一種用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置的製作方法
2023-10-17 15:13:34 1
專利名稱：一種用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種旋轉流體機械中的推力平衡裝置，具體涉及轉軸上的壓差式推力平衡裝置。
背景技術：
在旋轉流體機械(包括泵、風機、壓縮機、膨脹機、透平機、水輪機、螺旋槳、渦輪發動機等)運行中，由於轉子和流體相互作用，會產生軸向的作用力，通常會採用一個壓差式推力平衡裝置來抵消掉大部分的推力，保持一定量的殘餘軸向力，從而大大減小推力軸承的負荷。最常使用的平衡裝置是從設備的高壓端引入高壓流體，然後該流體經過一個節流流道洩漏到設備的低壓端，高壓端與低壓端的壓差作用在轉子上的某一部分(通常是一個推力盤)，產生與流體在轉子上的作用力方向相反的力，從而抵消掉大部分的軸向流體作用力。在這裡平衡推力完全是由高壓端與低壓端的壓差和平衡盤或類似部件的面積而決定的。在立式的機械中還需要考慮轉子重力的因素。這種推力平衡原理是本專業技術領域技術人員所熟知的，而且以得到了廣泛的應用。
但是，這種推力平衡裝置不能保證在變化的工況和狀態下提供適宜的推力，所以在設計或製造不當以及工況變化時往往會出現平衡力不足或太大的情況。平衡力不足會使止推軸承負荷增加，減少止推軸承壽命，甚至損壞止推軸承；同時止推軸承的摩擦力增大也使機械功耗增加。平衡力太大會使轉子向流體作用力的反方向竄動。無論是平衡力不足或太大，都可能會使機械軸向位移變大，容易造成設備連鎖停車，影響正常生產，甚至造成設備軸承、密封等零件的損壞，必須停機大修。
為了適應機械運行工況的變化，在現有的一些技術中，有些推力平衡裝置可以根據工況的變化而做出一定的變化。例如，在日本日機裝株式會社的發明專利《推力平衡裝置》(日本專利JP109720/1998，中國專利ZL.99105578)中作為背景技術提到了一種屏蔽電動泵的推力平衡裝置設計，其主要結構包括
(1)泵葉輪上的圓筒狀突出部插入機殼圓筒狀內表面形成的固定節流孔；(2)泵葉輪上的圓筒狀突出部的底面、內表面與機殼上的兩個突出部圍成的推力平衡室；(3)靠近軸的突出部的端面與葉輪裡面形成一個可變節流孔。
當轉子軸向力增加使轉子在軸向移動時，固定節流孔基本不變，而可變節流孔變小，這樣就使得由固定節流孔流入平衡室流體流量基本不變，而由可變節流孔流出平衡室流體流量減少，平衡室內的壓力就會增加，改變作用在推力平衡裝置上的壓力差，從而改變軸向平衡力的大小，使轉子向相反的方向移動。
該發明對可變節流孔技術上加以改進，以便減少平衡室內流體的角運動量而產生的液道阻抗，從而改善推力平衡裝置的推力平衡特性。
值得提出的是，在此項設計中當推力達到新的平衡時轉子並不是回復到初始的位置。
在另一項瑞士亞瑞亞-勃朗勃威力有限公司的發明《渦輪增壓器的推力平衡方法和裝置》(專利DE 19840098.5)中，渦輪增壓器高壓區經過一個通風管道與渦輪增壓器壓力低的區域相連接，提供推力平衡壓差。此通風管道內有一閉合部件連接，它在渦輪增壓器全負荷時完全打開，輕載時至少大部分關閉，空轉時完全關閉，以減少低負荷時通過通風管道的洩漏流量，減少渦輪增壓器的功率損失，這樣就可以改善帶有推力平衡裝置的渦輪增壓器的輕載和空轉性能。
