一種氫氣渦輪泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種氫氣渦輪栗，具體涉及一種液壓伺服系統能源用新型長程高可靠超尚速氣氣禍輪栗。
【背景技術】
[0002]長程高可靠超高速氫氣渦輪栗是液壓伺服系統能源中的核心動力元件，具體來說，就是該裝置利用液體火箭發動機中引出的高壓氫氣或高壓氣瓶中引出的氫氣驅動渦輪超高速旋轉，渦輪同軸驅動切線栗葉輪，切線栗葉輪將伺服系統中的低壓液體吸入，通過高速離心作用將其甩出，再配合伺服系統或機構上的切向噴射口將液體的動能轉換為壓力能。高壓液體驅動作動器進行動作。
[0003]因渦輪在長時間超高速工作過程中，由于軸承的攪動和機械動密封的摩擦生熱，軸承腔中的潤滑冷卻油(也即液壓伺服系統工作介質)溫度會在短時間內升至200°C以上，極大地降低渦輪栗工作的穩定性和可靠性(軸承的壽命及機械動密封的壽命與工作環境溫度關系極大，此外，液壓伺服系統的工作精度及可靠性也與工作介質溫度相關)。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的技術問題是提供一種氫氣渦輪栗，具體提供一種結構更加可靠，可以適應更長的工作時間的氫氣渦輪栗。
[0005]為解決上述技術問題，本發明一種氫氣渦輪栗，該裝置包括殼體組件、進氣組件、能夠相對殼體組件轉動的軸系組件、密封組件，進氣組件固定于殼體組件一側，軸系組件的安裝在殼體組件內，軸系組件穿過密封組件；殼體組件與軸系組件之間套有密封組件；殼體組件與進氣組件之間形成渦輪腔，殼體組件與軸系組件之間形成軸承腔。
[0006]所述的殼體組件的一側開有與渦輪腔連通的螺旋形排氣通道，螺旋形排氣通道入口與渦輪腔連通，殼體組件的螺旋形排氣通道出口側的端部開有與軸承腔連通的螺紋孔和出油孔。
[0007]所述的螺旋形排氣通道出口處周向開有石墨密封槽。
[0008]所述的殼體組件的另一側開有用于安裝密封組件的螺紋孔和固定柔性石墨的柔性石墨槽。
[0009]所述軸系組件包括軸，軸外依次套有渦輪盤、半圈軸承、軸襯套、角接觸球軸承、切線栗葉輪；渦輪盤與雙內半圈軸承之間間隔設置，軸襯套與雙內半圈軸承、角接觸球軸承之間均貼合，角接觸球軸承與切線栗葉輪之間貼合。
[0010]所述進氣組件包括渦輪蓋、進氣接頭、進氣環，進氣環固定于渦輪蓋上；進氣接頭固定于渦輪蓋與進氣環。
[0011]所述渦輪蓋在進氣環上設有拉伐爾噴嘴，拉伐爾噴嘴位于渦輪蓋與進氣環之間。
[0012]所述進氣接頭由進氣接管、法蘭組成，進氣接管的端部設有法蘭，法蘭上開有石墨密封槽。
[0013]所述密封組件包括密封殼體、靜環組件、柔性石墨壓縮彈簧密封殼體內嵌套有靜環組件，靜環組件內嵌套有柔性石墨，靜環組件與封殼體之間套有壓縮彈簧。
[0014]所述密封殼體與靜環組件之間設有密封圈。
[0015]本發明的有益技術效果在于:渦輪葉片高度較低，與同等級輸出功率的渦輪栗相比較，葉片高度降低了 25%。葉片高度的降低大大地提高了超高速(85000rpm)工作過程中葉片根部的離心拉應力，離心拉應力提高25%，使得渦輪葉片在工作過程中結構更加可靠，可以適應更長的工作時間；排氣再利用，過去結構形式的渦輪栗，都是將做功后的氣體直接排空，此結構形式的氫氣渦輪栗，將驅動渦輪做功后的高速低溫氫氣通過渦輪殼體上的螺旋形排氣通道再排空，螺旋形排氣通道纏繞在渦輪栗軸系軸承腔的外緣；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，使得氫氣渦輪栗在長時間(600s以上)工作過程中，軸承腔中工作介質溫度不會超過70°C (液壓伺服系統中部分工作介質會經過氫氣渦輪栗軸承腔進行循環，因此軸承腔中溫度也即工作介質溫度)，由此極大地提高了氫氣渦輪栗及其使用對象液壓伺服系統工作的穩定性和可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明所提供的一種氫氣渦輪栗的結構示意圖；
[0017]圖2為本發明所提供的進氣組件的結構示意圖；
[0018]圖3為本發明所提供的渦輪端蓋的前視圖；
[0019]圖4為本發明所提供的渦輪端蓋的后視圖；
