CN107725254A - 一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,包括壳体,所述壳体内设有透平腔室,所述透平腔室内设有透平叶轮和用于平衡泵转轴轴向力的平衡盘,所述透平叶轮与平衡盘相邻设置且两者的接触面留有供泵送介质通过进行润滑的平衡腔。本发明的有益效果是:本发明在转轴的中部开设有过流通道,通过过流通道向透平叶轮一侧引入驱动转轮自身所输送的介质,并利用驱动转轮旋转做功的同时给过流通道内的介质增压,过流通道中流出的增压介质直接均匀的流入到透平前盖板与平衡盘之间的间隙内,此间隙中的增压介质推动透平叶轮向远离平衡盘的方向移动,从而达到平衡转轴轴向力的作用。
Description
技术领域
本发明属于透平装置领域,具体涉及一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件。
背景技术
在工业应用领域,大多数存在较大液体压力差的工艺系统中,都有能量可以回收利用。工业生产中的余压能是可再生能源,用能量回收装置代替减压阀,避免了余压能的浪费。目前,一体式液力透平装置因其结构简单、可完全实现零泄漏、能量回收效率高等优点而越来越多的应用到工业领域的高压富裕液体压力能量回收中,但一体式液力透平中平衡盘与透平叶轮直接接触,很容易造成平衡盘的磨损,从而影响装置的使用寿命。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,通过在平衡盘与透平叶轮接触面留有供泵介质通过进行润滑的平衡腔,可有效的防止平衡盘磨损。
本发明提供了如下的技术方案:
一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,包括壳体,所述壳体内设有透平腔室、轴承腔室和泵腔室,所述透平腔室、轴承腔室和泵腔室依次相连通,所述透平腔室内设有透平叶轮和用于平衡泵转轴轴向力的平衡盘,所述透平叶轮与平衡盘相邻设置且两者的接触面留有供泵送介质通过进行润滑的平衡腔,所述轴承腔室内设有转轴,所述转轴中设有供泵介质流通进入平衡腔的过流通道。
优选的,所述泵腔室内设有驱动转轮,所述转轴的第一端与透平叶轮相连,所述转轴的第二端与驱动转轮相连。
优选的,所述透平叶轮包括透平前盖板、透平叶片和透平后盖板,所述透平前盖板和透平后盖板之间设置有平衡管,所述驱动转轮包括驱动转轮前盖板、驱动转轮叶片和驱动转轮后盖板,所述转轴的两端分别连接透平后盖板和驱动转轮后盖板;所述过流通道的入口设置于驱动转轮后盖板的轴向中心位置,过流通道沿着转轴朝透平叶轮方向延伸并与所述平衡管在透平后盖板上的开口相连通,所述平衡管位于透平前盖板上的开口朝向平衡盘的端面。
优选的,所述透平后盖板内设置有若干呈均匀放射状布置的过流支道,所述过流支道与所述平衡管彼此对应设置,过流支道的一端与所述过流通道相连通,过流支道的另一端与所述平衡管相连通;所述过流通道的入口处设置有防堵塞单元。
优选的,所述防堵塞单元包括防堵头以及与防堵头相连的连接头;所述连接头的外侧设置有外螺纹,过流通道的入口段设置有内螺纹,所述连接头安装在过流通道的入口处,所述防堵头凸出在过流通道的外侧;防堵头的外圆周方向上均匀布置有若干个供泵送介质流通的过流孔以及若干个切割泵送介质中杂质的切割片,所述过流孔与过流通道相连通。
优选的,所述透平入口处设有调节进入透平腔室中的透平介质流量的流量调节单元。
优选的,所述流量调节单元包括设置在透平腔室入口处的设有分隔部,分隔部将透平腔室入口分隔成通向透平腔室的导入通道和远离透平腔室的排出通道,所述排出通道上设置有关闭和开启排出通道的阀门组件。
优选的,所述阀门组件包括设置在透平壳体上的调节阀体以及与所述调节阀体相配合的调节阀杆;所述分隔部上设置有与透平腔室和排出通道均相连通的调节腔室,所述调节阀体包括依次连通的密封腔室和内螺纹腔室,所述密封腔室与排出通道相连通;所述调节阀杆包括与调节腔室相配合的调节杆段、与密封腔室相配合的密封杆段以及与内螺纹腔室相配合的外螺纹杆段;所述外螺纹杆段转动使得调节阀杆处于向调节腔室一侧移动而封闭排出通道或者向远离调节腔室一侧移动而开启排出通道的工作状态。
优选的,所述密封杆段第一端与调节杆段相连,所述密封杆段第二端与外螺纹杆段相连,所述密封杆段上套设有密封组件;所述外螺纹杆段的远离密封杆段的一端设有连接杆段,所述连接杆段上套设有环状的连接板,所述连接板与连接杆段构成滑动配合,所述连接板固定在调节阀体上;所述连接杆段的另一端设置有手柄杆段。
