一种具有压力平衡孔的喷嘴环和具有其的涡轮的制作方法

1.本发明涉及叶轮机械技术领域，具体而言涉及一种具有压力平衡孔的喷嘴环和具有其的涡轮。


背景技术：

2.叶轮在旋转过程中，叶轮的轮盘的正面和背面所受到的流体压力不同，导致转子受到一个随运行状态变化而变化的轴向力，容易使得叶轮发生窜动，从而导致叶轮碰擦，破坏密封，产生振动和噪声，甚至还可能使与叶轮连接的轴承烧毁，出现断轴现象。
3.因此，需要提供一种具有压力平衡孔的喷嘴环和具有其的涡轮，以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

4.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
5.为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种具有压力平衡孔的喷嘴环，所述喷嘴环包括：
6.环状的基体，所述基体具有用于容纳叶轮的中央开口；
7.导叶，所述导叶沿所述喷嘴环的周向方向间隔设置至所述基体；和
8.压力平衡孔，所述压力平衡孔沿所述喷嘴环的轴向方向贯穿所述基体和所述导叶。
9.根据本发明的喷嘴环，喷嘴环包括环状的基体、导叶和压力平衡孔，基体具有用于容纳叶轮的中央开口，导叶沿喷嘴环的周向方向间隔设置至基体，压力平衡孔沿喷嘴环的轴向方向贯穿基体和导叶。这样，压力平衡孔能够降低或消除轴向力，结构简单，提升效率，避免叶轮发生轴向窜动，减少叶轮的碰擦，保证叶轮的叶片强度不受影响，减小振动和噪声。
10.可选地，所述导叶包括前缘和与所述前缘相连的导流部，所述前缘具有所述压力平衡孔的一部分，所述导流部沿所述喷嘴环的径向方向朝向所述中央开口的方向倾斜延伸。
11.可选地，所述前缘沿所述导叶的宽度方向的尺寸大于所述导流部的尺寸，所述导流部朝向所述中央开口的方向的宽度逐渐减小。
12.可选地，所述压力平衡孔包括连通的大直径部和小直径部，所述大直径部贯穿所述基体的一部分，所述小直径部贯穿所述基体的另一部分和所述导叶。
13.可选地，包括第一基体和第二基体，所述第一基体和所述第二基体沿所述轴向方向相对布置，所述导叶位于所述第一基体和所述第二基体之间，所述压力平衡孔贯穿所述第一基体和所述第二基体。
14.可选地，所述压力平衡孔包括连通的大直径部和小直径部，所述大直径部贯穿所述第一基体的一部分，所述小直径部贯穿所述第一基体的另一部分、所述导叶和所述第二基体。
15.可选地，包括多个导叶，所述多个导叶中的一部分设置有所述压力平衡孔。
16.可选地，还包括连接孔，所述连接孔贯穿所述导叶，且所述连接孔和所述压力平衡孔沿所述周向方向间隔设置。
17.本发明还提供一种涡轮，所述涡轮包括叶轮和上述的喷嘴环，所述叶轮沿所述喷嘴环的径向方向与所述喷嘴环之间具有缝隙，所述缝隙与所述压力平衡孔连通。
18.根据本发明的涡轮，涡轮包括叶轮和上述的喷嘴环，喷嘴环包括喷嘴环包括环状的基体、导叶和压力平衡孔，基体具有用于容纳叶轮的中央开口，导叶沿喷嘴环的周向方向间隔设置至基体，压力平衡孔沿喷嘴环的轴向方向贯穿基体和导叶，叶轮沿喷嘴环的径向方向与喷嘴环之间具有缝隙，并且缝隙与压力平衡孔连通。这样，压力平衡孔能够降低或消除轴向力，结构简单，提升效率，避免叶轮发生轴向窜动，减少叶轮的碰擦，保证叶轮的叶片强度不受影响，减小振动和噪声。
19.可选地，所述叶轮包括轮盘和与所述轮盘相连的多个叶片，所述多个叶片绕所述周向方向间隔开以形成供流体流动的通道。
附图说明
20.本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，
21.图1为根据本发明的一种优选的实施方式的喷嘴环的局部的剖视立体图；
22.图2为根据本发明的一种优选的实施方式的涡轮的局部的剖视图；
23.图3为根据本发明的另一种优选的实施方式的喷嘴环的局部的剖视立体图。
24.附图标记说明：
25.100：喷嘴环
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110：基体
26.111：中央开口
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112：第一基体
