上鄰近動環(huán)10的位置外套有雙內(nèi)半圈軸承13。軸18上緊鄰雙內(nèi)半圈軸承13的位置外套有軸襯套16。軸18上緊鄰軸襯套16的位置外套有角接觸球軸承17。軸18上鄰近角接觸球軸承17位置外套有切線栗葉輪21，且切線栗葉輪21與軸18之間通過螺紋固定連接。通過對切線栗葉輪21施加擰緊力矩將軸系組件14上的動環(huán)10、ο型密封圈11、雙內(nèi)半圈軸承13、軸襯套16、角接觸球軸承17緊固在軸18上。
[0045]渦輪盤4的葉片高度為8-12mm，角接觸球軸承17與切線栗葉輪21之間、動環(huán)10與雙內(nèi)半圈軸承13之間各自設(shè)有第一調(diào)整墊片20，軸襯套16與軸18之間為過渡配合。軸系組件14在運轉(zhuǎn)過程中，通過調(diào)整動環(huán)10與雙內(nèi)半圈軸承13之間的第一調(diào)整墊片20進而調(diào)整動環(huán)10與靜環(huán)組件35之間的壓縮量；通過調(diào)整角接觸球軸承17與切線栗葉輪21中間的第一調(diào)整墊片20進而調(diào)整切線栗葉輪21與殼體組件I之間的間隙。軸系組件14通過雙內(nèi)半圈軸承13、角接觸球軸承17支承，并安裝到殼體組件I內(nèi)。軸系組件14通過彈性元件19對角接觸球軸承17的外圈施加軸向預(yù)緊力，雙內(nèi)半圈軸承13的外圈通過調(diào)整擋環(huán)12限位，調(diào)整擋環(huán)12與殼體組件I為過渡配合，調(diào)整擋環(huán)12通過密封組件3對其限位，密封組件3通過鎖緊螺釘23固定到殼體組件I上。雙內(nèi)半圈軸承13、角接觸球軸承17中間為軸承腔58，軸承腔58下部的殼體組件I上有孔在需要時用以安裝轉(zhuǎn)速傳感器，不需要測量轉(zhuǎn)速時，該孔通過第二堵頭54、銅墊15密封，第二堵頭54與殼體組件I之間通過螺紋固定連接。
[0046]如圖14、15、16、17、18所示，密封組件3將軸承腔58的潤滑液與渦輪腔57的氣體分開。密封組件3包括密封殼體33、靜環(huán)組件35、柔性石墨39、壓縮彈簧41和O形密封圈Ilo密封殼體33內(nèi)嵌套有靜環(huán)組件35，靜環(huán)組件35內(nèi)嵌套有柔性石墨39，靜環(huán)組件35與封殼體33之間套有壓縮彈簧41。靜環(huán)組件35通過放置于密封殼體33中的壓縮彈簧41對其提供壓緊力，通過導(dǎo)向螺釘40實現(xiàn)靜環(huán)組件35與密封殼體33之間只能沿軸向運動而不能發(fā)生圓周運動。密封殼體33內(nèi)側(cè)周向與靜環(huán)組件35接觸處設(shè)有用于安裝O形密封圈11的密封圈槽，用以安裝O形密封圈11，密封殼體33外側(cè)周向的設(shè)有用于安裝O形密封圈11密封圈槽。
[0047]如圖19、20、21、22所示，殼體組件I中間有同軸的圓柱孔，為軸系組件14的放置位置；右側(cè)為渦輪腔57，為渦輪盤4的工作位置。殼體組件I的一側(cè)開有螺旋形排氣通道43，螺旋形排氣通道43的螺旋形排氣通道入口 42與渦輪腔57相連通，螺旋形排氣通道出口 42相對于螺旋形排氣通道入口 44發(fā)生180°螺旋彎轉(zhuǎn)，螺旋形排氣通道出口 44與伺服機構(gòu)或轉(zhuǎn)接栗頭53的連接口對接，螺旋形排氣通道出口 44處周向開有石墨密封槽51。殼體組件I臨近螺旋形排氣通道43 —側(cè)的端部開有螺紋孔45和出油孔46，螺紋孔45內(nèi)安裝限流嘴52，限流嘴52中心的通孔通過圓孔與軸承腔58連通，低壓油通過限流嘴52中心的通孔進入軸承腔58內(nèi)，實現(xiàn)對軸承腔58的潤滑冷卻；低壓油通過排油孔46從軸承腔58中排出。殼體組件I的另一側(cè)開有用于安裝密封組件3的螺紋孔47和固定柔性石墨39的柔性石墨槽48。殼體組件I通過螺栓孔50、連接螺栓8實現(xiàn)殼體組件I與進氣組件2之間的連接，通過螺栓孔49實現(xiàn)氫氣渦輪栗與伺服機構(gòu)的轉(zhuǎn)接栗頭53的螺紋孔55的連接，通過螺釘孔47實現(xiàn)與機械動密封組件3的連接，通過柔性石墨槽48實現(xiàn)機械動密封與殼體組件I之間密封石墨39的安裝。
[0048]本發(fā)明所提供的一種氫氣渦輪栗工作過程:進氣組件2的進氣接管28通過管路與高壓氣源連通，進氣組件2的進氣接管28上的法蘭30、石墨密封槽29實現(xiàn)對高壓氣源的連接和密封。高壓氫氣通過進氣組件2的進氣接管28、進氣環(huán)31進入到拉伐爾噴嘴26并膨脹加速，沖擊到渦輪盤4中渦輪盤的葉片上，驅(qū)動渦輪盤4高速旋轉(zhuǎn)。做功后的低溫氫氣通過殼體組件I上的螺旋形排氣通道43繞殼體組件I內(nèi)安裝的軸系組件14的部分螺旋流動并帶走熱量，由于螺旋形排氣通道出口 44相對于螺形排氣通道進口 42發(fā)生了 180°的拐彎，即螺旋形排氣通道43繞殼體組件I中安裝軸系組件14的螺旋流動并帶走熱量，改善了軸系組件14的工作環(huán)境溫度。螺旋形排氣通道出口 44與伺服機構(gòu)轉(zhuǎn)接栗頭53的螺紋孔對接，并通過在螺形排氣通道出口 44周向的石墨密封槽51中放置柔性石墨密封環(huán)7對外密封。螺旋形排氣通道出口 44排出的氫氣通過渦輪盤4同軸驅(qū)動切線栗葉輪21，切線栗葉輪21將位于轉(zhuǎn)接栗頭53腔內(nèi)低壓油做功增壓后，通過切向噴射口 56輸出至伺服機構(gòu)的作動器；增壓時，轉(zhuǎn)接栗頭53連通的45壓力增大，低壓油流入軸承腔，并通過46流到其他管路。