但是，日機裝株式會社的發明專利《推力平衡裝置》是採用一種簡單的機械應變式的推力平衡方法，而且如前所述當推力達到新的平衡時轉子並不能回復到初始位置。瑞士亞瑞亞-勃朗勃威力有限公司的發明《渦輪增壓器的推力平衡方法和裝置》主要目的是為了減少渦輪增壓器輕載時流經推力平衡裝置的氣體回流造成的工作效率損失。
以上兩項發明中的推力平衡裝置中都具有可變的流體孔道，但是這種簡單的、機械式的可變流體孔道提供的平衡效果是比較粗略的。由於它們無法在運行中測量推力的變化，並根據推力的值作出調節，然後根據偏差進一步修正，因而都不能根據不斷變化的工作條件和自身狀況提供精確的軸向平衡力。
事實上，現有的壓差式推力平衡裝置都是在額定的工作條件下、對一定的工作介質、按一定的理論公式或經驗公式來設計的，其中所涉及的因素(包括工作條件、工作介質、計算結果、自身生產和安裝等因素)都有可能跟實際的情況有比較大的偏差，例如，操作外部條件(如出、入口工藝壓力、溫度的變化，流體密度、粘度)的變化、設計用經驗公式的誤差、製造和安裝誤差等都會引起推力的變化。所以，現有的壓差式推力平衡裝置往往具有以下一些缺點(1)即使是具有一定應變能力的壓差式推力平衡裝置，對於工作負荷、流體性質的變化所導致的軸向力的變化的適應能力也是有限的和不精確的。
(2)無法由克服設計和製造誤差帶來的影響，造成永久性的軸向平衡力誤差。
(3)對於自身狀況的變化不能做出反應。例如流體節流間隙由於磨損變大，或結垢、堵塞或生鏽等因素變小，發生這種變化會造成流體洩漏量和節流間隙壓差的變化，影響軸向平衡力大小。
總之，由於沒有在運行中測量或估計推力的變化，並根據推力的值做出調節，然後根據偏差進一步修正，因而現有的壓差式推力平衡裝置都不能在變化的工作條件和自身狀況下提供精確的軸向平衡力。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是根據旋轉流體機械的操作條件、流體物性和自身狀況變化，能實時在線控制軸向平衡力，保持殘餘軸向力在最佳範圍。特別是當殘餘軸向力過大，有可能發生止推軸承燒損故障時，可實時調節平衡裝置的壓差，減小殘餘軸向力，減少報警和連鎖停機，達到輕微故障自愈的目的。
本實用新型的技術方案是一種壓差式推力平衡裝置，包括在旋轉流體機械的轉軸上連接的推力平衡裝置4；使流體介質從高壓區2通向低壓區8的洩漏間隙5；還包括推力檢測裝置9、控制器10、流量調節裝置6。
所述的推力檢測裝置9包括傳感器、信號放大和預處理模塊、信號採集模塊，該傳感器安裝在旋轉流體機械上，檢測與殘餘推力相關的信號；推力檢測裝置9測量和處理後的信號被送到控制器10。
所述的控制器10接收來自推力檢測裝置9的信號，根據測量或推算的殘餘推力值和所期望的殘餘推力值進行推算，將得出的輸出信號傳給流量調節裝置6。
所述的流量調節裝置6接收控制器的輸出信號，調節流過流體通道的流量，從而調節平衡盤前後的壓差，起到調節平衡推力的作用。
所述的低壓區8可以是旋轉流體機械的進、出口中壓力較低的一端，或是外部環境壓力，也可以是多級旋轉流體機械中的段間或級間壓力，還可以是連通的外部容器的壓力，即使用管道將推力平衡裝置4的低壓一側與其他外部容器連通，使該容器的壓力等於低壓區的壓力；所述的高壓區2可以是旋轉流體機械的進、出口中壓力較高的一端，也可以是多級旋轉流體機械中的段間或級間壓力；高壓區2的壓力大於低壓區8的壓力；所述的壓差式的推力平衡裝置4安裝在軸上，兩面分別通過高壓流體通道3和低壓流體通道7，與旋轉流體機械的上述高壓區2和上述低壓區8相通；流體經過洩漏間隙5從推力平衡裝置4的高壓側流到低壓側，使推力平衡裝置兩面的壓力差能產生軸向力來抵消轉子所受的流體作用力。
