CN105889325A - 一种小微型燃气轮发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小微型燃气轮发电机，其包括涡轮机、压气机、电机、2个径向轴承、1个止推轴承及燃烧室，所述径向轴承为混合式动压气体径向轴承，所述止推轴承为混合式动压气体止推轴承，所述转子套设在內轴的中部，2个径向轴承分别套设在位于转子左、右端的外轴上，所述止推轴承套设在右端的外轴上、并位于右端径向轴承的外端侧。本发明可实现在气浮状态下的超高速稳定运转，针对相同功率要求，可使燃气轮发电机的体积显著减小实现微型化。

Description

一种小微型燃气轮发电机
技术领域
本发明是涉及一种小微型燃气轮发电机，属于高精密机械技术领域。
背景技术
燃气轮发电机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，由燃气轮机与发电机组成，主要用于油田、发电厂、电信大楼、高层建筑、酒店、生活小区、商场、医院、军队、会议中心、偏远地区、海岛等重要场所必需的备用电源及作为紧急事件、野外作业等必需的移动电源，也可作为船舶动力、电力调峰。
随着全球范围内的能源与动力需求，采用空气轴承的微型燃气轮发电机因具有尺寸小、重量轻、燃料适应性强、低燃料消耗率、噪音低、振动小、污染排放低、维护费用低廉、不需用水冷却等一系列先进技术特征在军民用交通运输(混合动力汽车)以及陆海边防方面开始应用，受到美、俄等国家的高度重视和关注。但由于现有的空气轴承主要存在如下问题：结构复杂，不适合工业化；可靠性较差，在高速运转时容易失稳甚至卡死；高速运转产生的热量不能有效导出，不能长时间连续工作；体积较大，不能满足当今微型化发展要求。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种可稳定运行的小微型燃气轮发电机。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种小微型燃气轮发电机，包括涡轮机、压气机、电机、2个径向轴承、1个止推轴承及燃烧室，所述涡轮机包括涡轮、涡轮机导流器及涡轮机导流器壳体，所述压气机包括压轮、压气机壳体及压气机扩压器，所述电机包括转子、定子、內轴、外轴及电机壳体；其特征在于：所述径向轴承为混合式动压气体径向轴承，包括轴承外套、轴承内套及设置在轴承外套与内套之间的箔型弹性件；所述止推轴承为混合式动压气体止推轴承，包括两个侧盘以及夹设在两个侧盘之间的中盘，在每个侧盘与中盘之间均设有箔型弹性件；所述转子套设在內轴的中部，2个径向轴承分别套设在位于转子左、右端的外轴上，所述止推轴承套设在右端的外轴上、并位于右端径向轴承的外端侧。
一种实施方案，所述涡轮机和压气机分别设置在內轴的两端，所述燃烧室设置在涡轮机端。
另一种实施方案，所述燃烧室设置在内轴的中部，所述涡轮机和压气机分别设置在內轴的两端或者背靠背设置在內轴的一端。
作为进一步实施方案，所述的小微型燃气轮发电机还包括左径向轴承套和左轴承室端盖，涡轮机导流器壳体与左轴承室端盖固定连接，左轴承室端盖与左径向轴承套固定连接，燃烧室的壳体与左径向轴承套固定连接，左径向轴承套与电机壳体固定连接。
作为进一步实施方案，所述的小微型燃气轮发电机还包括右径向轴承套和右轴承室端盖，压气机壳体与右轴承室端盖固定连接，右轴承室端盖与右径向轴承套固定连接，右径向轴承套与电机壳体固定连接。
作为优选方案，所述内轴的表面开设有散热螺旋槽，以利于散热和对轴承室进行空气补给。
作为优选方案，在电机壳体的内壁周侧开设有若干开口槽，在电机壳体的端面开设有若干通气孔，所述开口槽与通气孔相连通，以利于气体的导入和导出，一方面实现快速散热排气，另一面实现对轴承室内进行空气补给。
作为优选方案，所述轴承内套的外圆周面和两端面均具有规则形状的槽式花纹。
作为进一步优选方案，所述轴承内套的一端面的槽式花纹与另一端面的槽式花纹形成镜像对称，以及外圆周面的槽式花纹的轴向轮廓线与两端面的槽式花纹的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接。
作为进一步优选方案，所述轴承内套的外圆周面的槽式花纹中的轴向高位线与两端面的槽式花纹中的径向高位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向中位线与两端面的槽式花纹中的径向中位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向低位线与两端面的槽式花纹中的径向低位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接。