[0020]圖5為本發明所提供的進氣接頭的結構示意圖；
[0021]圖6為本發明所提供的進氣環的結構示意圖；
[0022]圖7為本發明所提供的進氣環的左視圖；
[0023]圖8為本發明所提供的渦輪栗軸系組件的結構示意圖；
[0024]圖9為本發明所提供的整體式渦輪轉子的結構示意圖；
[0025]圖10為本發明所提供的整體式渦輪轉子的左視圖；
[0026]圖11為本發明所提供的動環的結構示意圖；
[0027]圖12為本發明所提供的軸襯套的結構示意圖；
[0028]圖13為本發明所提供的切線栗葉輪的結構示意圖；
[0029]圖14為本發明所提供的密封組件的結構示意圖；
[0030]圖15為本發明所提供的密封殼體的結構示意圖；
[0031]圖16為本發明所提供的靜環組件的結構示意圖；
[0032]圖17為本發明所提供的導向螺釘的結構示意圖；
[0033]圖18為本發明所提供的壓縮彈簧的結構示意圖；
[0034]圖19為本發明所提供的氫氣渦輪栗殼體組件的結構示意圖；
[0035]圖20為本發明所提供的氫氣渦輪栗殼體右視圖；
[0036]圖21為本發明所提供的氫氣渦輪栗殼體左視圖；
[0037]圖22為本發明所提供的限流嘴的結構示意圖；
[0038]圖23為本發明所提供的拉伐爾噴嘴的結構示意圖
[0039]圖24為本發明所提供的轉接栗頭及切向噴射口結構示意圖。
[0040]圖中:1為殼體組件，2為進氣組件，3為密封組件，4為渦輪盤，5為銅墊，6為第一堵頭，7為石墨密封環，8為連接螺栓，9為柔性石墨密封圈，10為動環，11為密封圈，12為擋環，13為雙內半圈軸承，14為軸系組件，15為銅墊，16為軸襯套，17為角接觸球軸承，18為軸，19為彈性元件，20為第一調整墊片，21為切線栗葉輪，22為第二調整墊片，23為鎖緊螺釘，24為雙頭螺柱，25為渦輪蓋，26為拉伐爾噴嘴，27為進氣接頭，28為進氣接管，29為石墨密封環槽，30為法蘭，31為進氣環，33為密封殼體，35為靜環組件，39為柔性石墨，40為導向螺釘，41壓縮彈簧，42為螺旋形排氣通道進口，43為螺旋形排氣通道，44為螺旋形排氣通道出口，45螺紋孔，46為排油孔，47為螺釘孔，48為柔性石墨槽，49為螺栓孔，50為螺栓孔，51為石墨密封槽，52為限流嘴，53為轉接栗頭，54為第二堵頭，55為螺紋孔，56為切向噴射口，57為渦輪腔，58為軸承腔。
【具體實施方式】
[0041]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0042]如圖1所示，本發明的一種氫氣渦輪栗，該裝置包括殼體組件1、進氣組件2、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；軸系組件14安裝在殼體組件I內部；密封組件3安裝于殼體組件I與軸系組件14之間，實現殼體組件I的渦輪腔57與軸承腔58的密封。
[0043]如圖1、2、3、4、5、6、7、23所示，進氣組件2包括渦輪蓋25、進氣接頭27、進氣環31。渦輪蓋25上開有兩個拉伐爾噴嘴26。進氣環31為剖開的半圓柱管，進氣環31焊接于渦輪蓋25外側壁上，且進氣環31包裹拉伐爾噴嘴26所在位置，進氣環31的一端密封，進氣環31的另一端與進氣接頭27的一端焊接。進氣接頭27由一體加工的進氣接管28、法蘭30組成，進氣接管28的端部上設有法蘭30，法蘭30上沿周向開有石墨密封槽29，石墨密封槽29用于密封連接高壓氣源。進氣組件2的渦輪蓋25通過連接螺栓8、雙頭螺柱24固定連接到殼體組件I的側壁上，進氣組件2與殼體組件I之間的連接處通過柔性石墨密封圈9密封。進氣組件2中心設有向外側延伸的圓柱筒，軸系組件14的軸的一端插在該圓柱筒內側內，進氣組件2的圓柱筒的外側內設有堵頭6，堵頭6與進氣組件2之間通過螺紋連接，堵頭6與進氣組件2之間通過銅墊5密封。
[0044]如圖8、9、10、11、12、13所示，軸系組件14包括軸18、渦輪盤4、動環10、ο型密封圈11、雙內半圈軸承13、軸襯套16、角接觸球軸承17、切線栗葉輪21、調整墊片20。軸18的一端外套有渦輪盤4、且兩者一個統一整體，為整體式渦輪轉子。軸18上鄰近渦輪盤4的位置外套有動環10。軸18