CN216044042U - 一种采用气浮轴承的燃气轮机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及燃气轮机领域，尤其涉及一种采用气浮轴承的燃气轮机。该燃气轮机包括启发电机和燃烧室；启发电机包括前端盖、后端盖、电机轴、推力盘和轴向气浮轴承；前端盖、后端盖和燃烧室都固定设置有径向气浮轴承；径向气浮轴承包括径向轴承本体、径向轴承盒和压板，径向轴承盒设置有轴承内孔；后端盖还设置有轴承凹槽，多个轴向气浮轴承分别固定在轴承凹槽的两个相对端面上；推力盘固定设置在电机轴上，并且多个轴向气浮轴承分别位于推力盘轴向两端。该燃气轮机分别设置耐高温的径向气浮轴承和轴向气浮轴承，进而提高整个微型燃气轮机的寿命和性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气轮机领域，尤其涉及一种采用气浮轴承的燃气轮机。
背景技术
燃气轮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。
中国发明专利申请(公开号CN213016561U，公开日：20210420)公开了一种微型燃气轮机悬臂电机传动结构，包括起发电机传动部、连接轴和燃气涡轮传动部，所述起发电机传动部和燃气涡轮传动部通过连接轴连接。本技术方案一种微型燃气轮机悬臂电机传动结构，采用了起发电机定子和转子分开设计的分装式起发电机结构，采用了连接轴直连起发电机传动系统和燃气涡轮传动系统的传动结构，在微型燃气轮机起动时，可直接将微型燃气轮机提升至满足点火要求转速，缩短了起动时间的同时，简化了传动结构提升了传动效率。同时采取了前后双轴承座的传动支撑结构，减小了微型燃气轮机工作时由于转子系统高速转动产生的震动，提升了系统在运行时的稳定性。
现有技术存在以下不足：传统的微型燃气轮机一般采用普通的高速轴承，由于燃气轮机在工作时，会产生很大的热量，从而导致轴承温度过高；而普通高速轴承过热会严重影响其寿命和性能，从而影响整个微型燃气轮机的寿命和性能。
发明内容
本实用新型的目的是：针对上述问题，提出分别设置耐高温的径向气浮轴承和轴向气浮轴承对电机轴进行径向支撑和轴向限位，进而提高整个微型燃气轮机的寿命和性能的一种采用气浮轴承的燃气轮机。
为了实现上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
一种采用气浮轴承的燃气轮机，该燃气轮机包括启发电机和燃烧室；启发电机包括电机筒、前端盖、后端盖、电机轴、推力盘、压缩叶轮装置和轴向气浮轴承；前端盖、后端盖和燃烧室都固定设置有径向气浮轴承；径向气浮轴承包括径向轴承本体、径向轴承盒和压板，径向轴承盒设置有轴承内孔；径向轴承本体套设在电机轴外壁，径向轴承本体在轴向一端与轴承内孔底部凸起相贴合，径向轴承本体在轴向另一端与压板端面相贴合；后端盖还设置有轴承凹槽，多个轴向气浮轴承分别固定在轴承凹槽的两个相对端面上；推力盘固定设置在电机轴上，并且多个轴向气浮轴承分别位于推力盘轴向两端。
作为优选，压缩叶轮装置包括压缩叶轮、推动涡轮、轴套和锁紧螺母；压缩叶轮、轴套和推动涡轮都套设在电机轴上，电机轴设置有叶轮定位台阶；压缩叶轮一侧端面与叶轮定位台阶端面相贴合，压缩叶轮另一侧端面与轴套一侧端面相贴合；轴套另一侧端面与推动涡轮一侧端面相贴合，锁紧螺母与电机轴外壁相应位置的外螺纹相旋合并且其端面与推动涡轮另一侧端面相贴合。
作为优选，压缩叶轮和推动涡轮背靠背设置。
作为优选，燃烧室的径向气浮轴承套设在轴套外壁。
作为优选，轴套外表面设置有复合材料的耐磨涂层。
作为优选，启发电机还包括散热叶轮，散热叶轮固定设置在电机轴一端，散热叶轮用于对启发电机散热。
作为优选，前端盖和后端盖都设置有轴向贯穿的散热孔，散热孔用于对启发电机散热。
作为优选，前端盖还固定设置有导流罩，导流罩设置有通风口，散热叶轮通过通风口与启发电机外部连通。
本实用新型采用上述技术方案的一种采用气浮轴承的燃气轮机的优点是：