27.113：第二基体
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120：导叶
28.121：前缘
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122：导流部
29.130：压力平衡孔
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131：第一大直径部
30.132：第一小直径部
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140：连接孔
31.141：第二大直径部
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142：第二小直径部
32.200：涡轮
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201：叶轮
33.202：叶片
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203：轮盘
34.204：轮背
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205：密封结构
35.206：第一侧壁
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207：第二侧壁
36.208：导流通道
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211：第一缝隙
37.212：第二缝隙
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213：第三缝隙
具体实施方式
38.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
39.为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。
40.应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。
41.本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。
42.以下，将参照附图对本发明的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施方式，并不是限定本发明。
43.图1示出了本发明的一种优选的实施方式的喷嘴环100。
44.如图1和图2所示，本发明提供一种具有压力平衡孔130的喷嘴环100，喷嘴环100用于叶轮201，便于调整影响叶轮201的背面的流体的压力。喷嘴环100可以容纳有叶轮201。叶轮201的轴线与喷嘴环100的轴线重合。
45.叶轮201相对于喷嘴环100绕叶轮201的中心轴线a可旋转。喷嘴环100可以用于向心式涡轮，流体可以经由喷嘴环100被导引至叶轮201的叶片202。喷嘴环100也可以用于离心式涡轮，流体也可以经由叶轮201被导引至喷嘴环100中。叶轮201中的流体的压力小于喷嘴环100中的流体的压力。
46.喷嘴环100包括基体110、导叶120和压力平衡孔130，基体110可以构造为环状。可选地，基体110可以构造为圆环。基体110的轴线与叶轮201的轴线重合。基体110具有用于容纳叶轮201的中央开口111。中央开口111的轴线与叶轮201的轴线重合。
47.导叶120可以沿喷嘴环100的周向方向间隔设置至基体110。具体地，导叶120围绕喷嘴环100的中心轴线均匀分布在基体110上。喷嘴环100的中心轴线与叶轮201的中心轴线a相重合。喷嘴环100可以一体成型，或者基体110和导叶120通过焊接的方式连接在一起。优选地，导叶120与基体110之间具有倒角，以圆弧过渡连接在一起，从而降低导叶120所受到的应力，防止产生应力集中的现象。