本发明的有益效果是:
1、本发明在转轴的中部开设有过流通道,通过过流通道向透平叶轮一侧引入驱动转轮自身所输送的介质,并利用驱动转轮旋转做功的同时给过流通道内的介质增压,过流通道中流出的增压介质直接均匀的流入到透平前盖板与平衡盘之间的间隙内,此间隙中的增压介质推动透平叶轮向远离平衡盘的方向移动,从而达到平衡转轴轴向力的作用;同时增压介质从透平前盖板端面和平衡盘端面的间隙中泄漏,起到润滑和冷却两端面的作用,防止两个端面之间形成干摩擦。
2、本发明在过流通道的入口处设置有防堵塞单元,所述防堵塞单元包括防堵头,防堵头上设有过流孔和切割片。本装置中的防堵塞单元利用过流孔实现介质的过滤,利用切割片实现对泵送介质中的大颗粒进行破碎和分离,不但可以防止大颗粒堵塞在过流孔中,也能有效地防止稍大的颗粒进入到透平前盖板端面和平衡盘端面的间隙中。
3、本发明中还在壳体上设置有对进入透平腔室中的透平介质流量进行调节的流量调节单元。所述流量调节单元包括通向透平腔室的导入通道和远离透平腔室的排出通道,所述导入通道始终保持通畅,以保证透平介质流动的最低流量;所述排出通道上则设置有阀门组件,排出通道可以根据实时情况调整排出通道开口的大小,从而调整进入透平腔室的透平介质流量。本发明通过增设排出通道和相应的阀门组件,可以有效地调节透平介质的流量,保证了透平不但能够适应各种工况,而且可以保持高效的工作效率。
4、流量调节单元中的阀门组件包括调节阀体以及与所述调节阀体相配合的调节阀杆,所述调节阀体即为壳体的增厚部,因此本发明中的阀门组件不但结构简单,而且工作可靠,调节效果好。
5、本发明在调节阀杆的密封杆段上设置沿其周向的环形凹槽,环形凹槽内设置密封组件,从而防止透平介质从密封腔室朝内螺纹腔室泄露。多个环形凹槽的设置,且每个环凹槽内均设有密封组件进一步保证了密封性。
6、本发明在调节阀杆的手柄杆段外设置一个电动手柄与其相连,电动手柄通过线路与控制系统相连。工作前预先调试好进入透平腔室中的透平介质流量与排出通道开口大小的关系,则当本装置正常运行时,控制系统根据工艺系统反馈的流量信号来调节排出通道的开口大小,实现进入透平腔室中的透平介质流量的自动调节。
附图说明
图1是液力装置的结构示意图。
图2是平衡盘、透平叶轮、转轴和驱动转轮的结构示意图。
图3A是一种实施例中防堵塞单元的剖面图。
图3B是另一种实施例中防堵塞单元的俯视图。
图4A是本发明排出通道完全关闭的结构示意图。
图4B是本发明排出通道完全打开的结构示意图。
图5是本发明调节阀体的结构示意图。
图6是本发明调节阀杆的结构示意图。
附图中标记的含义如下:
10-壳体 11-透平腔室 12-透平叶轮 121-透平后盖板 122-透平叶片 123-透平前盖板 124-平衡管 13-平衡盘 14-平衡腔 15-轴承腔室 16-泵腔室 17-转轴 18-驱动转轮 181-驱动转轮前盖板 182-驱动叶片 183-驱动转轮后盖板 19-过流通道
20-防堵塞单元 201-防堵头 202-连接头 203-过流孔 204-切割片 21-泵入口22-泵出口 23-透平入口 24-透平出口 25-滑动轴承 26-转轮导叶 27—泵盖
30-透平入口通道 31-导入通道 32-排出通道 321-排出口
40-调节阀体 41-调节腔室 42-密封腔室 43-内螺纹腔室
50-调节阀杆 51-调节杆段 52-密封杆段 521-环形凹槽 522-密封组件 53-外螺纹杆段 54-连接杆段 55-连接板 56-手柄杆段 57-电动手柄 58-控制系统
60-分隔部
70-堵头
具体实施方式
以下将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明中的液力装置共包括壳体单元、转动单元、自平衡单元、防堵塞单元、流量调节单元等五个彼此关联和互相配合的部分。下面逐一进行详细介绍。
1.壳体单元
本发明中的壳体单元由壳体10和泵盖27两个部件构成。
具体说来,如图1所示,本发明中的壳体单元是由包覆在透平叶轮12外侧的透平壳体和包覆在驱动转轮18外侧的驱动转轮壳体所共同构成的整体式的壳体10,壳体10的内部设有依次相连通的透平腔室11、轴承腔室15和泵腔室16。所述透平叶轮12设置在透平腔室11中,转轴17设置在轴承腔室15中,驱动转轮18设置在泵腔室16中,所述转轴17的径向外侧设有固设在轴承腔室15中的滑动轴承25。
