一种测量涡轮盘腔轴向力的装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115585930A(43)申请公布日2023.01.10(21)申请号202211112572.XG01D21/02(2006.01)(22)申请日2022.09.12(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号申请人中国船舶重工集团公司第七0三研究所(72)发明人邓福泉李名家张立超赵宁波胡传龙李圣男李浪浪(74)专利代理机构哈尔滨市航友知识产权代理事务所(普通合伙)23216专利代理师张赞(51)Int.Cl.G01L5/12(2006.01)G01L5/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种测量涡轮盘腔轴向力的装置(57)摘要本发明属于燃气轮机技术领域，涉及一种测量涡轮盘腔轴向力的装置，包括转动组件、转静盘试验件、供气系统及数据测量系统，电机带动扭矩仪工作，将扭矩输出至齿轮箱，通过齿轮箱调节转速，联轴器带动主轴按设计转速转动，主轴带动转盘转动，转盘上的篦齿结构和壳体上的蜂窝结构配合形成蜂窝‑篦齿密封结构；储气箱通过进气管将压缩空气输送至转进盘内部腔室，压缩空气流经密封结构在转盘前后腔室产生压力差，随即从出口管路排出；通过布置在壳体壁面上的压力传感器测量前后腔室压力，通过数据采集装置记录实验数据。本发明将直接测量轴向力转化为测量转盘前后两个腔室的压力，经过计算得到轴向力，达到测量轴向力的目的。CN115585930ACN115585930A权利要求书1/1页1.一种测量涡轮盘腔轴向力的装置，其特征在于，包括：底座(1)，位于整个装置底部，对整个装置起到支撑、固定、调中、减震作用，同时固定电机、扭矩仪、齿轮箱、轴承箱以及转静盘底座的位置；电机(2)，位于底座上起始位置，与扭矩仪连接，为整个涡轮盘腔试验台提供驱动力；扭矩仪(3)，位于底座上，左端连接电机，右端连接齿轮箱，用于测扭矩；齿轮箱(4)，位于底座上，左端连接扭矩仪，右端通过联轴器连接主轴，用来调节主轴转速，达到试验所需的转速；轴承箱(5)，位于底座上齿轮箱和转静盘试验件之间，用于固定主轴和为轴承提供润滑和冷却；主轴(7)，位于齿轮箱和转静盘试验件之间，安装在轴承箱内部，左端与通过联轴器与齿轮箱连接，右端连接转盘，带动转盘高速旋转；出口总管(16)，位于转静盘试验件左端，通过压力软管与壳体出口连接，通过尾部的泄压阀控制出口压力；进口总管(15)，位于转静盘试验件右端，左端通过高压管道与壳体进口连接，右端连接供气管路；储气箱(8)，位于装置末端，内部充满压缩空气，通过电磁阀控制开关，通过流量计、温度传感器和压力传感器监测流量、温度和压力；支座(19)，位于底座末端，固定在底座上，用于支撑和固定壳体；压力变送器(22)，位于壳体壁面进口和出口两侧，沿周向和径向布置，用于测量转盘前后腔室压力；数据采集装置(23)，与压力变送器连接，用于记录实验数据。2.如权利要求1所述的测量涡轮盘腔轴向力的装置，其特征在于，所述转子组件由电机、扭矩仪、齿轮箱、轴承箱和主轴组成，可以通过调节功率带动转盘以稳定可控的转速旋转；3.如权利要求1所述的测量涡轮盘腔轴向力的装置，其特征在于，所述转盘上的篦齿结构是可替换件，通过螺栓连接在转盘上，并且与壳体上的蜂窝结构配合组成旋转密封结构，可用于研究封严结构对涡轮盘腔轴向力的影响；4.如权利要求1所述的测量涡轮盘腔轴向力的装置，其特征在于，所述进气路，由储气箱、进气管路和进口总管组成，可以为转静试验件进口提供具备所需温度、压力的空气；5.如权利要求1所述的测量涡轮盘腔轴向力的装置，其特征在于，所述出口总管配合尾部的压力调节阀可以为转静盘试验件出口提供所需的背压；6.如权利要求1所述的测量涡轮盘腔轴向力的装置，其特征在于，所述压力变送器在径向和周向布置在壳体壁面，周向间隔90°共布置4组压力变送器，径向间隔一定距离每组布置6个压力变送器，共48个压力变送器用于测量前后腔室压力；7.如权利要求1所述的测量涡轮盘腔轴向力的装置，其特征在于，所述数据采集装置与压力变送器连接，用于记录压力数据。2CN115585930A说明书1/3页一种测量涡轮盘腔轴向力的装置技术领域[0001]本发明属于燃气轮机空气系统技术领域，具体涉及一种测量涡轮盘腔轴向力的装置。背景技术[0002]现代燃气轮机空气系统中，平衡轴向力已经成为关键问题。轴向力过大，会导致轴承长期处于超负荷状态下工作，其直接影响就是使轴承发热，降低轴承的使用寿命，而轴向力过小，又会导致转子处于轻载打滑状态下工作，容易使轴承损坏。燃机的安装调试过程中，调整轴向力是需要耗费大量成本的工作，准确的测量轴向力是亟待解决的关键问题，因此，本发明设计了一种测量涡轮盘腔轴向力的装置，以解决