本申請涉及透平機械，特別涉及一種透平機械以及動平衡調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)：

1、透平機械用于將電機電能與機械能互相轉(zhuǎn)換，廣泛應(yīng)用于能源、化工等行業(yè)。透平機械例如為離心式壓縮機或向心式膨脹機。離心式壓縮機可以將工藝介質(zhì)增壓至合適的壓力用于各類化工反應(yīng)。向心式膨脹機可以將工藝介質(zhì)的能量回收用于制冷或發(fā)電循環(huán)。

2、透平機械包括機殼以及轉(zhuǎn)動設(shè)置于機殼的轉(zhuǎn)動機構(gòu)。轉(zhuǎn)動機構(gòu)通常包括轉(zhuǎn)軸、電機轉(zhuǎn)子部分、軸承轉(zhuǎn)子部分、結(jié)構(gòu)件及葉輪等做功元件。從轉(zhuǎn)動機構(gòu)中段到兩端分別為：電機轉(zhuǎn)子(磁鋼部分)、軸承轉(zhuǎn)子(如徑向磁軸承轉(zhuǎn)子、軸向磁軸承推力盤)、其他密封結(jié)構(gòu)件、軸套、葉輪。軸套用來限制軸向磁軸承推力盤在軸向的位置。軸套與轉(zhuǎn)軸通常采用間隙配合，即軸套先安裝在轉(zhuǎn)軸端部的軸頭位置后，再安裝葉輪，最后通過拉桿-鎖母將葉輪、軸套一次性拉緊，該方法在調(diào)試時必須將轉(zhuǎn)動機構(gòu)端部的零件全部安裝到位才能調(diào)試，否則未固定的軸套會被甩出。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，一般會在轉(zhuǎn)動機構(gòu)中段的磁鋼部分的兩側(cè)設(shè)置平衡端板。在動平衡調(diào)節(jié)中，去除重量平衡端板上的材料。該方法會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動機構(gòu)軸向長度加長，易造成高速轉(zhuǎn)動機構(gòu)的臨界轉(zhuǎn)速下降而損壞轉(zhuǎn)動機構(gòu)，且一旦轉(zhuǎn)動機構(gòu)裝配在機殼中，去除重量的位置被遮擋就無法進行再次動平衡。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的實施例提供一種透平機械以及動平衡調(diào)節(jié)方法，保證轉(zhuǎn)動機構(gòu)的動平衡效果，并縮短轉(zhuǎn)動機構(gòu)的軸向長度。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本申請的實施例公開了如下技術(shù)方案：

3、一方面，提供了一種透平機械，用于將機械能和電能相互轉(zhuǎn)換，透平機械包括機殼以及轉(zhuǎn)動機構(gòu)。轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、推力盤、質(zhì)心調(diào)節(jié)件以及葉輪。轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于機殼，轉(zhuǎn)軸用于傳動連接電機轉(zhuǎn)子。推力盤套設(shè)于轉(zhuǎn)軸的外周，推力盤與轉(zhuǎn)軸連接以平衡轉(zhuǎn)軸的軸向力。質(zhì)心調(diào)節(jié)件包括軸套以及設(shè)置于軸套的配重部，軸套套設(shè)于轉(zhuǎn)軸的外周且位于推力盤在轉(zhuǎn)軸軸向上的一側(cè)，配重部用于調(diào)節(jié)質(zhì)心調(diào)節(jié)件的質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)軸徑向上的位置。葉輪與轉(zhuǎn)軸傳動連接，且推力盤以及軸套夾設(shè)于葉輪與轉(zhuǎn)軸之間。

4、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，機殼包括相互連接的第一殼體和第二殼體，第一殼體圍設(shè)形成電機腔，第二殼體圍設(shè)形成工藝氣腔。轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于第一殼體，轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于電機腔，且其中一端伸入工藝氣腔；葉輪以及質(zhì)心調(diào)節(jié)件位于工藝氣腔內(nèi)。

5、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，軸套與轉(zhuǎn)軸螺紋連接，且連接螺紋的旋向與轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動方向相反。

6、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，轉(zhuǎn)軸包括同軸設(shè)置的第一軸段和第二軸段，第一軸段的外徑小于第二軸段的外徑，第一軸段和第二軸段連接處形成軸肩；其中，推力盤以及軸套分別套設(shè)于第一軸段的外周，葉輪與第一軸段連接，推力盤以及軸套夾設(shè)于葉輪與軸肩之間。