如图1所示,壳体10的靠近泵腔室16的一侧通过螺栓与泵盖27相连,所述泵盖27与所述壳体10构成静密封,泵盖27上设有贯穿泵盖27的泵入口21,所述泵入口21与驱动转轮18入口相连通,驱动转轮18的外侧设有与壳体10固定连接的转轮导叶26;驱动转轮18出口通过转轮导叶26出口与泵出口22相连通,转轮导叶26的进口端面与泵盖27构成抵靠配合,轮转导叶26的前端开口套接在驱动转轮18进口上,形成密封口环。
如图1所示,壳体10的外侧还分别设置有与透平腔室11连通的透平入口23和透平出口24。所述泵出口22、透平入口23和透平出口24整体铸造成型并集成到该一体件壳体10上。
2.转动单元
本发明中的转动单元是一体式结构。
具体说来,如图1、2所示,本发明中的转动单元包括透平叶轮12和驱动转轮18。所述透平叶轮12由透平前盖板123、透平后盖板121以及设置在透平前盖板123和透平后盖板121之间的透平叶片122构成。所述驱动转轮18由驱动转轮前盖板181、驱动转轮后盖板183以及设置在驱动转轮前盖板181和驱动转轮后盖板183之间的驱动转轮叶片182构成。所述透平后盖板121和驱动转轮后盖板183的中部彼此相连形成转轴17。
如图1所示,转轴17的径向外侧套设有滑动轴承25,为便于安装,所述滑动轴承25设置为半分式结构,滑动轴承25固定在轴承腔室15的内壁上,轴承腔室15的内壁上设有用于定位滑动轴承25的止口结构。
由于透平叶轮12、转轴17、驱动转轮18三者为一体式部件,因此当透平叶轮12转动时,驱动转轮18也同步转动。
3.自平衡单元
如图1、2所示,所述自平衡单元包括设置在透平叶轮12的背离驱动转轮18一侧的平衡盘13,且平衡盘13固定设置在透平转轮12的朝向透平出口24的一侧壳体10中。所述平衡盘13与透平叶轮12的透平前盖板123之间设置有平衡腔14。如图2所示的实施例,所述平衡腔14即为设置在透平前盖板123的朝向平衡盘13一侧的板面上的凹槽。所述自平衡单元还包括设置在驱动转轮18、转轴17和透平叶轮12中的供泵送介质流通的过流通道19。所述过流通道19与所述平衡腔14相连通。
当然,平衡腔14也可以设置在平衡盘13上,或者同时设置在平衡盘13和透平前盖板123上。平衡腔14也可以不设置,此时平衡管124的开口则穿过透平前盖板123直接朝向平衡盘13的盘面。
如图2所示,所述过流通道19起始于驱动转轮18中的驱动转轮后盖板183轴向中心位置,并沿着转轴17朝透平叶轮12方向延伸,延伸至透平叶轮12的透平后盖板121后,过流通道19沿透平后盖板121的径向分为若干呈均匀放射状布置的支道,所述透平后盖板121与透平前盖板123之间设置有若干与所述支道对应连通的中空状的平衡管124,所述平衡管124与所述平衡腔14相连通。
如图2所示,所述过流通道19与转轴17具有相同的轴向中心,过流通道19与多个平衡管124的回转中心也相同。
在设置有过流通道19、平衡管124和平衡腔14之后,驱动叶轮18一侧的泵送介质可以依次通过过流通道19、平衡管124进入平衡腔14,进入平衡腔14中的泵送介质则推动透平叶轮12向远离平衡盘13方向移动,达到平衡转轴轴向力的作用,同时泵送介质从透平前盖板端面和平衡盘端面的间隙中泄漏,起到润滑和冷却两端面的作用。
4.防堵塞单元
如图2所示,所述过流通道19在其位于驱动转轮后盖板181上的入口处设有防止通道堵塞的防堵塞单元20。
如图3A、3B所示,所述防堵塞单元20包括防堵头201以及与防堵头201相连的连接头202。所述连接头202的外侧设置有外螺纹,过流通道19的入口段设置有内螺纹,所述连接头202安装在过流通道19的入口处,所述防堵头201凸出在过流通道19的外侧。防堵头201的外圆周方向上均匀布置有若干个供泵送介质流通的过流孔203以及若干个切割泵送介质中杂质的切割片204,所述过流孔203与过流通道19相连通。
如图3B所示,过流孔203和切割片204间隔布置,从而使得杂质在进入过流孔203之前便被有效地打散。
5.流量调节单元
所述透平壳体上设有调节通过透平叶轮12的介质流量的流量调节单元。
