[发明专利]一种吊舱用升压式气浮涡轮冷却器结构

说明书

本发明涉及吊舱用升压式气浮涡轮冷却器技术领域，具体提供一种吊舱用升压式气浮涡轮冷却器低起浮压力结构，包括涡轮蜗壳、涡轮盘、空心轴、离心式压气机叶轮、动密封环、自锁螺母和中心拉杆、叶轮自锁螺母；起浮装置大大减小甚至消除了转子启动过程轴向力和附加摩擦力矩，从根本上降低了吊舱用升压式气浮涡轮起浮压力，与一般结构相比，具有较大优势。减低产品的起浮压力，拓宽了产品的工作压力区间，加大的产品的应用范围。减小轴向力，降低了轴承工作过程中的负载，轴承能够在最舒适的工况下工作，提升轴承使用寿命，从而提升产品可靠性。

技术领域

本发明涉及吊舱用升压式气浮涡轮冷却器技术领域，具体涉及一种吊舱用升压式气浮涡轮冷却器结构。

背景技术

气浮轴承以空气等气体为润滑介质、不需要外引气、无油污染、无接触摩擦、耐高转速、寿命长、损失小，已广泛应用于涡轮冷却器。但在静止时，转子被轴承弹性箔片裹紧不能自由转动。因此，若要转子转动，首先需克服轴与轴承之间的静摩擦力矩，而若要转子起浮，启动力矩还需足够大，确保转子加速到轴承起浮转速。

对于吊舱用升压式气浮涡轮冷却器，由于气流先进入压气机端，再进入涡轮端，此种流通方式不仅要克服原始装配的轴承摩擦力矩，还需克服气流对转子的产生的轴向力，起浮压力高，有时无法满足具体产品的最小入口压力。

现有技术中，常见的升压式气浮涡轮压气机端结构参见图1，包括压气机蜗壳1、压气机叶轮2、轴3、垫圈4、自锁螺母5和拉杆6组成。压气机叶轮2压入到轴3孔内，拉杆6穿过轴3和压气机叶轮2，自锁螺母5安装在拉杆6上，并压紧垫圈4；压气机蜗壳1通过螺钉(未画出)固定在壳体(未画出)。

由于转子静止，气流由压气机入口到涡轮出口是一个节流过程，压力逐渐降低到大气压，这导致压气机进口与涡轮出口存在压差(图2)，该压差产生一个由压气机端指向涡轮端的轴向力P1(图2)，此轴向力大，不利于产品起飞，压气机入口压力需增加到一定值(约200kPa)后，产品才能起飞；同时，加速了对轴承的磨损，极大的缩短了轴承的使用寿命。

发明内容

发明目的：提出一种吊舱用升压式气浮涡轮冷却器结构，尽量减小起飞前转子由于气动产生的轴向力，降低起浮压力，便于产品起飞，提高轴承使用寿命。

技术方案

提供一种吊舱用升压式气浮涡轮冷却器低起浮压力结构，包括涡轮蜗壳1、涡轮盘2、空心轴3、离心式压气机叶轮4、动密封环5、自锁螺母6和中心拉杆7、叶轮自锁螺母8；

所述中心拉杆依次贯穿所述涡轮自锁螺母6、动密封环5、涡轮盘、空心轴3、离心式压气机叶轮、叶轮自锁螺母；涡轮自锁螺母6和叶轮自锁螺母均与所述中心拉杆螺纹配合，使得涡轮自锁螺母6、动密封环5、离心式压气机叶轮、空心轴3、涡轮盘和叶轮自锁螺母轴向固定为一体旋转结构，空心轴的两端分别套接在离心式压气机叶轮的轴颈与涡轮盘轴颈上，且密封配合；

所述涡轮壳形成有轴端收容槽，所述中心拉杆的一端伸入到所述轴端收容槽中，且所述动密封环5封闭所述轴端收容槽，并且与所述轴端收容槽之间形成篦赤封严；

所述离心式压气机叶轮开有轴向导通的第一导气通道，使得离心式压气机叶轮工作腔与空心轴的中空腔联通；

所述动密封环和涡轮盘均开有轴向导通的第二导气通道，使得轴端收容槽与空心轴的中空腔联通；

通过第一导气通道、空心轴的中空腔和第二导气通道，使得离心式压气机叶轮工作腔与所述轴端收容槽之间压力平衡，抵消压差形成的轴向力。

进一步的，所述动密封环与所述涡轮盘之间设置有定位结构。优选地，所述定位结构为匹配的定位销和定位盲孔，所述动密封环与所述涡轮盘之一设置定位销，另一开有定位盲孔。

进一步的，所述涡轮盘的通孔孔口宽于所述所述动密封环的通孔，使得所述涡轮盘与动密封环易于装配联通成第二导气通道。