作为进一步优选方案，在与轴承内套的外圆周面相配合的箔型弹性件的配合面上设有耐磨涂层。
作为进一步优选方案，所述的箔型弹性件与轴承内套的配合间隙为0.003～0.008mm。
作为进一步优选方案，所述的箔型弹性件的两端均固定在轴承外套的内圆周壁上。
作为进一步优选方案，所述的箔型弹性件为多个，且沿轴承外套的内圆周壁均匀分布。
作为进一步优选方案，在轴承外套的内圆周壁设有用于固定箔型弹性件的卡槽。
作为进一步优选方案，在轴承外套的两端设有止环。
作为优选方案，所述中盘的两端面均设有规则形状的槽式花纹，且一端面的槽式花纹与另一端面的槽式花纹形成镜像对称。
作为优选方案，在所述中盘的外圆周面也设有槽式花纹，且外圆周面的槽式花纹的形状与两端面的槽式花纹的形状相同，以及外圆周面的槽式花纹的轴向轮廓线与两端面的槽式花纹的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接。
作为进一步优选方案，中盘的外圆周面的槽式花纹中的轴向高位线与两端面的槽式花纹中的径向高位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向中位线与两端面的槽式花纹中的径向中位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向低位线与两端面的槽式花纹中的径向低位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接。
作为进一步优选方案，在与中盘相配合的箔型弹性件的配合面上设有耐磨涂层。
作为进一步优选方案，所述箔型弹性件与中盘的配合间隙为0.003～0.008mm。
作为进一步优选方案，所述箔型弹性件的至少一端固定在对应侧盘的内端面上。
作为进一步优选方案，每个侧盘上的箔型弹性件为多个，且沿侧盘的内端面均匀分布。
作为进一步优选方案，固定在一个侧盘上的箔型弹性件与固定在另一个侧盘上的箔型弹性件形成镜像对称。
作为进一步优选方案，在侧盘的内端面设有用于固定箔型弹性件的卡槽。
作为一种实施方案，所述的箔型弹性件由波箔和平箔组成，所述波箔的弧形凸起顶端与平箔相贴合。
作为另一种实施方案，所述的箔型弹性件由波箔和平箔组成，所述波箔的波拱间过渡底边与平箔相贴合。
作为又一种实施方案，所述的箔型弹性件由两个平箔组成。
上述的槽式花纹均为叶轮形状。
上述的箔型弹性件优选经过表面热处理。
作为优选方案，所述转子包括转子底座、磁钢和磁钢保护套，所述转子底座套设在內轴上，所述磁钢套设在转子底座的中心部，所述磁钢保护套套设在磁钢上。
作为优选方案，所述定子包括铁芯和绕组，所述铁芯固定在位于转子上方的电机壳体的内壁上，所述绕组设置在铁芯上。
作为优选方案，所述铁芯包括由若干冲片上下叠置形成的定子叠片和固定在定子叠片两侧的端压板。
作为进一步优选方案，所述冲片呈圆环形，在环形部间隔设有多个杯状穿孔，所述穿孔的杯口部封闭，杯脚的底部开口。
作为优选方案，所述绕组为三相星型连接，中心线不引出，只引出A、B、C三个端头。
作为进一步优选方案，每相绕组为2个线圈，每个线圈由漆包铜线连续绕制而成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
因本发明所提供的燃气轮发电机，是以气体作为轴承的润滑剂，因此不仅具有无污染、摩擦损失低、使用时间长、适用范围广、节能环保等诸多优点，而且采用所述结构，散热效果好，可保证长时间稳定运行；尤其是，因所述结构的空气轴承能实现在气浮状态下的超高速稳定运转(经测试，可达100,000～450,000rpm的极限转速)，因此针对相同功率要求，本发明可使燃气轮发电机的体积显著减小实现微型化，具有占用空间小、使用便捷等优点，对促进微型化高新技术的发展具有重要价值，相对于现有技术具有显著性进步。
附图说明
图1是实施例1提供的一种小微型燃气轮发电机的剖面结构示意图；
图2是实施例1提供的混合式动压气体径向轴承的局部分割的左视立体结构示意图；
图3是图2中的A局部放大图；
图4是实施例1提供的混合式动压气体径向轴承的局部分割的右视立体结构示意图；
图5是图4中的B局部放大图；
图6是实施例1提供的混合式动压气体径向轴承的剖面结构示意图；
图7是图6中的C局部放大图；
图8是图7中的D局部放大图；
图9是实施例1提供的混合式动压气体止推轴承的剖面结构示意图；
图10a是实施例1中所述中盘的左视图；
图10b是实施例1中所述中盘的右视图；