7、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，軸套包括軸套本體以及檢測部，檢測部設(shè)置于軸套本體的外周側(cè)壁；透平機械還包括檢測器，檢測器與檢測部對應(yīng)設(shè)置，檢測部用于觸發(fā)檢測器。

8、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，檢測部為軸套本體的外周側(cè)壁上的凹陷，檢測部沿軸套徑向向內(nèi)延伸。

9、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，軸套還包括多個安裝部，多個安裝部環(huán)設(shè)于轉(zhuǎn)軸間隔排布于軸套本體上，配重部通過至少一個安裝部可拆卸地安裝于軸套本體。

10、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，軸套本體具有垂直于自身軸線的中心平面，軸套本體關(guān)于中心平面對稱設(shè)置；安裝部為沉孔，并設(shè)置于軸套本體的一端，配重部為與安裝部相匹配的螺栓，配重部通過安裝部螺紋連接于軸套本體，并嵌設(shè)于軸套本體內(nèi)。

11、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，軸套本體具有垂直于自身軸線的中心平面，軸套本體關(guān)于中心平面對稱設(shè)置，多個安裝部環(huán)繞轉(zhuǎn)軸的軸線均勻間隔排布；其中，每個安裝部均包括設(shè)置于軸套本體位于軸向兩端的第一沉頭槽以及第二沉頭槽，第一沉頭槽和第二沉頭槽關(guān)于中心平面對稱設(shè)置。

12、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，軸套還包括凸出部以及密封部，凸出部沿軸套本體的徑向凸設(shè)于軸套本體靠近葉輪的一端外側(cè)壁；密封部設(shè)置于凸出部，并位于軸套本體沿轉(zhuǎn)軸的軸向的一側(cè)，環(huán)設(shè)于轉(zhuǎn)軸；透平機械還包括密封件，密封件環(huán)設(shè)于轉(zhuǎn)軸，軸套本體通過密封部與密封件沿轉(zhuǎn)軸的軸向凹凸配合，以形成迷宮式密封結(jié)構(gòu)。

13、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，安裝部包括設(shè)置于軸套本體位于軸向兩端的第一槽以及第二槽，第一槽位于第二槽靠近凸出部的一端，第一槽容積小于第二槽的容積，配重部的質(zhì)心位于中心平面遠離凸出部的一側(cè)，以使得軸套的質(zhì)心位于軸套的軸線以及中心平面上。

14、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，密封部的數(shù)量為多個，多個密封部沿轉(zhuǎn)軸的徑向間隔設(shè)置；和/或密封部沿轉(zhuǎn)軸的軸向凸出于軸套。

15、除了上述公開的一個或多個特征之外，或者作為替代，軸套為一體結(jié)構(gòu)。

16、另一方面，本申請?zhí)峁┮环N動平衡調(diào)節(jié)方法，用于透平機械的轉(zhuǎn)動機構(gòu)，動平衡調(diào)節(jié)方法包括：

17、將轉(zhuǎn)動機構(gòu)的轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于透平機械的機殼，轉(zhuǎn)軸用于傳動連接電機轉(zhuǎn)子；

18、將推力盤套設(shè)于轉(zhuǎn)軸的外周，推力盤與轉(zhuǎn)軸連接以平衡轉(zhuǎn)軸的軸向力；

19、將質(zhì)心調(diào)節(jié)件的軸套套設(shè)于轉(zhuǎn)軸的外周，且軸套位于推力盤在轉(zhuǎn)軸軸向上的一側(cè)；

20、檢測轉(zhuǎn)動機構(gòu)的質(zhì)量中心是否處于預(yù)定位置；

21、若否，則通過質(zhì)心調(diào)節(jié)件的配重部調(diào)節(jié)質(zhì)心調(diào)節(jié)件的質(zhì)量中心，使得轉(zhuǎn)動機構(gòu)的質(zhì)量中心處于預(yù)定位置；