电机轴在径向被前端盖、后端盖和燃烧室位置的径向气浮轴承支撑，电机轴在轴向被轴向气浮轴承限位；而径向气浮轴承和轴向气浮轴承都是利用气体作为润滑剂的轴承，并且耐高温、无污染、工作时无机械接触，因此其比普通高速轴承更加适合燃气轮机的工作环境；进而避免了普通高速轴承容易因温度过高产生损坏的情况，提高整个微型燃气轮机的寿命和性能。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为压缩叶轮装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。
实施例1
如图1、图2所示的一种采用气浮轴承的燃气轮机，该燃气轮机包括启发电机1和燃烧室2；启发电机1包括电机筒11、前端盖12、后端盖13、电机轴15、推力盘16、压缩叶轮装置17和轴向气浮轴承19；前端盖12、后端盖13和燃烧室2都固定设置有径向气浮轴承；径向气浮轴承包括径向轴承本体181、径向轴承盒182和压板183，径向轴承盒182设置有轴承内孔；径向轴承本体181套设在电机轴15外壁，径向轴承本体181在轴向一端与轴承内孔底部凸起相贴合，径向轴承本体181在轴向另一端与压板183端面相贴合；后端盖13还设置有轴承凹槽131，多个轴向气浮轴承19分别固定在轴承凹槽131的两个相对端面上；推力盘 16固定设置在电机轴15上，并且多个轴向气浮轴承19分别位于推力盘16轴向两端。此种方式中，电机轴15在径向被前端盖12、后端盖13和燃烧室2位置的径向气浮轴承支撑，电机轴15在轴向被轴向气浮轴承19限位；而径向气浮轴承和轴向气浮轴承19都是利用气体作为润滑剂的轴承，并且耐高温、无污染、工作时无机械接触，因此其比普通高速轴承更加适合燃气轮机的工作环境；进而避免了普通高速轴承容易因温度过高产生损坏的情况，提高整个微型燃气轮机的寿命和性能。
压缩叶轮装置17包括压缩叶轮171、推动涡轮172、轴套173和锁紧螺母174；压缩叶轮171、轴套173和推动涡轮172都套设在电机轴15上，电机轴15设置有叶轮定位台阶175；压缩叶轮171一侧端面与叶轮定位台阶175端面相贴合，压缩叶轮171另一侧端面与轴套173一侧端面相贴合；轴套173另一侧端面与推动涡轮172一侧端面相贴合，锁紧螺母174与电机轴15外壁相应位置的外螺纹相旋合并且其端面与推动涡轮172另一侧端面相贴合。从而使得通过拧紧或者拆卸锁紧螺母174即可实现压缩叶轮171和推动涡轮172的快速拆装。
压缩叶轮171和推动涡轮172背靠背设置。背靠背设置的两个叶轮产生的轴向力可以相互抵消一部分，从而减轻轴向气浮轴承19所需的支撑强度，进而延长轴向气浮轴承19的使用寿命。
燃烧室2的径向气浮轴承套设在轴套173外壁。电机轴15刚开始转动时，轴套173跟随其转动并且会与径向气浮轴承产生摩擦；当多次摩擦造成摩擦面损坏后，可以直接更换轴套173而不需要更换整个电机轴15，从而延长了电机轴15的使用寿命。
轴套173外表面设置有复合材料的耐磨涂层以避免轴套173外表面磨损较快，增加了轴套173的使用寿命。
启发电机1还包括散热叶轮3，散热叶轮3固定设置在电机轴15一端，散热叶轮3用于对启发电机1散热。前端盖12和后端盖13都设置有轴向贯穿的散热孔4，散热孔4用于对启发电机1散热。
前端盖12还固定设置有导流罩121，导流罩121设置有通风口122，散热叶轮3通过通风口122与启发电机1外部连通。导流罩121用于对进入燃气轮机的空气进行整流，提高燃气轮机效率。
Claims (8)
1.一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，该燃气轮机包括启发电机(1)和燃烧室(2)；启发电机(1)包括电机筒(11)、前端盖(12)、后端盖(13)、电机轴(15)、推力盘(16)、压缩叶轮装置(17)和轴向气浮轴承(19)；前端盖(12)、后端盖(13)和燃烧室(2)都固定设置有径向气浮轴承；径向气浮轴承包括径向轴承本体(181)、径向轴承盒(182)和压板(183)，径向轴承盒(182)设置有轴承内孔；径向轴承本体(181)套设在电机轴(15)外壁，径向轴承本体(181)在轴向一端与轴承内孔底部凸起相贴合，径向轴承本体(181)在轴向另一端与压板(183)端面相贴合；后端盖(13)还设置有轴承凹槽(131)，多个轴向气浮轴承(19)分别固定在轴承凹槽(131)的两个相对端面上；推力盘(16)固定设置在电机轴(15)上，并且多个轴向气浮轴承(19)分别位于推力盘(16)轴向两端。