图11a是实施例1中所述的固定有箔型弹性件的左侧盘的右视图；
图11b是实施例1中所述的固定有箔型弹性件的右侧盘的左视图；
图12是实施例1提供的箔型弹性件的截面结构示意图；
图13是实施例1提供的箔型弹性件的立体结构示意图；
图14是实施例2提供的一种混合式动压气体径向轴承的剖面结构示意图；
图15是图14中波箔的结构示意图；
图16是实施例3提供的一种混合式动压气体径向轴承的剖面结构示意图；
图17a是实施例4提供的一种混合式动压气体止推轴承的左视立体结构示意图；
图17b是实施例4提供的混合式动压气体止推轴承的右视立体结构示意图；
图18是实施例4提供的混合式动压气体止推轴承的局部分割立体结构示意图；
图19是实施例4中所述中盘的左视立体结构示意图；
图20是图19中的E局部放大图；
图21是实施例4中所述中盘的右视立体结构示意图；
图22是图21中的F局部放大图；
图23是实施例5所提供的转子结构示意图；
图24是实施例6所提供的铁芯结构示意图；
图25是实施例6所述冲片的结构示意图；
图26是实施例6所提供的绕组结构示意图；
图27是实施例7所提供的内轴结构示意图；
图28是图27中的G局部放大图；
图29是实施例8所提供的电机壳体的立体结构示意图；
图30是图29中的H局部放大图。
图中标号示意如下：
1、涡轮机；11、涡轮；12、涡轮机导流器；13、涡轮机导流器壳体；2、压气机；21、压轮；22、压气机壳体；23、压气机扩压器；3、电机；31、转子；311、转子底座；312、磁钢；313、磁钢保护套；32、定子；321、铁芯；3211、冲片；32111、杯状穿孔；32111a、杯口部；32111b、杯脚；3212、定子叠片；3213、端压板；322、绕组；33、內轴；331、散热螺旋槽；34、外轴；35、电机壳体；351、开口槽；352、通气孔；4、混合式动压气体径向轴承；4a、左端径向轴承；4b、右端径向轴承；41、轴承外套；411、卡槽；42、轴承内套；43、槽式花纹；431、外圆周面的槽式花纹；4311、轴向高位线；4312、轴向中位线；4313、轴向低位线；432、左端面的槽式花纹；4321、径向高位线；4322、径向中位线；4323、径向低位线；433、右端面的槽式花纹；4331、径向高位线；4332、径向中位线；4333、径向低位线；44、止环；45、箔型弹性件；451、波箔；4511、弧形凸起；4512、波拱间过渡底边；452、平箔；453、耐磨涂层；5、混合式动压气体止推轴承；51、侧盘；511、左侧盘；512、右侧盘；513、卡槽；52、中盘；521、左端面的槽式花纹；5211、径向高位线；5212、径向中位线；5213、径向低位线；522、右端面的槽式花纹；5221、径向高位线；5222、径向中位线；5223、径向低位线；523、外圆周面的槽式花纹；5231、轴向高位线；5232、轴向中位线；5233、轴向低位线；53、箔型弹性件；53a、固定在左侧盘上的箔型弹性件；53b、固定在右侧盘上的箔型弹性件；531、波箔；5311、弧形凸起；5312、波拱间过渡底边；532、平箔；6、燃烧室；61、燃烧室的壳体；7a、左径向轴承套；7b、右径向轴承套；8a、左轴承室端盖；8b、右轴承室端盖。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案做进一步详细地说明。
实施例1
如图1所示：本实施例提供的一种小微型燃气轮发电机，包括涡轮机1、压气机2、电机3、2个径向轴承4、1个止推轴承5及燃烧室6，所述涡轮机1包括涡轮11、涡轮机导流器12及涡轮机导流器壳体13，所述压气机2包括压轮21、压气机壳体22及压气机扩压器23，所述电机3包括转子31、定子32、內轴33、外轴34及电机壳体35；所述径向轴承4为混合式动压气体径向轴承，包括轴承外套41、轴承内套42及设置在轴承外套41与内套42之间的箔型弹性件45；所述止推轴承5为混合式动压气体止推轴承，包括两个侧盘51以及夹设在两个侧盘之间的中盘52，在每个侧盘51与中盘52之间均设有箔型弹性件53；所述转子31套设在內轴33的中部，2个径向轴承4分别套设在位于转子31左、右端的外轴34上，所述止推轴承5套设在右端的外轴34上、并位于右端径向轴承4b的外端侧。
一种实施方案，所述涡轮机1和压气机2分别设置在內轴33的两端，所述燃烧室6设置在涡轮机1端(如图1中所示)；但也可以采用如下结构：
所述燃烧室6设置在内轴33的中部，所述涡轮机1和压气机2分别设置在內轴33的两端或者背靠背设置在內轴33的一端。