如图4A、4B所示,流量调节单元包括设置在透平腔室11入口处的设有分隔部60,分隔部60将透平腔室11入口分隔成通向透平腔室11的导入通道31和远离透平腔室11的排出通道32,所述排出通道32上设置有关闭和开启排出通道32的阀门组件。
如图4A、4B、5所示,所述透平壳体在所述排出通道32的下端设有加厚状的调节阀体40,调节阀体40中设有与排出通道32相连通的密封腔室42和内螺纹腔室43,所述分隔部60上设置有一端与排出通道32相连通的调节腔室41,所述调节腔室41的另一端与透平腔室11相连通。所述调节腔室41、密封腔室42和内螺纹腔室43依次排布,且调节腔室41和密封腔室42分设在排出通道32的径向两侧。
如图4A、4B、6所示,所述流量调节单元还包括与所述调节阀体40相配合的调节阀杆50,调节阀杆50包括与调节腔室41相配合的调节杆段51、与密封腔室42相配合的密封杆段52以及与内螺纹腔室43相配合的外螺纹杆段53。
如图6所示,密封杆段52第一端与调节杆段51相连,密封杆段52第二端与外螺纹杆段53相连,外螺纹杆段53上设有连接杆段54,连接杆段54上套设有连接板55,所述连接杆段54与连接板55构成滑动配合,连接板55通过螺栓固定在调节阀体40上。通过旋转外螺纹杆段53带动密封杆段52、调节杆段51沿调节阀杆50的轴向运动,实现对排出通道32开口大小的调节,从而实现对进入透平腔室11的流量的调节。
所述密封杆段52上设置沿其周向排布的环形凹槽521,环形凹槽521内设置防止介质从密封腔室42朝内螺纹腔室43泄露的密封组件522。
如图6所示,本实施例中的环形凹槽521设置为两个(当然环形凹槽521的数量还可以设置为多于两个,比如三个、四个或更多个),且每个环形凹槽521内均设有密封组件522。所述密封组件522可以选择为密封圈。
如图6所示,调节杆段51、密封杆段52、外螺纹杆段53和连接杆段54为一体件。
如图5所示,透平壳体、分隔部60、调节阀体40三者为一体件。
如图6所示,调节阀杆50还包括与连接杆段54相连的手柄杆段56,手柄杆段56的设置便于转动调节阀杆50。
如图4A、4B所示,所述手柄杆段56上设有电动手柄57,电动手柄57通过导线与控制系统58相连。当控制系统58收到降低进入透平腔体11的介质流量的指令时,控制系统58控制电动手柄57转动,使调节阀杆50向调节阀体40外侧移动,最终处于如图4B所示的状态,此时排出通道32的开度最大,且此时透平腔室11的部分介质也从排出通道32排走。当控制系统58收到增大进入透平腔体11的介质流量时,控制系统58控制电动手柄57转动,使调节阀杆50向调节阀体40内侧移动,最终处于如图4A所示的状态,此时排出通道32的彻底关闭。
所述手柄杆段56和/或电动手柄57均为转动手柄。
如图4A、4B、5所示,所述排出通道32的下端设置有排出口321,排出口321处设置有堵头70。当本液力装置不工作时,将堵头70封堵在排出口321处即可。当液力装置工作时,拿掉堵头70即可。
下面结合具体的工作过程对本发明中的液力装置做进一步的说明。
本发明中的液力装置工作时,高压介质从透平入口23流入,驱动透平叶轮12旋转,透平叶轮12带动驱动转轮18旋转,被泵端输送的低压流体从泵入口21流入到驱动转轮18内,依靠驱动转轮18的旋转获得动能,增压后从驱动转轮18出口流出到转轮导叶26,经转轮导叶26的整流和进一步增压从泵出口22流出到下一个工艺系统中,实现低压流体的输送,同时流过透平叶轮12的高压介质降压为低压介质,通过透平出口24流出到下一个工艺系统中,实现高压介质压力能的能量回收。
整个液力装置的壳体10为整体式部件,因此液力装置装配完成后,只有泵盖27与壳体10之间的静密封,无动密封部件,可完全实现零泄漏要求。液力装置上的透平出口24、透平入口23和泵出口22、泵入口21依靠法兰或焊接的方式与其它工艺管道相连,连接方便。
本发明中的转轴17旋转时,由泵入口21流入的部分介质经过防堵塞单元20流入到过流通道19中,流经过流通道19后的介质受到转轴17的旋转获得一定压能,此具有一定压能的介质继续流入到透平叶轮12的平衡管124内,最终经由平衡管124进入平衡腔14中。初始阶段时,平衡盘13的端面和透平叶轮后盖板123的端面相贴合,在进入平衡腔14的具有一定压能的介质的推动作用下,透平叶轮12朝远离平衡盘13方向移动,达到平衡轴向力的作用,同时,此具有一定压能的介质从两个端面的平衡腔14中流出,起到润滑、冷却平衡盘13和透平叶轮后盖板123两端面的作用,防止两个端面产生干摩擦。
