，过流支道的另一端与所述平衡管相连通；所述过流通道的入口处设置有防堵塞单元。

优选的，所述防堵塞单元包括防堵头以及与防堵头相连的连接头；所述连接头的外侧设置有外螺纹，过流通道的入口段设置有内螺纹，所述连接头安装在过流通道的入口处，所述防堵头凸出在过流通道的外侧；防堵头的外圆周方向上均匀布置有若干个供泵送介质流通的过流孔以及若干个切割泵送介质中杂质的切割片，所述过流孔与过流通道相连通。

优选的，所述透平入口处设有调节进入透平腔室中的透平介质流量的流量调节单元。

优选的，所述流量调节单元包括设置在透平腔室入口处的设有分隔部，分隔部将透平腔室入口分隔成通向透平腔室的导入通道和远离透平腔室的排出通道，所述排出通道上设置有关闭和开启排出通道的阀门组件。

优选的，所述阀门组件包括设置在透平壳体上的调节阀体以及与所述调节阀体相配合的调节阀杆；所述分隔部上设置有与透平腔室和排出通道均相连通的调节腔室，所述调节阀体包括依次连通的密封腔室和内螺纹腔室，所述密封腔室与排出通道相连通；所述调节阀杆包括与调节腔室相配合的调节杆段、与密封腔室相配合的密封杆段以及与内螺纹腔室相配合的外螺纹杆段；所述外螺纹杆段转动使得调节阀杆处于向调节腔室一侧移动而封闭排出通道或者向远离调节腔室一侧移动而开启排出通道的工作状态。

优选的，所述密封杆段第一端与调节杆段相连，所述密封杆段第二端与外螺纹杆段相连，所述密封杆段上套设有密封组件；所述外螺纹杆段的远离密封杆段的一端设有连接杆段，所述连接杆段上套设有环状的连接板，所述连接板与连接杆段构成滑动配合，所述连接板固定在调节阀体上；所述连接杆段的另一端设置有手柄杆段。

本发明的有益效果是：

1、本发明在转轴的中部开设有过流通道，通过过流通道向透平叶轮一侧引入驱动转轮自身所输送的介质，并利用驱动转轮旋转做功的同时给过流通道内的介质增压，过流通道中流出的增压介质直接均匀的流入到透平前盖板与平衡盘之间的间隙内，此间隙中的增压介质推动透平叶轮向远离平衡盘的方向移动，从而达到平衡转轴轴向力的作用；同时增压介质从透平前盖板端面和平衡盘端面的间隙中泄漏，起到润滑和冷却两端面的作用，防止两个端面之间形成干摩擦。