所述的小微型燃气轮发电机还包括左径向轴承套7a、左轴承室端盖8a、右径向轴承套7b和右轴承室端盖8b，涡轮机导流器壳体13与左轴承室端盖8a固定连接，左轴承室端盖8a与左径向轴承套7a固定连接，燃烧室6的壳体61与左径向轴承套7a固定连接，左径向轴承套7a与电机壳体35固定连接，压气机壳体22与右轴承室端盖8b固定连接，右轴承室端盖8b与右径向轴承套7b固定连接，右径向轴承套7b与电机壳体35固定连接。
结合图2至图5所示：所述轴承内套42的外圆周面和左、右端面均具有规则形状的槽式花纹43(如图中的431、432和433，本实施例中的槽式花纹均为叶轮形状)，且左端面的槽式花纹432与右端面的槽式花纹433形成镜像对称。位于轴承内套42的外圆周面的槽式花纹431的轴向轮廓线与左、右端面的槽式花纹(432和433)的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接，即：外圆周面的槽式花纹431中的轴向高位线4311与左、右端面的槽式花纹(432和433)中的径向高位线(4321和4331)均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹431中的轴向中位线4312与左、右端面的槽式花纹(432和433)中的径向中位线(4322和4332)均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹431中的轴向低位线4313与左、右端面的槽式花纹(432和433)中的径向低位线(4323和4333)均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接。
通过使轴承内套42的外圆周面和两端面均具有规则形状的槽式花纹(431、432和433)，左端面的槽式花纹432与右端面的槽式花纹433形成镜像对称及外圆周面的槽式花纹431的轴向轮廓线与左、右端面的槽式花纹(432和433)的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接，可保证两端面的叶轮形状的槽式花纹(432和433)所产生的增压气体从轴心沿径向不断地往外圆周面的槽式花纹431形成的凹槽通道里输送，以致形成更强支撑高速运转轴承所需的气膜，而气膜即作为动压气体径向轴承的润滑剂，因此有利于实现所述混合式动压气体径向轴承4在气浮状态下的高速稳定运转。
另外，当在轴承外套41的两端分别设置止环44时，可实现在高速回转轴的带动下，使轴承内套42的两端面与止环44间产生自密封作用，使槽式花纹连续产生的动压气体能完好地密闭保存在轴承的整个配合间隙中，充分保证高速运转的动压气体径向轴承的润滑需要。
结合图6和图7所示：所述的箔型弹性件45设置在轴承外套41与内套42之间，是采用波箔451和平箔452组成，所述波箔451的弧形凸起4511的顶端与平箔452相贴合，所述波箔451的波拱间过渡底边4512与轴承外套41的内圆周壁相贴合。在轴承外套41的内圆周壁设有用于固定箔型弹性件45两端的卡槽411，所述卡槽411与箔型弹性件45的数量相对应，且均沿轴承外套41的内圆周壁均匀分布。
如图8所示：在与轴承内套42的外圆周面相配合的箔型弹性件45的配合面(即：构成箔型弹性件45的平箔452的内表面)上设有耐磨涂层453，以进一步降低高速运转的轴承内套42对箔型弹性件45的磨损，延长轴承的使用寿命。
所述的箔型弹性件45与轴承内套42的配合间隙优选为0.003～0.008mm，以进一步确保轴承高速运转的可靠性和稳定性。
如图9所示：本实施例提供的一种混合式动压气体止推轴承5，包括：两个侧盘51，在两个侧盘51之间夹设有中盘52，在每个侧盘51与中盘52之间设有箔型弹性件53；所述中盘52的左端面设有规则形状的槽式花纹521，右端面设有规则形状的槽式花纹522。
结合图10a和图10b可见：所述中盘52的左端面的槽式花纹521与右端面的槽式花纹522之间形成镜像对称，左端面的槽式花纹521的径向轮廓线与右端面的槽式花纹522的径向轮廓线形成一一对应。
所述的槽式花纹521与522的形状相同，本实施例中均为叶轮形状。
进一步结合图11a和图11b可见：所述箔型弹性件53固定在对应侧盘51的内端面上(例如图11a所示的固定有箔型弹性件53a的左侧盘511和图11b所示的固定有箔型弹性件53b的右侧盘512)，且固定在左侧盘511上的箔型弹性件53a与固定在右侧盘512上的箔型弹性件53b形成镜像对称。在每个侧盘上的箔型弹性件可为多个(图中示出的是4个)，且沿侧盘的内端面均匀分布。