22、將轉(zhuǎn)動機構(gòu)的葉輪與轉(zhuǎn)軸傳動連接，使得葉輪與轉(zhuǎn)軸配合夾緊推力盤以及軸套。

23、上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：

24、本技術(shù)方案中以現(xiàn)有的軸套為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在軸套上設(shè)置配重部，來實現(xiàn)質(zhì)心調(diào)節(jié)件的質(zhì)量中心的位置可調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動機構(gòu)的動平衡。相比于現(xiàn)有技術(shù)，在保證轉(zhuǎn)動機構(gòu)的動平衡效果的情況下，縮短了轉(zhuǎn)動機構(gòu)的軸向長度。

技術(shù)特征：

1.一種透平機械，用于將機械能和電能相互轉(zhuǎn)換，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述透平機械，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述透平機械，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述透平機械，其特征在于，

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述透平機械，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述透平機械，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述透平機械，其特征在于，所述軸套本體(211)具有垂直于自身軸線并通過軸套本體(211)的中心平面(m)，所述軸套(210)還包括多個安裝部(212)，多個所述安裝部(212)環(huán)設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸(10)間隔排布于所述軸套本體(211)上，所述配重部(220)通過至少一個所述安裝部(212)可拆卸地安裝于所述軸套本體(211)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述透平機械，其特征在于，所述軸套本體(211)關(guān)于所述中心平面(m)對稱設(shè)置；

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述透平機械，其特征在于，所述軸套本體(211)關(guān)于所述中心平面(m)對稱設(shè)置，多個所述安裝部(212)環(huán)繞所述轉(zhuǎn)軸(10)的軸線均勻間隔排布；

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述透平機械，其特征在于，所述軸套(210)還包括凸出部(215)以及密封部(214)，所述凸出部(215)沿所述軸套本體(211)的徑向凸設(shè)于所述軸套本體(211)靠近所述葉輪的一端外側(cè)壁；所述密封部(214)設(shè)置于所述凸出部(215)，并位于所述軸套本體(211)沿所述轉(zhuǎn)軸(10)的軸向的一側(cè)，環(huán)設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸(10)；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述透平機械，其特征在于，所述安裝部(212)包括設(shè)置于所述軸套本體(211)位于所述軸向兩端的第一槽(212a)以及第二槽(212b)，所述第一槽(212a)以及第二槽(212b)分設(shè)于所述中心平面(m)的兩側(cè)，所述第一槽(212a)位于所述第二槽(212b)靠近所述凸出部(215)的一端，所述第一槽(212a)容積小于所述第二槽(212b)的容積，所述配重部(220)的質(zhì)心位于所述中心平面(m)遠離所述凸出部(215)的一側(cè)，以使得所述軸套(210)的質(zhì)心位于所述軸套(210)的軸線以及所述中心平面(m)上。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述透平機械，其特征在于，

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述透平機械，其特征在于，

14.一種動平衡調(diào)節(jié)方法，用于透平機械的轉(zhuǎn)動機構(gòu)，其特征在于，所述動平衡調(diào)節(jié)方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請的實施例公開了透平機械以及動平衡調(diào)節(jié)方法，其中，透平機械包括機殼以及轉(zhuǎn)動機構(gòu)。轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、推力盤、質(zhì)心調(diào)節(jié)件以及葉輪。轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于機殼，轉(zhuǎn)軸用于傳動連接電機轉(zhuǎn)子。推力盤套設(shè)于轉(zhuǎn)軸的外周，推力盤與轉(zhuǎn)軸連接以平衡轉(zhuǎn)軸的軸向力。質(zhì)心調(diào)節(jié)件包括軸套以及設(shè)置于軸套的配重部，軸套套設(shè)于轉(zhuǎn)軸的外周且位于推力盤在轉(zhuǎn)軸軸向上的一側(cè)，配重部用于調(diào)節(jié)質(zhì)心調(diào)節(jié)件的質(zhì)量中心在轉(zhuǎn)軸徑向上的位置。葉輪與轉(zhuǎn)軸傳動連接，且推力盤以及軸套夾設(shè)于葉輪與轉(zhuǎn)軸之間。本申請實施例在保證轉(zhuǎn)動機構(gòu)的動平衡效果的情況下，縮短了轉(zhuǎn)動機構(gòu)的軸向長度。

技術(shù)研發(fā)人員：馮靜婭,李曉波,沈騰,張嚴,鮑宇,張新源,申博涵,冀青鵬,涂世恩,馬慧臨
受保護的技術(shù)使用者：上海齊耀環(huán)?？萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9