一种新型微型燃气轮机支承系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型微型燃气轮机支承系统，包括压气机、涡轮和燃烧室，所述主轴通过两个轴承固定，所述两个轴承位于两个叶轮的同侧。本实用新型所述总体结构为2-0-0支承形式。本实用新型提供的总体结构方案具有结构简单、加工成本低、结构紧凑、传动效率高的优点。该实用新型的总体结构针对性强、可靠性高、使用寿命长，适合工程应用。
【专利说明】一种新型微型燃气轮机支承系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气轮机技术，具体涉及一种轴功输出为245kW±55kW的功率等级的新型微型燃气轮机支承系统。
[0002]【背景技术】
[0003]微型燃气轮机具有多台集成扩容、多燃料、低燃料消耗率、低噪音、低排放、低振动、低维修率、可遥控和诊断等一系列先进技术特征，除了分布式发电外，还可用于备用电站、热电联产、并网发电、尖峰负荷发电等，是提供清洁、可靠、高质量、多用途、小型分布式发电及热电联供的最佳方式，无论对中心城市还是远郊农村甚至边远地区均能适用。
[0004]微型燃机是我国十几年来重点研发的地面分布式能源动力系统。其主要特点是体积小、功率密度高、供能灵活、可用燃料范围广、节能环保等。目前国内尚不具备整机设计能力，关键技术的突破对整机设计能力的实现具有重要意义。微型燃气轮机通常由三大部件组成，即压气机、燃烧室、涡轮等部件。微型旋转动力机械的常用总体结构方案为压气机、燃烧室和涡轮通过主轴顺序串接方式。该方法在单轴旋转动力机械中是常用的总体结构方案，但存在以下缺点:因有燃烧室分布其中，使得主轴、轴承处于高温环境中，致使整机的可靠性、使用寿命都大为降低或面临严峻考验；可维修性也大大降低。本实用新型所述总体结构方案能完全避免上述缺点，提高动力装置可靠性，使用寿命较前者更高。
[0005]实用新型内容
[0006]为了解决现有技术的不足，本实用新型提出一种总体为2-0-0型结构支承方案:即两个支承轴承都分布在两个叶轮的一侧，压气机、涡轮背靠背端齿传动方式，燃烧室与叶轮主轴分体联接。
[0007]本实用新型的技术方案是:一种新型微型燃气轮机支承系统，包括压气机、涡轮和燃烧室，主轴通过两个轴承固定，所述两个轴承位于两个叶轮的同侧。
[0008]所述主轴穿过压气机，涡轮与压气机叶轮通过背齿区啮合，所述主轴末端设置有外螺纹，所述外螺纹还匹配有螺母锁紧装置，通过螺母锁紧装置预紧固定。
[0009]所述的螺母锁紧装置包括带内锥面壳体和与所述主轴末端外螺纹段匹配的锁紧螺母，所述锁紧螺母的外锥面与壳体内锥面贴合。
[0010]所述两个轴承之间的主轴外套装有内轴套和外轴套。
[0011]所述两个轴承之间的跨距为205mm±2mm。
[0012]所述润轮为向心式，所述润轮的外径250mm±2mm。
[0013]所述压气机叶轮为离心式，所述压气机叶轮外径215.7_±2_。
[0014]本实用新型所述总体结构为2-0-0支承形式，压气机和涡轮为外伸悬臂端，工作中容易产生较大振动幅值。锁紧螺母与涡轮拉杆轴配合产生的轴向预紧拉力可以直接提高端齿结合面的正压力，从而提高接触面之间的库仑摩擦力，进而使轴系外悬臂端径向刚度提高，既减小其径向振动幅值，又能避免压气机叶轮与涡轮产生异步径向振动。本实用新型提供的总体结构方案具有结构简单、加工成本低、结构紧凑、传动效率高的优点。该实用新型的总体结构针对性强、可靠性高、使用寿命长，适合工程应用。【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1本实用新型微型燃气轮机总体结构示意图。
[0016]图2转子支承结构横剖示意图。
[0017]图3转子支承结构等轴测示意图。