通过在侧盘51与中盘52之间设置箔型弹性件53，在中盘52的左、右端面设置规则形状的槽式花纹(521和522)，且使左端面的槽式花纹521与右端面的槽式花纹522形成镜像对称，从而得到了既具有槽式动压气体止推轴承的高极限转速的刚性特征、又具有箔片式动压气体止推轴承的高抗冲击能力和载荷能力的柔性特征的混合式动压气体止推轴承；因为箔型弹性件53与中盘52间形成了楔形空间，当中盘52转动时，气体因其自身的粘性作用被带动并被压缩到楔形空间内，从而可使轴向动压力得到显著增强，相对于现有的单纯箔片式动压气体止推轴承，可具有在相同载荷下成倍增加的极限转速；同时，由于增加了箔型弹性件53，在其弹性作用下，还可使轴承的载荷能力、抗冲击能力和抑制轴涡动的能力显著提高，相对于现有的单纯槽式动压气体止推轴承，可具有在相同转速下成倍增加的抗冲击能力和载荷能力。
为进一步降低高速运转的中盘52对箔型弹性件53的磨损，以延长轴承的使用寿命，最好在与中盘52相配合的箔型弹性件53的配合面上设置耐磨涂层(图中未示出)。
如图12和图13所示：本实施例中所述的箔型弹性件45/53均由波箔451/531和平箔452/532组成，所述波箔451/531的弧形凸起4511/5311的顶端与平箔452/532相贴合。
实施例2
如图14所示，本实施例所述的箔型弹性件45由波箔451和平箔452组成，所述波箔451的弧形凸起4511的顶端与轴承外套41的内圆周壁相贴合，所述波箔451的波拱间过渡底边4512与平箔452相贴合。
图15所示为所述波箔451的结构示意图。
实施例3
如图16所示，本实施例所述的箔型弹性件45由两个平箔452组成。
实施例4
结合图17a、17b、18至22所示可见，本实施例提供的一种混合式动压气体止推轴承与实施例1的区别仅在于：
在所述中盘52的外圆周面也设有槽式花纹523，且外圆周面的槽式花纹523的形状与左、右端面的槽式花纹(521和522)的形状相同(本实施例中均为叶轮形状)，以及外圆周面的槽式花纹523的轴向轮廓线与左、右端面的槽式花纹(521和522)的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接；即：
外圆周面的槽式花纹523中的轴向高位线5231与左端面的槽式花纹521中的径向高位线5211均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹523中的轴向中位线5232与左端面的槽式花纹521中的径向中位线5212均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹523中的轴向低位线5233与左端面的槽式花纹521中的径向低位线5213均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接(如图20所示)；
外圆周面的槽式花纹523中的轴向高位线5231与右端面的槽式花纹522中的径向高位线5221均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹523中的轴向中位线5232与右端面的槽式花纹522中的径向中位线5222均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹523中的轴向低位线5233与右端面的槽式花纹522中的径向低位线5223均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接(如图22所示)。
当在所述中盘52的外圆周面也设有槽式花纹，且使外圆周面的槽式花纹523的形状与左、右端面的槽式花纹(521和522)的形状相同，以及外圆周面的槽式花纹523的轴向轮廓线与左、右端面的槽式花纹(521和522)的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接时，可使内盘两端面的槽式花纹(521和522)所产生的增压气体从轴心沿径向不断地往外圆周面的槽式花纹523形成的凹槽通道里输送，以致形成更强支撑高速运转轴承所需的气膜，而气膜即作为动压气体止推轴承的润滑剂，因而可进一步确保所述的混合式动压气体止推轴承在气浮状态下的高速稳定运转，为实现电机的高极限转速提供进一步保证。
在侧盘51的内端面上设有用于固定箔型弹性件53的卡槽513(如图18所示)。
所述的箔型弹性件53与中盘52的配合间隙优选为0.003～0.008mm，以进一步确保轴承高速运转的可靠性和稳定性。