2.根据权利要求1所述一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，压缩叶轮装置(17)包括压缩叶轮(171)、推动涡轮(172)、轴套(173)和锁紧螺母(174)；压缩叶轮(171)、轴套(173)和推动涡轮(172)都套设在电机轴(15)上，电机轴(15)设置有叶轮定位台阶(175)；压缩叶轮(171)一侧端面与叶轮定位台阶(175)端面相贴合，压缩叶轮(171)另一侧端面与轴套(173)一侧端面相贴合；轴套(173)另一侧端面与推动涡轮(172)一侧端面相贴合，锁紧螺母(174)与电机轴(15)外壁相应位置的外螺纹相旋合并且其端面与推动涡轮(172)另一侧端面相贴合。
3.根据权利要求2所述一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，压缩叶轮(171)和推动涡轮(172)背靠背设置。
4.根据权利要求2所述一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，燃烧室(2)的径向气浮轴承套设在轴套(173)外壁。
5.根据权利要求2所述一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，轴套(173)外表面设置有复合材料的耐磨涂层。
6.根据权利要求1所述一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，启发电机(1)还包括散热叶轮(3)，散热叶轮(3)固定设置在电机轴(15)一端，散热叶轮(3)用于对启发电机(1)散热。
7.根据权利要求1所述一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，前端盖(12)和后端盖(13)都设置有轴向贯穿的散热孔(4)，散热孔(4)用于对启发电机(1)散热。
8.根据权利要求6所述一种采用气浮轴承的燃气轮机，其特征在于，前端盖(12)还固定设置有导流罩(121)，导流罩(121)设置有通风口(122)，散热叶轮(3)通过通风口(122)与启发电机(1)外部连通。
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| CN202121876726.3U CN216044042U (zh) | 2021-08-11 | 2021-08-11 | 一种采用气浮轴承的燃气轮机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116576024A (zh) * | 2023-05-31 | 2023-08-11 | 威海广泰空港设备股份有限公司 | 一种微燃发电装置 |
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2021
- 2021-08-11 CN CN202121876726.3U patent/CN216044042U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN116576024B (zh) * | 2023-05-31 | 2024-04-02 | 威海广泰空港设备股份有限公司 | 一种微燃发电装置 |
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