一般情況下，所述的推力平衡裝置4是圓盤狀的推力平衡盤，流體壓力差作用在推力平衡盤上，但壓力差也可以作用在連接在軸上的其它部分，只要有一定的橫向(以軸線為法線的平面)面積投影就可以由壓力差產生軸向平衡力。
所述的流量調節裝置6可以位於推力平衡盤的高壓區一側，也可以位於推力平衡盤的低壓區一側，還可以在推力平衡盤的高壓區一側和低壓區一側同時有流量調節裝置6。
所述的推力檢測裝置9可以有多種形式，可以採用力傳感器直接測量殘餘軸向力，然後控制推力平衡裝置兩邊的壓差，使軸向力平衡。也可以採用軸位移傳感器或油膜厚度傳感器測量軸向位移，通過調節推力平衡裝置兩邊的壓差，使軸向位移控制在合適的範圍內，從而使軸向力平衡。
還可以採用其他間接方式，用其他相應的傳感器測量相關參數。如測量進口和出口的流體壓力、對於多級或多段的旋轉流體機械，可以測量各段進出口流體壓力，然後用經驗公式或實驗公式間接計算總的軸向推力，再計算輸出信號傳給流量調節裝置6，調節推力平衡裝置兩邊的壓差，達到使軸向力平衡的目標。根據計算公式的不同，還可以增加測量轉速，以及測量流體物性參數如溫度、粘度等，用於間接計算總的軸向推力。
例如對一種壓縮機的每級葉輪，推力計算公式為F＝1/4π(D2-d2)*(Pd-Ps)其中F是葉輪所受的軸向流體作用力，π是圓周率，D是入口密封環的直徑，d是入口處軸徑，Pd是葉輪出口壓力，Ps是葉輪如口壓力。
為了在特定需要的情況下，使推力平衡盤能在很短的反應時間內減少反向平衡力，可以增加第二條高壓流體通道11。在推力平衡盤低壓區一側，同時還有第二條高壓流體通道11與高壓區2連通；在第二條高壓流體通道11上裝有高壓流量調節閥13，在低壓流體通道7上裝有低壓流量調節閥12，可以分別調節兩個通道的流量。通過增大高壓流量調節閥13的開度，可以使推力平衡盤低壓一側的壓力迅速升高。而如果僅關閉低壓流量調節閥12，靠憋壓使低壓一側升壓，需要的時間較長，因為從洩漏間隙5中洩漏的流體遠比不上直接從高壓區直接引入流體快。
在旋轉流體機械的實際工況中，有時需要推力平衡裝置能提供雙向的軸向平衡力。為此還可以將上述技術方案進行改進，將旋轉流體機械的中壓區14的流體引入推力平衡盤的高壓區一側，該中壓區是指多級旋轉流體機械中的段間或級間壓力。中壓區14的壓力大於低壓區8的壓力，但低於多級旋轉流體機械中的最高壓力。
在所述的在推力平衡盤的一側，是與多級旋轉流體機械中的段間或級間中壓區14連通，其壓力介於高壓區2和低壓區8之間；在推力平衡盤的另一側，有低壓流體通道7與低壓區8連通，同時還有第二條高壓流體通道11，與高壓區2連通；在第二條高壓流體通道11上裝有高壓流量調節閥13，在低壓流體通道7上裝有低壓流量調節閥12，可以分別調節兩個通道的流量。通過調節高壓流量調節閥13和低壓流量調節閥12的開度，可以使推力平衡盤這一側的壓力大於或小於推力平衡盤另一側的壓力，達到雙向調節軸向平衡力的目標。
另外，在雙向調節軸向平衡力的技術方案中，所述的高壓流量調節閥13和低壓流量調節閥12，既可以分別獨立控制，也可以由一個控制器採用分程控制來調節兩個閥的開度。還可以將第二條高壓流體通道11和低壓流體通道7，連接到可控制的三通上，該三通的另一通道連接到推力平衡盤的低壓側，通過控制三通可以切換第二條高壓流體通道11和低壓流體通道7的流量，從而調節推力平衡盤一側的壓力，達到雙向調節軸向平衡力的目標。