48.喷嘴环100包括多个导叶120，多个导叶120沿喷嘴环100的周向方向间隔设置至基体110。优选地，图1所示的喷嘴环100可以包括17片导叶120，17片导叶120沿喷嘴环100的周向方向均匀分布在基体110上。当然，根据实际情况，导叶120的数量可以加以调整，本实施
方式对此无意加以限定。
49.流体可以经由喷嘴环100被导引至叶轮201的叶片202，流体也可以经由叶轮201被导引至喷嘴环100中，本实施方式对此无意加以限定。譬如，喷嘴环100可以用于废气涡轮，流体可以为废气，废气在涡轮200中做功。废气的能量被用以驱动涡轮200的叶轮201。喷嘴环100可以将废气针对性地引导到叶轮201上，以确保可靠的运行。喷嘴环100在涡轮壳体和轴承壳体之间可被保持就位。
50.如图2所示，壳体可以包括沿喷嘴环100的轴向方向相对的第一侧壁206和第二侧壁207。喷嘴环100和叶轮201位于第一侧壁206和第二侧壁207之间。喷嘴环100沿喷嘴环100的径向方向与叶轮201间隔开。喷嘴环100沿喷嘴环100的径向方向与叶轮201之间具有第一缝隙211。喷嘴环100与第一侧壁206之间具有第二缝隙212。叶轮201包括叶片202和轮盘203，轮盘203沿叶轮201的轴向方向比叶片202更靠近第一侧壁206。第一侧壁206与轮盘203之间具有第三缝隙213。第二侧壁207可以包括圆弧段，以贴合叶片202的形状。
51.轮盘203包括轮背204。在本实施方式中，“叶轮201的轮背204”指的是叶轮201的背向叶片202的表面，即轮盘203的背面。叶轮201的轮背204与第一侧壁206之间具有第三缝隙213。
52.流体通过第一缝隙211流入第三缝隙213中，会对叶轮201产生沿叶轮201的轴向方向的作用力，影响叶轮201的转动。流体通过第一缝隙211还会流入第二缝隙212中。压力平衡孔130沿喷嘴环100的轴向方向贯穿基体110和导叶120，这样，压力平衡孔130可以将第二缝隙212中的流体排出。
53.压力平衡孔130沿喷嘴环100的轴向方向贯穿整个喷嘴环100，尤其地，压力平衡孔130沿喷嘴环100的轴向方向贯穿导叶120和基体110，从而形成流体的泄压通道。压力平衡孔130能够降低进入第三缝隙213中的流体的量，从而减少流体对叶轮201的轴向作用力，避免叶轮201发生窜动和碰擦，减小振动和噪声，避免与叶轮201相连的轴承烧毁以及出现的断轴现象。
54.基体110沿喷嘴环100的轴向方向比导叶120更靠近第一侧壁206。基体110和第一侧壁206之间具有第二缝隙212。第一缝隙211与第二缝隙212和第三缝隙213均连通。
55.比如，在向心式涡轮中，流体可以经由喷嘴环100被导引至叶轮201的叶片202。高压流体经由导叶120降压为中压流体，中压流体位于第一缝隙211中。位于第一缝隙211中的中压流体经由叶轮201的叶片202降压为低压流体。或者，在离心式涡轮中，流体也可以经由叶轮201被导引至喷嘴环100中。低压流体经由叶片202升压为中压流体，中压流体位于第一缝隙211中。位于第一缝隙211中的中压流体经由导叶120升压为高压流体。喷嘴环100中的流体的压力大于叶轮201中的流体的压力。
56.中压流体的压力大于叶轮201中的低压流体的压力，因此，位于轮背204和第一侧壁206之间的中压流体会对叶轮201施加朝向第二侧壁207的作用力，这样容易导致叶轮发生轴向窜动。本发明提供了一种喷嘴环100，喷嘴环100包括压力平衡孔130，压力平衡孔130能够排出第二缝隙212中的中压流体，以使得第一缝隙211中的大部分的中压流体通过压力平衡孔130排出，减少了进入轮盘203和第一侧壁206之间的流体的量。
57.压力平衡孔130的轴向方向与喷嘴环100的轴向方向大致平行。第二侧壁207可以设置有第一通孔，第一通孔可以沿喷嘴环100的轴向方向与压力平衡孔130相对应。中压流
体可以经由压力平衡孔130和第一通孔排出。可选地，压力平衡孔130可以与导流通道208连通，压力平衡孔130中的流体进入至导流通道208中。第二侧壁207还可以设置有第二通孔，第二通孔能够连通导流通道208和叶轮201的低压区域。这样，轮背204泄漏的中压流体通过压力平衡孔130被引流至叶轮201的低压区域，起到降低轮背204压力的作用。导流通道可以构造为管状结构，也可以构造为壁面的孔或者部件之间形成的空腔。