本发明中的透平腔室11入口与上游管道连通,透平介质进入透平腔室11入口后,其中一部分通过导入通道31直接进入透平腔室11内,然后从透平腔室11出口流出,另一部分则进入排出通道32。控制系统58根据工艺系统反馈的介质流量信号来调节排出通道32开口的大小,通过电动手柄57实现介质流量的自动调节。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,包括壳体(10),所述壳体(10)内设有透平腔室(11)、轴承腔室(15)和泵腔室(16),所述透平腔室(11)、轴承腔室(15)和泵腔室(16)依次相连通,所述透平腔室(11)内设有透平叶轮(12)和用于平衡泵转轴(17)轴向力的平衡盘(13),所述透平叶轮(12)与平衡盘(13)相邻设置且两者的接触面留有供泵送介质通过进行润滑的平衡腔(14),所述轴承腔室(15)内设有转轴(17),所述转轴(17)中设有供泵介质流通进入平衡腔(14)的过流通道(19)。
2.根据权利要求1所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述泵腔室(16)内设有驱动转轮(18),所述转轴(17)的第一端与透平叶轮(12)相连,所述转轴(17)的第二端与驱动转轮(18)相连。
3.根据权利要求2所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述透平叶轮(12)包括透平前盖板(123)、透平叶片(122)和透平后盖板(121),所述透平前盖板(123)和透平后盖板(121)之间设置有平衡管(124),所述驱动转轮(18)包括驱动转轮前盖板(181)、驱动转轮叶片(182)和驱动转轮后盖板(183),所述转轴(17)的两端分别连接透平后盖板(121)和驱动转轮后盖板(183);所述过流通道(19)的入口设置于驱动转轮后盖板(183)的轴向中心位置,过流通道(19)沿着转轴(17)朝透平叶轮(12)方向延伸并与所述平衡管(124)在透平后盖板(121)上的开口相连通,所述平衡管(124)位于透平前盖板(123)上的开口朝向平衡盘(13)的端面。
4.根据权利要求3所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述透平后盖板(121)内设置有若干呈均匀放射状布置的过流支道,所述过流支道与所述平衡管(124)彼此对应设置,过流支道的一端与所述过流通道(19)相连通,过流支道的另一端与所述平衡管(124)相连通;所述过流通道(19)的入口处设置有防堵塞单元(20)。
5.根据权利要求4所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述防堵塞单元(20)包括防堵头(201)以及与防堵头(201)相连的连接头(202);所述连接头(202)的外侧设置有外螺纹,过流通道(19)的入口段设置有内螺纹,所述连接头(202)安装在过流通道(19)的入口处,所述防堵头(201)凸出在过流通道(19)的外侧;防堵头(201)的外圆周方向上均匀布置有若干个供泵送介质流通的过流孔(203)以及若干个切割泵送介质中杂质的切割片(204),所述过流孔(203)与过流通道(19)相连通。
6.根据权利要求5所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述透平入口(23)处设有调节进入透平腔室(11)中的透平介质流量的流量调节单元。
7.根据权利要求6所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述流量调节单元包括设置在透平腔室(11)入口处的分隔部(60),该分隔部(60)将透平腔室(11)入口分隔成通向透平腔室(11)的导入通道(31)和远离透平腔室(11)的排出通道(32),所述排出通道(32)上设置有关闭和开启排出通道(32)的阀门组件。