为了更好地满足高速运转的性能要求，所述的箔型弹性件53优选经过表面热处理。
另外需要说明的是：本发明所述的箔型弹性件53的组成结构不限于上述实施例中所述，还可以采用波箔和平箔组成，但所述波箔的波拱间过渡底边与平箔相贴合，或者，直接采用两个平箔组成，或采用其它的现有结构。
实施例5
结合图1和图23所示：所述转子31包括转子底座311、磁钢312和磁钢保护套313，所述转子底座311套设在內轴33上，所述磁钢312套设在转子底座311的中心部，所述磁钢保护套313套设在磁钢312上，以更好满足超高速转动。
实施例6
结合图1和图24所示：所述定子32包括铁芯321和绕组322，所述铁芯321固定在位于转子31上方的电机壳体35的内壁上，所述绕组322设置在铁芯321上；所述铁芯321包括由若干冲片3211上下叠置形成的定子叠片3212和固定在定子叠片3212两侧的端压板3213。
如图25所示：所述冲片3211呈圆环形，在环形部间隔设有多个杯状穿孔32111，所述穿孔32111的杯口部32111a封闭，杯脚32111b的底部开口。
如图26所示：所述绕组322采用三相星型连接，中心线不引出，只引出A、B、C三个端头；每相绕组为2个线圈，每个线圈由漆包铜线连续绕制而成。
实施例7
结合图27和图28所示：在内轴33的表面开设有散热螺旋槽331，以利于散热和对轴承室进行空气补给。
实施例8
结合图23和图24所示：在电机壳体35的内壁周侧开设有若干开口槽351，在电机壳体的端面开设有若干通气孔352，所述开口槽351与通气孔352相连通，以利于气体的导入和导出，一方面实现快速散热排气，另一面实现对轴承室内进行空气补给。
经测试，本发明提供的轴承在气浮状态下能达到100,000～450,000rpm的极限转速，因此针对相同功率要求，本发明可使燃气轮发电机的体积显著减小实现微型化，对促进微型化高新技术的发展具有重要价值。
最后有必要在此指出的是：以上内容只用于对本发明所述技术方案做进一步详细说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种小微型燃气轮发电机，包括涡轮机、压气机、电机、2个径向轴承、1个止推轴承及燃烧室，所述涡轮机包括涡轮、涡轮机导流器及涡轮机导流器壳体，所述压气机包括压轮、压气机壳体及压气机扩压器，所述电机包括转子、定子、內轴、外轴及电机壳体；其特征在于：所述径向轴承为混合式动压气体径向轴承，包括轴承外套、轴承内套及设置在轴承外套与内套之间的箔型弹性件；所述止推轴承为混合式动压气体止推轴承，包括两个侧盘以及夹设在两个侧盘之间的中盘，在每个侧盘与中盘之间均设有箔型弹性件；所述转子套设在內轴的中部，2个径向轴承分别套设在位于转子左、右端的外轴上，所述止推轴承套设在右端的外轴上、并位于右端径向轴承的外端侧。
2.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述涡轮机和压气机分别设置在內轴的两端，所述燃烧室设置在涡轮机端。
3.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述燃烧室设置在内轴的中部，所述涡轮机和压气机分别设置在內轴的两端或者背靠背设置在內轴的一端。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述的小微型燃气轮发电机还包括左径向轴承套和左轴承室端盖，涡轮机导流器壳体与左轴承室端盖固定连接，左轴承室端盖与左径向轴承套固定连接，燃烧室的壳体与左径向轴承套固定连接，左径向轴承套与电机壳体固定连接。
5.根据权利要求4所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述的小微型燃气轮发电机还包括右径向轴承套和右轴承室端盖，压气机壳体与右轴承室端盖固定连接，右轴承室端盖与右径向轴承套固定连接，右径向轴承套与电机壳体固定连接。
6.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述内轴的表面开设有散热螺旋槽。
7.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：在电机壳体的内壁周侧开设有若干开口槽，在电机壳体的端面开设有若干通气孔，所述开口槽与通气孔相连通。
8.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述轴承内套的外圆周面和两端面均具有规则形状的槽式花纹。