58.由此，压力平衡孔130能够减少叶轮201和第一侧壁206之间的流体的量，降低了流体对叶轮201的轮背204施加的压力，使得叶轮201不朝向第二侧壁207的方向移动，避免叶轮201发生窜动和碰擦，减小振动和噪声，避免与叶轮201相连的轴承烧毁以及出现的断轴现象。
59.优选地，轮盘203还可以与第一侧壁206密封配合，以进一步减少进入第三缝隙213的流体的量。轮盘203和第一侧壁206之间可以设置有密封结构205，密封结构205可以阻挡流体的流动。尤其地，轮盘203的轮背204与第一侧壁206之间设置有密封结构205，密封结构205可以构造为锯齿状的迷宫结构，以减少流体进入第三缝隙213的量。优选地，压力平衡孔130的数量和直径与密封结构205相匹配，以得到较好的密封和压力平衡的效果。
60.根据本发明的喷嘴环，喷嘴环包括环状的基体、导叶和压力平衡孔，基体具有用于容纳叶轮的中央开口，导叶沿喷嘴环的周向方向间隔设置至基体，压力平衡孔沿喷嘴环的轴向方向贯穿基体和导叶。这样，压力平衡孔能够降低或消除轴向力，结构简单，提升效率，避免叶轮发生轴向窜动，减少叶轮的碰擦，保证叶轮的叶片强度不受影响，减小振动和噪声。
61.优选地，如图1所示，导叶120包括前缘121和导流部122，导流部122与前缘121相连。前缘121具有压力平衡孔130的一部分，压力平衡孔130沿喷嘴环100的轴向方向贯穿基体110和前缘121。导流部122沿喷嘴环100的径向方向朝向中央开口111的方向倾斜延伸，以形成流体的倾斜的流动通道。这样，部分的导叶120沿喷嘴环100的径向方向阻挡流体的流动，流体沿喷嘴环100的径向方向不直接作用至叶轮201，从而能够改变流体的压力。
62.可选地，导流部122可以比前缘121沿径向方向更靠近中央开口111。导叶120对流体的沿喷嘴环100的径向方向的流动起到导向作用。前缘121沿导叶120的宽度方向的尺寸大于导流部122的尺寸。这样，导叶120具有足够的结构强度，以防受到流体的冲击而被破坏，也降低了压力平衡孔130对导叶120(导流部122)的型线和强度的影响。
63.导叶120的宽度方向与喷嘴环100的周向方向大致平行。导叶120的长度方向与喷嘴环100的径向方向之间可以具有一定夹角，比如导叶120的长度方向与喷嘴环100的径向方向之间的夹角可以为锐角，以为流体提供倾斜的流动通道。
64.导流部122的朝向中央开口111的方向的宽度逐渐减小。导流部122的远离中央开口111的宽度大于导流部122的靠近中央开口111的宽度。导流部122与前缘121相连的宽度可以大于导流部122的靠近中央开口111的自由端的宽度。由此，减少导流部122对流体流动的阻力。
65.进一步地，压力平衡孔130包括第一大直径部131和第一小直径部132，第一大直径部131和第一小直径部132连通。第一大直径部131沿喷嘴环100的径向方向的尺寸大于第一小直径部132的尺寸。第一大直径部131贯穿基体110的一部分。第一大直径部131的沿喷嘴环100的轴向方向的尺寸小于基体110的尺寸。第一小直径部132贯穿基体110的另一部分和
导叶120。这样，减少了第一小直径部132沿喷嘴环100的轴向方向的长度，降低了加工难度。在加工压力平衡孔130时，可以先加工第一大直径部131，再进一步加工第一小直径部132。
66.喷嘴环100可以包括多个压力平衡孔130，多个压力平衡孔130沿喷嘴环100的周向方向间隔设置。更进一步地，多个导叶120中的一部分设置有压力平衡孔130。多个压力平衡孔130沿喷嘴环100的周向方向均匀地分布在多个导叶120上，以保证流动的均匀性，以及喷嘴环100的整体的结构强度。
67.喷嘴环100还包括连接孔140，连接孔140用于连接至导叶120和第二侧壁207，从而将喷嘴环100与壳体固定连接。喷嘴环100可以包括多个连接孔140，多个连接孔140沿喷嘴环100的周向方向间隔设置。连接孔140和压力平衡孔130沿喷嘴环100的周向方向间隔设置。由此，既便于泄压，又使得喷嘴环100能够稳定地连接至壳体。部分的导叶120可以既不设置有压力平衡孔130，又不设置有连接孔140。
