CN106761943A - 带叶顶轴承的离心式径向透平机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，具有旋转轴、围绕设置在该旋转轴上的壳体，其特征在于，还具有：动叶轮盘，设置在壳体内，并且动叶轮盘内侧中央部连接在旋转轴的一端上；以及多组动叶栅，每组动叶栅包括多个动叶和环状的围带，同一组动叶栅中的动叶的一端均固定在动叶轮盘外侧并且位于同一个圆周上，同一组动叶栅中的动叶的另一端固定在围带内侧，其中，壳体上设置有多个与围带一一对应的滑动槽，围带与滑动槽之间设置有轴承瓦或滚动体，动叶栅在工质气流的作用下带动动叶轮盘和旋转轴旋转，使围带在轴承瓦或滚动体之间滑动。由于采用围带、滑动槽、轴承瓦或滚动体形成的叶顶轴承式结构，在支撑动叶的同时使动叶轮盘能平稳旋转。

Description

带叶顶轴承的离心式径向透平机
技术领域
本发明涉及一种透平机，具体涉及一种带叶顶轴承的离心式径向透平机。
背景技术
离心式透平是新近发展起来的中小型热力发电机，常用于余热发电、地热能发电、太阳能发电等。离心式透平结构简单，叶片采用直叶片，可使机组设计在最佳速比和反动度下获得较高的效率。随着功率和流量的增大，叶片展向长度也在相应的增大，轴系以及叶片强度成为离心透平急需解决的问题。
现有的技术常采用单悬臂形式，由于只有一个支点，整个轴系和叶片强度都很难满足大功率大流量的要求。在大流量时，叶片较长，叶顶的振动不可避免，可能发生叶片顶部和壳体壁面的剐蹭，使叶片有断裂的可能。
发明内容
为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，具有旋转轴、围绕设置在该旋转轴上的壳体，其特征在于，还具有：动叶轮盘，呈圆形，设置在壳体内，并且动叶轮盘内侧中央部连接在旋转轴的一端上；以及多组动叶栅，每组动叶栅包括多个动叶和环状的围带，同一组动叶栅中的动叶的一端均固定在动叶轮盘外侧并且位于同一个圆周上，同一组动叶栅中的动叶的另一端固定在围带内侧，其中，壳体上设置有多个与围带一一对应的滑动槽，围带与滑动槽之间设置有轴承瓦或滚动体，动叶栅在工质气流的作用下带动动叶轮盘和旋转轴旋转，使围带在轴承瓦或滚动体之间滑动。
本发明提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，其特征在于还包括：多组静叶栅，每组静叶栅包括多个静叶，每组静叶栅中的静叶的一端分别连接在壳体内侧面并且位于同一个圆周上。
本发明提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，还可以具有这样的特征：其中，壳体具有一个进气口，动叶栅和静叶栅在动叶轮盘的径向方向交替排列，最靠近进气口的为一组静叶栅。
本发明提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，还可以具有这样的特征：其中，动叶和静叶均为直叶片。
本发明提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，还可以具有这样的特征：其中，旋转轴与壳体之间设置有至少一个轴承。
本发明提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，还可以具有这样的特征：其中，围带通过螺钉与动叶连接。
发明作用与效果
根据本发明提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，由于采用了围带、滑动槽、轴承瓦或滚动体三者形成的叶顶轴承式结构，与旋转轴上的轴承形成双支撑形式，使得动叶轮盘能够平稳旋转，进而可使离心式透平机的轴系强度和叶片强度满足大功率大流量的要求，同时该结构还起到密封的效果，使透平效率增高。
附图说明
图1是本发明实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机立体剖示图；
图2是本发明实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机平面剖示图；
图3是本发明实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机的围带结构部分放大立体示意图；
图4是本发明实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机的围带结构部分放大平面示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例来说明本发明的具体实施方式。
<实施例>
图1是本发明实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机立体剖示图，图2是本发明实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机平面剖示图。
如图1、图2所示，本实施例提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机(以下简称透平机)100，包括旋转轴1、壳体2、轴承3、动叶轮盘4、动叶栅5、轴承瓦6、静叶栅7。
旋转轴1包括联轴器11，该旋转轴1的外端通过联轴器11连接外部的工作机12。
壳体2围绕设置在旋转轴1上，具有一个进气口21和出气口22，进气口21与旋转轴1为同一个轴心线。
两个轴承3套在旋转轴1上，设置在旋转轴1与壳体2之间，用于支撑旋转轴1。
动叶轮盘4，呈圆形，设置在壳体2内，并且动叶轮盘4内侧中央部与旋转轴1的内端固定连接。
图3是本发明实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机的围带结构部分放大立体示意图，图4是本发明实施例的离心式径向透平机的围带结构部分放大平面示意图。
如图2、图3、图4所示，动叶栅5包括多个动叶51、围带52。
本实施例的透平机100为三级透平，具有三组动叶栅5，同一组动叶栅5中的动叶51的一端均固定在动叶轮盘4外侧并且位于同一个圆周上，同一组动叶栅5中的动叶51的另一端固定在围带52内侧。
动叶51为直叶片，动叶51与围带52通过螺钉53固定连接。
壳体2上设置有三个与围带52一一对应的滑动槽23。
轴承瓦6设置在围带52与滑动槽23之间并固定在滑动槽23的表面上，使围带52能在轴承瓦6之间滑动，并用于支撑动叶51。
如图2所示，三组静叶栅7，每组静叶栅7包括多个静叶71，每组静叶栅7中的静叶71的一端分别连接在壳体2内侧面并且位于同一个圆周上。
动叶栅5和静叶栅7在动叶轮盘4的径向方向交替排列，最靠近进气口22的为一组静叶栅7。
静叶71为直叶片。
下结合附图说明本实施例的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机100的的工作过程。
工质气体由进气口21进入进气流道，进入第一级透平，在静叶71中工质膨胀加速，从静叶71出来的高速气体推动动叶51带动动叶轮盘5旋转，从而带动与动叶轮盘5连接的旋转轴1在轴承3的支撑下旋转，同时，动叶51顶端的围带52在壳体2上滑动槽23内的轴承瓦6之间滑动，起到支撑动叶51的作用，也起到密封的作用。
进而旋转轴1带动与之连接的工作机12旋转工作。
工质气体再依次进入第二级、第三级透平，最后工质气体从出气口22中流出。
实施例作用与效果
根据本实施例提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，由于采用了围带、滑动槽、轴承瓦三者形成的叶顶轴承式结构，使得动叶片的顶部也成为一个有力的支点，与旋转轴上的轴承支点共同形成双支撑形式，增强了叶片的强度，避免了叶顶的振动，降低了叶片顶部与壳体壁面剐蹭从而使叶片断裂的可能，可使离心式透平机的轴系强度和叶片强度满足大功率大流量的要求，同时该结构还起到密封的效果，使透平效率增高。
进一步的，由于采用了两个轴承支撑旋转轴，加强了离心式透平机的轴系强度，使得透平工作更稳定。
总之，本实施例提供的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机结构简单可靠，透平效率高，便于对大功率大流量需求的应用推广。