本實用新型由推力檢測裝置、控制器、流體流量調節裝置和推力平衡裝置構成一個閉環控制。推力檢測裝置直接或間接地檢測到轉子所受軸向力的變化後由控制器控制流體流量調節裝置，調節由流體機械高壓區到推力平衡裝置的流量或由推力平衡裝置到流體機械低壓區的流量，使通過節流間隙的洩漏流量和/或方向發生變化。在一定的條件下和範圍內，流經節流間隙的壓差近似地與流量的平方成正比關係，方向與洩漏流量相同。所以洩漏流量和方向的變化會使推力盤兩端的壓差的大小和方向發生變化，從而使軸向平衡力的大小和方向發生變化。在閉環控制下，控制器根據所測的軸向推力不斷調節來自高壓區或去低壓區的流體流量，使軸向平衡力發生變化，從而使殘餘軸向力達到所要求的值。當操作條件、流體物性和自身狀況變化時，可由控制器調節克服這些因素的影響，保持殘餘軸向力在最佳的範圍內。
本實用新型的有益效果是通過檢測裝置實時檢測到的參數，直接或間接地獲得旋轉流體機械的殘餘軸向力，再通過調節裝置迅速反饋，調節推力平衡裝置兩邊的壓差，產生與殘餘軸向力相反的平衡力，保證軸向力限定在合適範圍內。由於反饋是實時的、受控制的，在旋轉流體機械工況發生變化，導致軸向力變化時，能保證及時、準確地進行反饋調節，不會使殘餘軸向力過大，防止推力軸承受損和報警連鎖停機，提高旋轉流體機械的運行效率。
圖1是用於一種壓縮機的壓差式推力平衡裝置剖面圖。
圖2是用於一種壓縮機的壓差式推力平衡裝置示意圖。
圖3是一種壓差式推力平衡裝置改進圖。
圖4是一種具有雙向平衡推力的壓差式推力平衡裝置圖。
圖5是一種使用三通閥的壓差式推力平衡裝置圖。
具體實施方式
以下描述僅表示本實用新型的一種具體實施方式
，只是為了進一步對本實用新型進行說明，而並不對本實用新型進行限制。
實施例1見圖1。流體從一壓縮機1出口高壓區2經過一高壓流體通道3到達跟轉子共軸的推力平衡盤4前，經過環形洩漏間隙5洩漏流到推力平衡盤後，然後經過一個流體流量調節裝置6由洩壓管道(即低壓流體通道7)流到壓縮機入口低壓區8。
安裝在軸端的推力檢測裝置9測得的信號被送到控制器10，控制器10根據推力檢測裝置9測得的信號來控制流體流量調節裝置6，由它來改變從壓縮機平衡盤4後流到的壓縮機入口低壓區8的流量。
本實用新型的動作過程如下當殘餘軸向力變大時，推力檢測裝置9測得的信號發生變化，這個信號被送到控制器10，然後由控制器10來控制流體流量調節裝置6，使平衡盤4後到壓縮機入口低壓區8的流量變大，推力平衡盤4後壓力減小。而這時由壓縮機高壓區2到平衡盤4的流量不變，這使得推力平衡盤4所受的壓力差增加，平衡力增加克服軸向力的變化，使殘餘軸向力和軸向位移減少。反之，殘餘軸向力變小時則減少由平衡盤4後到壓縮機入口低壓區8的流量來調節。
在本實例中採用一個常規的流量調節閥來作為流體流量調節裝置6。
在本實例中所選用的推力檢測裝置9為一個軸向位移傳感器，測得的軸向位移被用來作為控制轉子所受的總的軸向力間接指標。由於推力軸承和潤滑油膜表面的彈性，在工作條件下，軸向位移反映了推力軸承所承載的力的大小。推力軸承所承載的力越大，軸向位移就越大，而推力軸承所承載的力就是沒有被平衡掉的軸向力。所以，如果控制軸向位移在一適宜的大小，就可以控制轉子所受的總的軸向力在適宜的值。