68.优选地，喷嘴环100可以包括四个压力平衡孔130和四个连接孔140，四个压力平衡孔130和四个连接孔140沿喷嘴环100的周向方向间隔设置，以保证流体的稳定流动。
69.连接孔140贯穿导叶120。连接孔140可以包括第二大直径部141和第二小直径部142，第二大直径部141和第二小直径部142连通。第二大直径部141沿喷嘴环100的径向方向的尺寸大于第二小直径部142的尺寸。第二大直径部141贯穿基体110的一部分。第二大直径部141的沿喷嘴环100的轴向方向的尺寸小于基体110的尺寸。第二小直径部142贯穿基体110的另一部分和导叶120。这样，减少了第二小直径部142沿喷嘴环100的轴向方向的长度，降低了加工精度。
70.喷嘴环100可以通过连接件与壳体连接，以定位和固定喷嘴环100。比如，喷嘴环100通过螺栓和螺母与第二侧壁207连接。第二大直径部141的尺寸和形状可以与螺母的形状相匹配，譬如，第二大直径部141的尺寸和形状可以与六角螺母的尺寸和形状相匹配。这样，能够使得螺母能够完全位于第二大直径部141中，螺母沿喷嘴环100的轴向方向不凸出于第二大直径部141，以防止螺栓凸出，妨碍其他部件装配。
71.图3示出了本发明的另一种优选的实施方式的喷嘴环100。
72.图3所示的喷嘴环的结构与图1所示的喷嘴环的结构类似，图1所示的喷嘴环可以为开式喷嘴环，图3所示的喷嘴环可以为闭式喷嘴环。下面对于区别之处进行描述，相似之处不再赘述。图3所示的喷嘴环100包括两个基体(第一基体112和第二基体113)，第一基体112和第二基体113沿喷嘴环100的轴向方向相对布置。导叶120位于第一基体112和第二基体113之间且与第一基体112和第二基体113均相连。这样，便于对流体的流动起到导引作用。
73.导叶120与第一基体112和第二基体113均一体成型，或者导叶120与第一基体112和第二基体113均通过焊接的方式连接在一起。第一基体112包括第一内表面，第二基体113包括与第一内表面相对的第二内表面，第一内表面、第二内表面和导叶120的表面共同形成流体流动的通道。
74.优选地，导叶120与第一基体112之间可以具有倒角，以圆弧过渡连接在一起，从而降低导叶120所受到的应力，防止产生应力集中的现象。优选地，导叶120与第二基体113之间可以具有倒角，以圆弧过渡连接在一起，从而降低导叶120所受到的应力，防止产生应力集中的现象。
75.压力平衡孔130可以贯穿第一基体112和第二基体113。这样，流体可以通过第一基体112和第二基体113排出。压力平衡孔130沿喷嘴环100的轴向方向贯穿整个喷嘴环100，尤其地，压力平衡孔130沿喷嘴环100的轴向方向贯穿导叶120、第一基体112和第二基体113，从而形成流体的泄压通道。
76.压力平衡孔130包括连通的第一大直径部131和第一小直径部132，第一大直径部131沿喷嘴环100的径向方向的尺寸大于第一小直径部132的尺寸。第一大直径部131贯穿第一基体112的一部分。第一大直径部131的沿喷嘴环100的轴向方向的尺寸小于第一基体112的尺寸。第一小直径部132贯穿第一基体112的另一部分、导叶120和第二基体113。这样，减少了第一小直径部132沿喷嘴环100的轴向方向的长度，降低了加工难度。
77.优选地，图3所示的喷嘴环100可以包括17片导叶120，17片导叶120沿喷嘴环100的周向方向均匀分布在第一基体112和第二基体113之间。当然，根据实际情况，导叶120的数量可以加以调整，本实施方式对此无意加以限定。
78.根据本发明的喷嘴环，喷嘴环包括压力平衡孔，压力平衡孔可以减少对叶轮的轮背的流体的量，降低流体对叶轮的轮背施加的作用力，削弱压力平衡孔所排出的流体对叶轮的运转造成的影响，无需在叶轮上设置孔洞，不会破坏叶轮的倒角，不影响流体的流动，保证了叶轮做功的效率，避免与叶轮相连的轴承烧毁以及出现的断轴现象。压力平衡孔贯穿基体和导叶，可以减少了压力平衡孔沿喷嘴环的轴向方向的长度，避免了动态工况中延迟滞后的情况。
79.本发明还提供一种涡轮200，涡轮200包括叶轮201和上述的喷嘴环100。叶轮201沿喷嘴环100的径向方向与喷嘴环100之间具有第一缝隙211，并且第一缝隙211与压力平衡孔130连通。这样，第一缝隙211中的流体可以通过压力平衡孔130排出，压力平衡孔130能够起到泄压的作用，降低流体的压力对叶轮201产出的轴向的作用力。