8.根据权利要求7所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述阀门组件包括设置在透平壳体上的调节阀体(40)以及与所述调节阀体(40)相配合的调节阀杆(50);所述分隔部(60)上设置有与透平腔室(11)和排出通道(32)均相连通的调节腔室(41),所述调节阀体(40)包括依次连通的密封腔室(42)和内螺纹腔室(43),所述密封腔室(42)与排出通道(32)相连通;所述调节阀杆(50)包括与调节腔室(41)相配合的调节杆段(51)、与密封腔室(42)相配合的密封杆段(52)以及与内螺纹腔室(43)相配合的外螺纹杆段(53);所述外螺纹杆段(53)转动使得调节阀杆(50)处于向调节腔室(41)一侧移动而封闭排出通道(32)或者向远离调节腔室(41)一侧移动而开启排出通道(32)的工作状态。
9.根据权利要求8所述的一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件,其特征在于,所述密封杆段(52)第一端与调节杆段(51)相连,所述密封杆段(52)第二端与外螺纹杆段(53)相连,所述密封杆段(52)上套设有密封组件(522);所述外螺纹杆段(53)的远离密封杆段(52)的一端设有连接杆段(54),所述连接杆段(54)上套设有环状的连接板(55),所述连接板(55)与连接杆段(54)构成滑动配合,所述连接板(55)固定在调节阀体(40)上;所述连接杆段(54)的另一端设置有手柄杆段。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110360123A (zh) * | 2018-04-09 | 2019-10-22 | 任懿 | 化学反应系统 |
CN110469536A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-19 | 河北科技大学 | 透平增压泵润滑结构 |
CN111120414A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-08 | 西安航天动力研究所 | 一种大流量大功率预压泵轴向力平衡结构及方法 |
CN112431640A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-02 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种管道式工艺气压力能回收发电装置及工艺气减压管路 |
CN113153828A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-23 | 江苏大学 | 一种用于海水淡化能量回收一体机的轴向力自平衡装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5113670A (en) * | 1990-08-03 | 1992-05-19 | United Technologies Corporation | Bearing cooling arrangement for air cycle machine |
US6345961B1 (en) * | 1999-01-26 | 2002-02-12 | Fluid Equipment Development Company | Hydraulic energy recovery device |
US20100202870A1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Fluid Equipment Development Company, Llc | Method and apparatus for lubricating a thrust bearing for a rotating machine using pumpage |
US20150267706A1 (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Fluid Equipment Development Company, Llc | Method and system for tuning a turbine using a secondary injection valve |
CN204805144U (zh) * | 2015-07-01 | 2015-11-25 | 扬州大学 | 一种具有自切割功能的轴流泵 |