本實例中，控制器10採用了常規的比例積分控制器。實際上比例積分微分控制器，各種複雜控制和/或高級控制都可以被使用。
控制器10以軸向位移為被控參數。通過反饋控制可以在操作條件、流體物性或自身狀況發生變化時不斷修正輸出，使軸向位移控制在一定的範圍內，間接地控制了轉子所受的總的軸向力。
為了克服高頻擾動的影響，必須對測得的位移信號進行濾波處理(圖中未標出濾波裝置)。在本實例中，作為一種簡易的解決，使用大多數工業控制系統中的控制器模塊自帶的輸入信號濾波功能。
軸位移傳感器選用本特利的電渦流傳感器，信號調理和採集產品選用NATIONAL INSTURMENT公司的數據採集產品。
實施例2見圖2，與實例1類似，不同的是，推力平衡盤4前是通過一個管狀的流體通道3跟高壓區2相連的，流體流量調節裝置6位於從高壓區2到推力平衡盤4前的管狀的流體通道3上。推力平衡盤4後經洩壓管道7跟低壓區8相連通。通過用流體流量調節裝置6來控制高壓區2到推力平衡盤4前的流體流量來改變推力平衡盤前後的壓差，從而改變軸向平衡力的大小。
實施例3見圖3。與實例1類似，不同的是在推力平衡盤4後除了通過一個洩壓管道7跟從低壓區8連通外，還通過管道(第二條高壓流體通道11)跟高壓區2連通。相應地，流量調節裝置由位於低壓流體管道7上的低壓流量調節閥12和位於第二條高壓流體通道11上的高壓流量調節閥13構成。推力平衡盤4前通過一個高壓流體通道3跟高壓區2連通。
這裡第二條高壓流體管道11和高壓流量調節閥13的作用是在需要減小平衡盤壓差時能夠向平衡盤4後充壓以便改善調節過程的響應速度。
這裡控制器9使用分程控制，由一個控制器來控制低壓流量調節閥12和高壓流量調節閥13兩個閥門的開度。
實施例4見圖4。與實例3類似，不同的是平衡盤4前跟壓縮機的中壓區14連通，這樣平衡盤4前的壓力就介於高壓區2壓力和低壓區8壓力之間。
當高壓流量調節閥13關閉，低壓流量調節閥12打開時，流體從推力平衡盤4前向後洩漏，盤前壓力大於盤後壓力，軸向平衡力方向是從推力平衡盤4前指向推力平衡盤4後，此時的軸向平衡力為正。
當高壓流量調節閥13打開，低壓流量調節閥12關閉時，流體從推力平衡盤4後向前洩漏，盤後壓力大於盤前壓力，軸向平衡力方向是從推力平衡盤4後指向推力平衡盤4後，可定義此方向為正方向，此時的軸向平衡力為負。
在該實例中，可以提供雙向的軸向平衡力。可用於多級或多段流體機械的情況。在多段流體機械設計中常常通過安排幾個葉輪的安裝方向使各個葉輪產生的軸向推力相互抵消，在實際運行工況與設計工況出現較大偏差時，剩餘軸向推力的大小和方向都有可能改變。這些剩餘的推力再由推力平衡盤來抵消掉。
這裡控制器9同樣使用分程控制，由一個控制器來控制低壓流量調節閥12和高壓流量調節閥13兩個閥門的開度。
實施例5見圖5，與實例3和4類似，不同的是其中所述低壓流量調節閥12和高壓流量調節閥13由一個三通閥15來替代。三通閥15應能按要求提供高壓流量和低壓流量兩路的切換和流量調節，具體地說，三通閥15中高壓流量和低壓流量不能同時打開，當所需平衡推力為正時，高壓流量大於零，低壓流量為零；所需平衡推力減小，則高壓流量逐漸減小；所需平衡推力為零時，高壓流量全關，低壓流量仍然為零；所需平衡推力為負時，則高壓流量全關，低壓流量開大。所以該三通閥是一個特製的閥。