Claims (6)

1.一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，具有旋转轴、围绕设置在该旋转轴上的壳体，其特征在于，还具有：
动叶轮盘，呈圆形，设置在所述壳体内，并且所述动叶轮盘内侧中央部连接在所述旋转轴的一端上；以及
多组动叶栅，每组动叶栅包括多个动叶和环状的围带，
同一组所述动叶栅中的所述动叶的一端均固定在所述动叶轮盘外侧并且位于同一个圆周上，同一组所述动叶栅中的所述动叶的另一端固定在所述围带内侧，
其中，所述壳体上设置有多个与所述围带一一对应的滑动槽，
所述围带与所述滑动槽之间设置有轴承瓦或滚动体，
所述动叶栅在工质气流的作用下带动所述动叶轮盘和所述旋转轴旋转，使所述围带在所述轴承瓦或所述滚动体之间滑动。
2.根据权利要求1所述的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，其特征在于，还包括：
多组静叶栅，每组所述静叶栅包括多个静叶，
每组所述静叶栅中的所述静叶的一端分别连接在所述壳体内侧面并且位于同一个圆周上。
3.根据权利要求2所述的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，其特征在于：
其中，所述壳体具有一个进气口，
所述动叶栅和所述静叶栅在所述动叶轮盘的径向方向交替排列，最靠近所述进气口的为一组所述静叶栅。
4.根据权利要求2所述的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，其特征在于：
其中，所述动叶和所述静叶均为直叶片。
5.根据权利要求1所述的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，其特征在于：
其中，所述旋转轴与所述壳体之间设置有至少一个轴承。
6.根据权利要求1所述的一种带叶顶轴承的离心式径向透平机，其特征在于：
其中，所述围带通过螺钉与所述动叶连接。
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