CN206190542U (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-24 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 一种带刀头的双流道排污泵 |
CN207777053U (zh) * | 2017-11-09 | 2018-08-28 | 合肥华升泵阀股份有限公司 | 一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件 |
-
2017
- 2017-11-09 CN CN201711095340.7A patent/CN107725254A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5113670A (en) * | 1990-08-03 | 1992-05-19 | United Technologies Corporation | Bearing cooling arrangement for air cycle machine |
US6345961B1 (en) * | 1999-01-26 | 2002-02-12 | Fluid Equipment Development Company | Hydraulic energy recovery device |
US20100202870A1 (en) * | 2009-02-06 | 2010-08-12 | Fluid Equipment Development Company, Llc | Method and apparatus for lubricating a thrust bearing for a rotating machine using pumpage |
US20150267706A1 (en) * | 2014-03-21 | 2015-09-24 | Fluid Equipment Development Company, Llc | Method and system for tuning a turbine using a secondary injection valve |
CN204805144U (zh) * | 2015-07-01 | 2015-11-25 | 扬州大学 | 一种具有自切割功能的轴流泵 |
CN206190542U (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-24 | 江苏国泉泵业制造有限公司 | 一种带刀头的双流道排污泵 |
CN207777053U (zh) * | 2017-11-09 | 2018-08-28 | 合肥华升泵阀股份有限公司 | 一种液力透平一体式轴向力自平衡转子组件 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110360123A (zh) * | 2018-04-09 | 2019-10-22 | 任懿 | 化学反应系统 |
CN110469536A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-19 | 河北科技大学 | 透平增压泵润滑结构 |
CN111120414A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-05-08 | 西安航天动力研究所 | 一种大流量大功率预压泵轴向力平衡结构及方法 |
CN112431640A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-03-02 | 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 | 一种管道式工艺气压力能回收发电装置及工艺气减压管路 |
CN113153828A (zh) * | 2021-04-14 | 2021-07-23 | 江苏大学 | 一种用于海水淡化能量回收一体机的轴向力自平衡装置 |
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