9.根据权利要求8所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述轴承内套的一端面的槽式花纹与另一端面的槽式花纹形成镜像对称，以及外圆周面的槽式花纹的轴向轮廓线与两端面的槽式花纹的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接。
10.根据权利要求9所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述轴承内套的外圆周面的槽式花纹中的轴向高位线与两端面的槽式花纹中的径向高位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向中位线与两端面的槽式花纹中的径向中位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向低位线与两端面的槽式花纹中的径向低位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接。
11.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述中盘的两端面均设有规则形状的槽式花纹，且一端面的槽式花纹与另一端面的槽式花纹形成镜像对称。
12.根据权利要求11所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：在所述中盘的外圆周面也设有槽式花纹，且外圆周面的槽式花纹的形状与两端面的槽式花纹的形状相同，以及外圆周面的槽式花纹的轴向轮廓线与两端面的槽式花纹的径向轮廓线均形成一一对应并相互交接。
13.根据权利要求12所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：中盘的外圆周面的槽式花纹中的轴向高位线与两端面的槽式花纹中的径向高位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向中位线与两端面的槽式花纹中的径向中位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接；外圆周面的槽式花纹中的轴向低位线与两端面的槽式花纹中的径向低位线均相对应、并在端面圆周倒角前相互交接。
14.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：固定在一个侧盘上的箔型弹性件与固定在另一个侧盘上的箔型弹性件形成镜像对称。
15.根据权利要求1或14所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述的箔型弹性件由波箔和平箔组成，所述波箔的弧形凸起顶端与平箔相贴合。
16.根据权利要求1或14所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述的箔型弹性件由波箔和平箔组成，所述波箔的波拱间过渡底边与平箔相贴合。
17.根据权利要求1或14所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述的箔型弹性件由两个平箔组成。
18.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述转子包括转子底座、磁钢和磁钢保护套，所述转子底座套设在內轴上，所述磁钢套设在转子底座的中心部，所述磁钢保护套套设在磁钢上。
19.根据权利要求1所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述定子包括铁芯和绕组，所述铁芯固定在位于转子上方的电机壳体的内壁上，所述绕组设置在铁芯上。
20.根据权利要求19所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述铁芯包括由若干冲片上下叠置形成的定子叠片和固定在定子叠片两侧的端压板；所述冲片呈圆环形，在环形部间隔设有多个杯状穿孔，所述穿孔的杯口部封闭，杯脚的底部开口。
21.根据权利要求19所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：所述绕组为三相星型连接，中心线不引出，只引出A、B、C三个端头。
22.根据权利要求21所述的小微型燃气轮发电机，其特征在于：每相绕组为2个线圈，每个线圈由漆包铜线连续绕制而成。
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