[0018]图4涡轮结构示意图图。
[0019]图5压气机叶轮结构图。
[0020]图中:1、涡轮，101、定向段，102、外螺纹，2、啮和区，201、涡轮背齿，3、压气机，301、
压气机端齿，4、轴承，5、壳体，6、锁紧螺母，7、轴套，701、外轴套，702、内轴套，8、燃烧室。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本实用新型做详细说明。
[0022]如图1所示，微型燃气轮机包括压气机、涡轮和燃烧室，所述燃烧室与压气机的叶轮、主轴分体联接；所述叶轮与主轴通过拉杆联接；燃烧室通过管路分别与叶轮和主轴分体联接。所述压气机出气口通过管道与燃烧室进气口连接。所述压气机叶轮与涡轮采用背靠背端齿传动。所述涡轮为向心式，所述涡轮的外径250mm±2mm。所述压气机叶轮为离心式，所述压气机叶轮外径215.7mm±2mm。
[0023]如图2、3所示，本实用新型一种新型微型燃气轮机支承系统，所述主轴通过两个轴承固定，所述两个轴承之间的跨距为205mm±2mm，所述两个轴承位于两个叶轮的同侧。所述的主轴即涡轮主轴，主轴为类纺锤形变截面转子。所述动力传递结构包括叶轮、涡轮背齿传动结构和涡轮轴端锥面螺母锁紧装置。所述压气机叶轮与涡轮采用背靠背端齿传动。
[0024]如图4所示的涡轮结构示意图，包括:涡轮背齿区，两段定位导向段，涡轮轴末端外螺纹段。所述主轴在与压气机叶轮和内轴套配合段设置定位导向段，定位导向段与对应配合轴段为过渡配合。
[0025]如图5所示的压气机叶轮，所述螺母锁紧装置包括带内锥面壳体和锁紧螺母和涡轮轴末端外螺纹段。安装时，涡轮与压气机端齿通过背齿区啮合，并在涡轮轴末端外螺纹处由锁紧螺母预紧固定。其中，锁紧螺母的外锥面与壳体内锥面贴合，辅助啮合区产生自定心作用，保证涡轮与压气机叶轮满足同轴度的位置公差要求。同时，锥面之间的库仑摩擦力可以防止锁紧螺母在工作过程中发生松动。
[0026]锁紧螺母与涡轮拉杆轴配合产生的轴向预紧拉力可以直接提高端齿结合面的正压力，从而提高接触面之间的库仑摩擦力，进而使轴系外悬臂端径向刚度提高，既减小其径向振动幅值，又能避免压气机叶轮与涡轮产生异步径向振动。
[0027]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种新型微型燃气轮机支承系统，包括压气机、涡轮和燃烧室，其特征在于，主轴通过两个轴承固定，所述两个轴承位于压气机和涡轮的同侧。
2.根据权利要求1所述的一种新型微型燃气轮机支承系统，其特征在于，所述主轴穿过压气机，涡轮与压气机叶轮通过背齿区啮合，所述主轴末端设置有外螺纹，所述外螺纹还匹配有螺母锁紧装置，通过螺母锁紧装置预紧固定。
3.根据权利要求2所述的一种新型微型燃气轮机支承系统，其特征在于，所述的螺母锁紧装置包括带内锥面壳体和与所述主轴末端外螺纹段匹配的锁紧螺母，所述锁紧螺母的外锥面与壳体内锥面贴合。
4.根据权利要求1所述的一种新型微型燃气轮机支承系统，其特征在于，所述两个轴承之间的主轴外套装有内轴套和外轴套。
5.根据权利要求1所述的一种新型微型燃气轮机支承系统，其特征在于，所述两个轴承之间的跨距为205mm±2mm。
6.根据权利要求1所述的一种新型微型燃气轮机支承系统，其特征在于，所述涡轮为向心式，所述润轮的外径250mm±2mm。
7.根据权利要求1所述的一种新型微型燃气轮机支承系统，其特征在于，所述压气机叶轮为离心式，所述压气机叶轮外径215.7_±2_。
【文档编号】F02C7/20GK203463192SQ201320313574
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年5月31日 优先权日:2013年5月31日
【发明者】刘广勤 申请人:西安统领动力有限公司