除了實例4和5的方法外，用兩個反向安裝的推力平衡盤共同作用也可以實現雙向的軸向平衡力。實現雙向的軸向平衡力的另一種手段是將高壓側流量和低壓流量相互切換。
實施例6與實例1類似，不同的是控制器的控制對象不是軸向位移，而是力傳感器直接測量得到的軸向力的值。
實施例7與實例1類似，不同的是控制器的控制對象不是軸向位移，而是通過測量其他參數(流體出入口壓力、轉速等)，根據公式估計得到的軸向力的值。
該種通過系統辯識和數學建模方式估計待測參數的方法被稱為「軟儀表」方法。
本實用新型所稱的旋轉流體機械，包括泵、風機、壓縮機、膨脹機、透平機、水輪機、螺旋槳、渦輪發動機等，但不限於以上所述。這些機械有可能是單段、單級的，也可能是多段、多級的。在這些流體機械中，對於前面各實例中高壓區、低壓區、軸等概念很容易找到對應位置。因而對於本專業領域技術人員，將同樣的原理應用到其它旋轉流體機械是很容易的。
上述實例中流體壓力差是作用在一個推力平衡盤上，實際中它也可以作用在連接在軸上的其它部分，只要有一定的橫向(以軸線為法線的平面)面積投影就可以由壓力差產生軸向平衡力。
上述實例中推力的直接或間接測量/估計測量並不是互相排斥的，在某些情形下可能各種測量/估計方法的組合能夠達到較高的精度和/或較高的可靠性。通過利用多渠道的冗餘的信息進行數據甄別和信息融合，可以提高測量的容錯性能和精確程度。
測量信號中也應儘可能排除外部幹擾，如無線幹擾、工頻幹擾、信號間串擾等。此外，通常對測量信號應進行適當的硬體和/或軟體濾波預處理，以減小高頻噪聲的影響。
有可能採取間接的方法來計算和估計軸向力的大小。
採用單路傳感器時，單路傳感器出現故障時可能會使本實用新型的推力平衡裝置出現錯誤動作。採用冗餘的多路傳感器，例如3路位移傳感器用於緊急停車(Emergency Shutdown)系統是一種比較普遍的做法。同樣的冗餘的多路傳感器也可以被用於本實用新型的推力平衡裝置中，以便儘可能減小單路傳感器出現故障時的對測量和控制效果影響。在這種情況下需要對各路輸入的信號做數據甄別以剔除有故障的那路信號。
上述推力平衡裝置用來提供正常情況下的推力平衡。除此之外，對於要求相當的安全級別的場合，應該提供一個單獨的軸向推力/軸向位移保護連鎖裝置，以儘可能減少設備損害的可能性。這部分通常在工業中是用緊急停車系統和手動緊急停車系統來實現的。出於安全第一的考慮，推力平衡裝置的控制優先級是低於緊急停車系統的。但是在連鎖停車系統動作前，通常可以通過推力平衡裝置實時的調控主動地克服過大的殘餘軸向力，就是說具有自愈功能，可以大幅度減少由於軸向位移而引起的報警和連鎖停機。
儘管在多數情況下推力平衡裝置和緊急停車系統是兩個互相獨立的系統，但二者也可以通過數據接口通訊，或是通過信號分路來共享來自傳感器的信號。
權利要求1.一種用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，包括在旋轉流體機械的轉軸上連接的推力平衡裝置(4)；流體介質高壓區(2)通向低壓區(8)的洩漏間隙(5)；其特徵是，還包括推力檢測裝置(9)、控制器(10)、流量調節裝置(6)；所述的推力檢測裝置(9)包括傳感器、信號放大和預處理模塊、信號採集模塊，該傳感器安裝在旋轉流體機械上；所述的低壓區(8)是旋轉流體機械的進、出口中壓力較低的一端，或是外部環境壓力，或者是多級旋轉流體機械中的段間或級間壓力，或者是連通的外部容器的壓力；所述的高壓區(2)是旋轉流體機械的進、出口中壓力較高的一端，或者是多級旋轉流體機械中的段間或級間；所述的壓差式的推力平衡裝置(4)安裝在軸上，兩面分別通過高壓流體通道(3)和低壓流體通道(7)，與旋轉流體機械的上述高壓區(2)和上述低壓區(8)相通。