【主權(quán)項】
1.一種氫氣渦輪栗，其特征在于:該裝置包括殼體組件(I)、進氣組件(2)、能夠相對殼體組件(I)轉(zhuǎn)動的軸系組件(14)、密封組件(3)，進氣組件(2)固定于殼體組件(I) 一側(cè)，軸系組件(14)的安裝在殼體組件(I)內(nèi)，軸系組件(14)穿過密封組件(3);殼體組件(I)與軸系組件(14)之間套有密封組件(3);殼體組件(I)與進氣組件(2)之間形成渦輪腔(57)，殼體組件(I)與軸系組件(14)之間形成軸承腔(58)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述的殼體組件(I)的一側(cè)開有與渦輪腔(57)連通的螺旋形排氣通道(43)，螺旋形排氣通道(43)入口與渦輪腔(57)連通，殼體組件(I)的螺旋形排氣通道(43)出口側(cè)的端部開有與軸承腔(58)連通的螺紋孔(45)和出油孔(46) ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述的螺旋形排氣通道(43)出口處周向開有石墨密封槽(51)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述的殼體組件(I)的另一側(cè)開有用于安裝密封組件⑶的螺紋孔(47)和固定柔性石墨(39)的柔性石墨槽(48)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述軸系組件(14)包括軸(18)，軸(18)外依次套有渦輪盤(4)、半圈軸承(13)、軸襯套(16)、角接觸球軸承(17)、切線栗葉輪(21);禍輪盤(4)與雙內(nèi)半圈軸承(13)之間間隔設(shè)置，軸襯套(16)與雙內(nèi)半圈軸承(13)、角接觸球軸承(17)之間均貼合，角接觸球軸承(17)與切線栗葉輪(21)之間貼合。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述進氣組件(2)包括渦輪蓋(25)、進氣接頭(27)、進氣環(huán)(31)，進氣環(huán)(31)固定于渦輪蓋(25)上；進氣接頭(27)固定于渦輪蓋(25)與進氣環(huán)(31)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述渦輪蓋(25)在進氣環(huán)(31)上設(shè)有拉伐爾噴嘴(26)，拉伐爾噴嘴(26)位于渦輪蓋(25)與進氣環(huán)(31)之間。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述進氣接頭(27)由進氣接管(28)、法蘭(30)組成，進氣接管(28)的端部設(shè)有法蘭(30)，法蘭(30)上開有石墨密封槽(29)ο9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述密封組件(3)包括密封殼體(33)、靜環(huán)組件(35)、柔性石墨(39)壓縮彈簧(41)密封殼體(33)內(nèi)嵌套有靜環(huán)組件(35)，靜環(huán)組件(35)內(nèi)嵌套有柔性石墨(39)，靜環(huán)組件(35)與封殼體(33)之間套有壓縮彈貪(41) ο10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種氫氣渦輪栗，其特征在于:所述密封殼體(33)與靜環(huán)組件(35)之間設(shè)有密封圈(11)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于一種渦輪泵，涉及一種氫氣渦輪泵，具體涉及一種液壓伺服系統(tǒng)能源用新型長程高可靠超高速氫氣渦輪泵。該裝置包括殼體組件、進氣組件、軸系組件、密封組件，進氣組件固定于殼體組件一側(cè)；軸系組件旋轉(zhuǎn)固定于殼體組件內(nèi)部；密封組件固定于殼體組件上且軸系組件穿過密封組件。渦輪葉片高度較低，大大地提高了超高速工作過程中葉片根部的離心拉應(yīng)力；排氣再利用，通過螺旋形排氣通道中低溫氫氣和軸承腔中液體的熱量交換并及時帶走熱量，極大地提高了氫氣渦輪泵及其使用對象工作的穩(wěn)定性和可靠性。
【IPC分類】F04D29/42, F04D29/04, F04D29/08
【公開號】CN105626570
【申請?zhí)枴緾N201410592881
【發(fā)明人】張淑敏, 胡麗國, 周海平, 郝小龍, 郭軍剛
【申請人】北京精密機電控制設(shè)備研究所, 中國運載火箭技術(shù)研究院
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2014年10月29日