一种适用于机载制氧的升压式涡轮冷却器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114233411A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111486278.0F01D5/14(2006.01)(22)申请日2021.12.07F01D11/00(2006.01)F01D11/02(2006.01)(71)申请人贵州永红航空机械有限责任公司F01D9/02(2006.01)地址550009贵州省贵阳市贵阳市经济技F04D29/42(2006.01)术开发区清水江路1号F04D29/44(2006.01)(72)发明人吴永兵肖笛童文涛潘绍平F04D29/28(2006.01)黄名越F04D29/30(2006.01)(74)专利代理机构贵州派腾知识产权代理有限F04D29/16(2006.01)公司52114F04D29/58(2006.01)代理人周黎亚F04D29/056(2006.01)(51)Int.Cl.F01D25/12(2006.01)F01D25/16(2006.01)F01D25/24(2006.01)F01D5/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种适用于机载制氧的升压式涡轮冷却器(57)摘要本发明公开了一种适用于机载制氧的升压式涡轮冷却器，主要由涡轮和压气机组成。涡轮叶轮和压气机叶轮安装在同一轴上，采用密封式角接触脂润滑轴承传动，轴承采用“背对背”安装，并通过弹簧弹力对涡轮和压气机侧轴承进行同时预紧。引涡轮叶轮出口的低温气体经过轴承壳体组件对轴承进行冷却，在轴承壳体组件压气机侧将冷却气体流道设计成环形流体，增大散热面积。在压气机侧设计高温气体排气通道，使压气机出口高温气体通过迷宫密封泄漏后可以直接经过通道排向大气，不会影响压气机侧的轴承，同时，在压气机叶轮帽盖中部位置设计阶梯密封结构，采用压气机叶轮帽盖上的阶梯式密封结构与涡轮叶轮、压气机叶轮背部的迷宫式密封结构组合，匹配转子轴系的轴向载荷。CN114233411ACN114233411A权利要求书1/2页1.一种适用于机载制氧的升压式涡轮冷却器，包括涡轮侧和压气机侧，涡轮侧为径‑轴流式结构，压气机侧为离心式结构，涡轮侧包括涡轮涡壳(1)、涡轮喷嘴(3)和涡轮叶轮(2)，压气机侧包括压气机壳体(10)、压气机扩压器(8)和压气机叶轮(9)，涡轮叶轮(2)通过轴(11)与压气机叶轮(9)连接，其特征在于：还包括，轴承壳体组件(6)，所述轴(11)通过轴承(13)转动连接在轴承壳体组件(6)内部；壳体组件(7)，所述轴承壳体组件(6)置于壳体组件(7)内部，壳体组件(7)的两端分别通过法兰结构(71)与涡轮涡壳(1)、压气机壳体(10)连接；隔板(5)，所述隔板(5)沿着轴(11)的轴向设置在壳体组件(7)和涡轮挡气圈(4)之间；涡轮挡气圈(4)，所述涡轮挡气圈(4)沿着轴(11)的轴向设置在隔板(5)与涡轮叶轮(2)之间；轴承(13)，所述轴承(13)包括位于轴承壳体组件(6)内的第一轴承和第二轴承，第一轴承和第二轴承套接在轴(11)上，第一轴承靠近涡轮侧，第二轴承靠近压气机侧；衬套(14)，所述衬套(14)包括位于轴承壳体组件(6)内的第一衬套和第二衬套，第一衬套和第二衬套沿着轴(11)的轴向设置在第一轴承和第二轴承之间，第一衬套和第二衬套之间为定位衬套(61)；弹簧(15)，所述弹簧(15)套接在轴(11)上并置于定位衬套(61)内，弹簧(15)的两端分别紧贴第一衬套和第二衬套，在弹簧(15)的作用力下第一衬套和第二衬套分别沿着轴(11)的轴向压紧第一轴承和第二轴承；密封衬套(12)，两个所述密封衬套(12)套接在轴(11)上，且分别位于涡轮叶轮(2)和第一轴承之间，以及压气机叶轮(9)与第二轴承之间；定位衬套(61)，所述定位衬套(61)设置在轴承壳体组件(6)的内腔中；均压孔(62)、冷却孔(63)和环形流道(64)，所述均压孔(62)、冷却孔(63)和环形流道(64)设置在轴承壳体组件(6)上，其中，均压孔(62)贯穿定位衬套(61)并使得轴承(13)的两侧压力均衡，环形流道(64)沿着轴承壳体组件(6)周向分布，冷却孔(63)从轴承壳体组件(6)靠近涡轮叶轮(2)一侧的端面向着轴承壳体组件(6)靠近压气机叶轮(9)一侧的端面延伸，最终与环形流道(64)连通。2.根据权利要求1所述的一种适用于机载制氧的升压式涡轮冷却器，其特征在于：所述涡轮叶轮(2)和压气机叶轮(9)的叶背位置分别设置有第一迷宫密封结构(16)和第二迷宫密封结构(17)。3.根据权利要求1所述的一种适用于机载制氧的升压式涡轮冷却器，其特征在于：所述冷却孔(63)和环形流道(64)与涡轮侧涡轮叶轮(2)出口的低温气体连通。4.根据权