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申请/专利权人：重庆江增船舶重工有限公司

摘要：本发明公开了一种超临界二氧化碳涡轮机推力平衡系统及控制方法，保证推力不超容量，并实现推力轴承功耗最小。包括齿轮箱、超临界二氧化碳涡轮机、推力平衡结构，齿轮箱包括箱体、高速轴，高速轴通过径向推力联合轴承支撑于箱体，高速轴上设有主推力盘和辅推力盘与径向推力联合轴承对应配合；超临界二氧化碳涡轮机包括壳体、涡轮转子，涡轮转子包括涡轮轴，涡轮轴的一端伸出外壳体与高速轴配合固定，高速轴、涡轮轴的连接处与外壳体之间设置主干气密封，推力平衡结构包括平衡壳体、端盖和平衡干气密封，高速轴的一端穿过齿轮箱伸入平衡壳体内，高速轴、平衡壳体之间设置平衡干气密封。

主权项：1.一种超临界二氧化碳涡轮机推力平衡系统，其特征在于：包括齿轮箱、超临界二氧化碳涡轮机、推力平衡结构，所述齿轮箱包括箱体，以及设于箱体内的高速轴、低速轴，所述高速轴、低速轴分别通过径向推力联合轴承支撑于箱体，所述低速轴通过齿轮副与高速轴动力连接，所述低速轴的一端伸出齿轮箱，向外输出动力，所述高速轴的一端与所述超临界二氧化碳涡轮机动力连接，用于接收涡轮动力，所述高速轴的另一端设置所述推力平衡结构；所述高速轴上设有主推力盘和辅推力盘，主推力盘和辅推力盘分别与高速轴两端的径向推力联合轴承对应配合；所述超临界二氧化碳涡轮机包括壳体、涡轮静叶、涡轮转子，所述壳体拆分为内壳体、外壳体，所述内壳体内轴向安装所述涡轮静叶，涡轮转子包括涡轮轴以及成型于涡轮轴一端的涡轮盘，所述涡轮盘的外周面上成型有涡轮动叶，所述涡轮动叶与涡轮静叶配合，涡轮轴的一端伸出外壳体，并设置螺纹杆，所述高速轴的相向端设置内螺纹孔，螺纹杆与螺纹孔配合固定，高速轴、涡轮轴的连接处与外壳体之间设置主干气密封，所述推力平衡结构包括平衡壳体、端盖和平衡干气密封，所述高速轴的一端穿过齿轮箱伸入平衡壳体内，所述高速轴、平衡壳体之间设置平衡干气密封；所述主干气密封对应的外壳体上、平衡干气密封对应的平衡壳体上分别设有压力传感器，用于测量高压腔的压力；所述主干气密封包括主干气密封动环、主干气密封静环、主干气密封动环密封，所述主干气密封动环套在涡轮轴上，通过涡轮轴上的轴肩定位，并通过螺母固定，所述主干气密封静环固定在外壳体端部，且与主干气密封动环配合，所述主干气密封动环密封设于主干气密封动环、主干气密封静环的出气端之间，所述外壳体上开有径向孔B，径向孔B位于主干气密封的进气端，用于通入主密封气，主干气密封、外壳体之间围合成高压腔A，外壳体上开径向孔A，径向孔A与高压腔A连通，径向孔A用于安装压力传感器，测量高压腔A的压力值pA；所述平衡干气密封包括平衡干气密封静环、平衡干气密封动环、平衡干气密封动环密封，所述平衡干气密封静环固定在平衡壳体内，所述平衡干气密封动环通过轴肩定位，并通过螺母固定在高速轴上，所述平衡干气密封动环密封设于平衡干气密封静环、平衡干气密封动环的出气端之间，所述平衡壳体上开有径向孔C，径向孔C位于平衡干气密封的进气端，用于通入平衡干气密封的平衡气，端盖、平衡干气密封之间围合成高压腔D，端盖上开有轴向孔D，轴向孔D与高压腔D连通，轴向孔D用于安装压力传感器，测量高压腔D的压力值pD；所述外壳体与涡轮轴之间设有第一迷宫齿气封、第二迷宫齿气封，所述第一迷宫齿气封与涡轮盘b相邻，且通过第一密封固定环轴向固定在外壳体上，所述第二迷宫齿气封与高压腔A相邻，且通过第二密封固定环轴向固定在外壳体上；所述平衡壳体的内侧端与高速轴之间安装有迷宫齿密封；所述径向孔B连接热力系统中的压缩机出口，径向孔B的进气压力调节至高于涡轮机进口压力；所述径向孔C连接热力系统中的压缩机出口，端盖上开有轴向孔E，轴向孔E依次连接压力调节阀、压缩机入口，使平衡气经轴向孔E、压力调节阀回注压缩机入口，压力调节阀用于调节高压腔D的压力值pD；外壳体的涡轮进口处设置压力传感器，用于测量涡轮进口压力值pin。

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