一种氦气涡轮机轴系结构.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CN110094236A(43)申请公布日2019.08.06(21)申请号201910305782.2F04D29/057(2006.01)(22)申请日2019.04.16F04D29/08(2006.01)F04D29/28(2006.01)(71)申请人西安航天动力研究所地址710100陕西省西安市航天基地飞天路289号(72)发明人贾少锋许开富朱东华严俊峰张鹏飞王文廷罗鹏齐琛(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人臧春喜(51)Int.Cl.F01D5/02(2006.01)F01D15/08(2006.01)F01D25/16(2006.01)F04D25/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种氦气涡轮机轴系结构(57)摘要本发明公开了一种氦气涡轮机轴系结构，包括：压气机轴端螺母、氦气压气机一级叶轮、气机端氦气动压气浮径向轴承、氦气动压气浮止推轴承、中心轴、涡轮端氦气动压气浮径向轴承、平键、动力涡轮转子和涡轮轴端螺母；动力涡轮转子经平键和涡轮轴端螺母固定在中心轴一侧；氦气压气机一级叶轮经压气机轴端螺母固定在中心轴另一侧；压气机端氦气动压气浮径向轴承和涡轮端氦气动压气浮径向轴承位于动力涡轮转子和氦气压气机一级叶轮之间，以支撑中心轴；氦气动压气浮止推轴承固定在压气机端氦气动压气浮径向轴承远离氦气压气机一级叶轮的一侧。本发明结构简单可靠、轴向力可控，满足小型化和高速需求。CN110094236ACN110094236A权利要求书1/1页1.一种氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，包括：压气机轴端螺母(1)、氦气压气机一级叶轮(2)、压气机端氦气动压气浮径向轴承(3)、氦气动压气浮止推轴承(4)、中心轴(5)、涡轮端氦气动压气浮径向轴承(6)、平键(7)、动力涡轮转子(8)和涡轮轴端螺母(9)；动力涡轮转子(8)经平键(7)和涡轮轴端螺母(9)固定在中心轴(5)一侧；氦气压气机一级叶轮(2)经压气机轴端螺母(1)固定在中心轴(5)另一侧；压气机端氦气动压气浮径向轴承(3)和涡轮端氦气动压气浮径向轴承(6)位于动力涡轮转子(8)和氦气压气机一级叶轮(2)之间，以支撑中心轴(5)；氦气动压气浮止推轴承(4)固定在压气机端氦气动压气浮径向轴承(3)远离氦气压气机一级叶轮(2)的一侧。2.根据权利要求1所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，还包括：氦气压气机二级叶轮(10)；氦气压气机二级叶轮(10)设置在中心轴(5)上，位于氦气压气机一级叶轮(2)和动力涡轮转子(8)之间。3.根据权利要求2所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，压气机端氦气动压气浮径向轴承(3)位于氦气压气机一级叶轮(2)和氦气压气机二级叶轮(10)之间；涡轮端氦气动压气浮径向轴承(6)位于动力涡轮转子(8)和氦气压气机二级叶轮(10)之间；氦气动压气浮止推轴承(4)位于压气机端氦气动压气浮径向轴承(3)和氦气压气机二级叶轮(10)之间。4.根据权利要求1所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，动力涡轮转子(8)采用冲击式设计，进口气流方向从涡轮端指向压气机端，沿轴向进气、轴向排气。5.根据权利要求1所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，氦气压气机一级叶轮(2)进口气流方向从压气机端指向涡轮端，沿轴向进气、径向排气。6.根据权利要求1所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，氦气压气机二级叶轮(10)进口气流方向从涡轮端指向压气机端，沿轴向进气、径向排气。7.根据权利要求1所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，氦气压气机一级叶轮(2)，包括：密封篦齿(13)和氦气压气机一级叶轮中心孔(15)；密封篦齿(13)设置在氦气压气机一级叶轮(2)背部靠近叶顶区域；氦气压气机一级叶轮中心孔(15)位于氦气压气机一级叶轮(2)的轴线上；其中，氦气压气机一级叶轮中心孔(15)由六方孔(11)和圆柱孔(12)两部分组成；六方孔(11)与中心轴(5)相应位置的外六方段相配合，圆柱孔(12)与中心轴(5)相应位置的圆柱段相配合。8.根据权利要求7所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，密封篦齿(13)的齿顶间隙在静止状态下为0.02mm，齿数为3-8个；其中，密封篦齿(13)的齿顶间隙是指：密封篦齿(13)的齿顶与设置在第一级压气机壳体上的密封静环之间的轴向距离。9.根据权利要求7所述的氦气涡轮机轴系结构，其特征在于，氦气压气机一级叶轮中心孔(15)在距离氦气压气机一级叶轮(2)进口端面6mm的范围内为六方孔(11)，氦气压气机一级叶轮中心孔(15)的其余部分为圆柱孔(12)。2CN110094236A说明书1/4页一种氦气涡轮机轴系结构技术领域[0001]本发明属于预