2.根據權利要求1所述的用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，其特徵是所述的推力平衡裝置(4)是圓盤狀的推力平衡盤。
3.根據權利要求2所述的壓差式推力平衡裝置，其特徵是所述的流量調節裝置(6)位於推力平衡盤的高壓區一側和/或低壓區一側。
4.根據權利要求1所述的用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，其特徵是所述的推力檢測裝置(9)採用力傳感器。
5.根據權利要求1所述的用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，其特徵是所述的推力檢測裝置(9)是採用軸位移傳感器或油膜厚度傳感器。
6.根據權利要求2所述的用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，其特徵是所述的在推力平衡盤低壓區一側，同時還有第二條高壓流體通道(11)，與高壓區(2)連通；在第二條高壓流體通道(11)上裝有高壓流量調節閥(13)，在低壓流體通道(7)上裝有低壓流量調節閥(12)。
7.根據權利要求2所述的用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，其特徵是在所述的推力平衡盤的一側，是與多級旋轉流體機械中的段間或級間中壓區(14)連通，其壓力介於高壓區(2)和低壓區(8)之間；在推力平衡盤的另一側，有低壓流體通道(7)與低壓區(8)連通，同時還有第二條高壓流體通道(11)，與高壓區(2)連通；在第二條高壓流體通道(11)上裝有高壓流量調節閥(13)，在低壓流體通道(7)上裝有低壓流量調節閥(12)。
8.根據權利要求8所述的用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，其特徵是所述的高壓流量調節閥(13)和低壓流量調節閥(12)由一個控制器採用分程控制。
9.根據權利要求8所述的用於旋轉流體機械的壓差式推力平衡裝置，其特徵是所述的第二條高壓流體通道(11)和低壓流體通道(7)，連接到可控制的三通上，該三通的另一通道連接到推力平衡盤的低壓側。
專利摘要本實用新型提供了一種壓差式推力平衡裝置，涉及旋轉流體機械中轉軸上的壓差式推力平衡裝置。本實用新型包括在旋轉流體機械的轉軸上連接的推力平衡裝置、使流體介質從高壓區通向低壓區的洩漏間隙、推力檢測裝置、控制器、流量調節裝置；軸位移傳感器、油膜厚度傳感器以及推力檢測裝置的傳感器安裝在旋轉流體機械上，流量調節裝置接收控制器的輸出信號，調節流過流體通道的流量，從而調節平衡盤前後的壓差，起到調節平衡推力的作用。本實用新型用於旋轉流體機械的軸向力平衡，避免因軸向推力變化引起對設備的損壞。
文檔編號F04D27/02GK2799919SQ200420092718
公開日2006年7月26日 申請日期2004年9月16日 優先權日2004年9月16日
發明者高金吉, 江志農, 張鵬, 張雪 申請人:北京化工大學