80.根据本发明的涡轮，涡轮包括叶轮和上述的喷嘴环，喷嘴环包括喷嘴环包括环状的基体、导叶和压力平衡孔，基体具有用于容纳叶轮的中央开口，导叶沿喷嘴环的周向方向间隔设置至基体，压力平衡孔沿喷嘴环的轴向方向贯穿基体和导叶，叶轮沿喷嘴环的径向方向与喷嘴环之间具有缝隙，并且缝隙与压力平衡孔连通。这样，压力平衡孔能够降低或消除轴向力，结构简单，提升效率，避免叶轮发生轴向窜动，减少叶轮的碰擦，保证叶轮的叶片强度不受影响，减小振动和噪声。
81.进一步地，正如上述所描述的，叶轮201包括轮盘203和多个叶片202，多个叶片202与轮盘203均相连。叶轮201的轴向方向与喷嘴环100的轴向方向相平行。壳体包括沿喷嘴环100的轴向方向相对布置的第一侧壁206和第二侧壁207。轮盘203沿叶轮201的轴向方向比叶片202更靠近第一侧壁206。第一侧壁206与轮盘203之间具有第三缝隙。第二侧壁207可以包括圆弧段，以贴合叶片202的形状。
82.基体110沿喷嘴环100的轴向方向比导叶120更靠近第一侧壁206。基体110和第一侧壁206之间具有第二缝隙212。第一缝隙211与第二缝隙212和第三缝隙213均连通。
83.多个叶片202还可以绕喷嘴环100的周向方向间隔开，以形成供流体流动的通道。流体可以经由喷嘴环100的导叶120被导引至第一缝隙211中，再分别进入第二缝隙212和第三缝隙213中。当然，流体也可以经由叶轮201的叶片202被导引至第一缝隙211中，再分别进入第二缝隙212和第三缝隙213中。喷嘴环100中的流体的压力大于叶轮201中的流体的压
力。喷嘴环100中的流体可以为高压流体，第一缝隙211中的流体可以为中压流体，叶轮201中的流体可以为低压流体。位于第一缝隙211中的中压流体既可以进入第二缝隙212中，又可以进入第三缝隙213中。
84.位于轮盘203和第一侧壁206之间的中压流体会对叶轮201施加朝向第二侧壁207的作用力。因此，压力平衡孔130可以排出第二缝隙212中的中压流体，以使得第一缝隙211中的大部分的中压流体通过压力平衡孔130排出，减少了进入轮盘203和第一侧壁206之间的流体的量。
85.压力平衡孔130的轴向方向与喷嘴环100的轴向方向大致平行。第二侧壁207可以设置有第一通孔，第二通孔可以沿喷嘴环100的轴向方向与压力平衡孔130相对应。中压流体可以经由压力平衡孔130和通孔排出。可选地，压力平衡孔130可以与导流通道208连通，压力平衡孔130中的流体进入至导流通道208中。第二侧壁207还可以设置有第二通孔，第二通孔能够连通导流通道208和叶轮201的低压区域。这样，轮背204泄漏的中压流体通过压力平衡孔130被引流至叶轮201的低压区域，起到降低轮背204压力的作用。
86.由此，压力平衡孔130能够减少叶轮201和第一侧壁206之间的流体的量，降低了流体对叶轮201的轮背204施加的压力，使得叶轮201不朝向第二侧壁207的方向移动，避免叶轮201发生窜动和碰擦，减小振动和噪声，避免与叶轮201相连的轴承烧毁以及出现的断轴现象。
87.优选地，轮盘203可以与第一侧壁206密封配合，以进一步减少进入第三缝隙213的流体的量。轮盘203和第一侧壁206之间可以设置有密封结构205，密封结构205可以阻挡流体的流动。尤其地，轮盘203的轮背204与第一侧壁206之间设置有密封结构205，密封结构205可以构造为锯齿状的迷宫结构，以减少流体进入第三缝隙213的量。优选地，压力平衡孔130的数量和直径与密封结构205相匹配，以得到较好的密封和压力平衡的效果。
88.根据本发明的喷嘴环，喷嘴环包括压力平衡孔，压力平衡孔可以配合叶轮的轮背和壳体(或者传动轴)之间的密封结构，可有效地降低对叶轮的轮背施加的压力，起到轴向力平衡的作用，并且可以避免压力平衡孔对内部流场的影响，增强透平的运行可靠性和高效性。
89.除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
90.本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。