一种基于摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构的制作方法

本实用新型涉及一种基于粗糙表面摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构，属于燃气轮机技术领域，适用于后输出的小功率等级燃气轮机。

背景技术：

燃气轮机动力涡轮主要是将燃气涡轮进口高温高压气体的能量转化为动力涡轮的机械能。燃气轮机动力涡轮一般处于高温高压的环境中，转速高，功率密度大，对动力涡轮结构可靠性、材料强度、稳定性及寿命有很高的要求。现在应用于燃气轮机的动力涡轮转子，盘与盘之间通常是用端面齿连接形式。由于端面齿结构相对复杂，配合精度等级高，导致加工困难，精度不达标等。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种基于摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构，具有结构紧凑、整体稳定性高、输出功率密度大，转速中等、能够以最优化的结构输出能量等优点，适于批量生产加工，对于小功率等级的燃气轮机有广泛应用前景。

本实用新型为实现其技术目的所采用的技术方案为：

一种基于摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构，包括一级动力涡轮、涡轮轴和二级动力涡轮，其特征在于，

所述涡轮轴的前端加工有涡轮轴盘，所述涡轮轴盘的前端面设置一级动力涡轮盘，所述涡轮轴盘的后端面设置二级动力涡轮盘，所述一级动力涡轮盘、涡轮轴盘和二级动力涡轮盘相互接触的端面均设置为粗糙表面，且所述一级动力涡轮盘、涡轮轴盘和二级动力涡轮盘之间通过若干个拉杆螺栓紧固连接。

优选地，所述一级动力涡轮、涡轮轴和二级动力涡轮布置在同一条轴线上。

优选地，所述拉杆螺栓沿周向均匀布置在所述一级动力涡轮盘、涡轮轴盘和二级动力涡轮盘之间的安装面上。

优选地，所述涡轮轴盘的安装面基本上位于其前后两端面的周向边缘处。

优选地，所述一级动力涡轮盘和二级动力涡轮盘均具有中心孔，且二者的中心孔的孔径均大于所述涡轮轴的外径。

优选地，所述一级动力涡轮盘和二级动力涡轮盘的中心孔的孔径相同。

优选地，所述动力涡轮结构由布置在所述涡轮轴前后两端处的滚动轴承进行支承。

本实用新型的基于摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构，其一级动力涡轮、涡轮轴和二级动力涡轮之间通过拉杆螺栓紧固连接并保持高度的同心，在拉杆螺栓达到预紧状态，涡轮轴盘与一级动力涡轮盘、二级动力涡轮盘之间相互摩擦进行传扭，从而将涡轮进口高温高压气体的能量转化为动力涡轮的动能并输出机械能。

相对于传统的动力涡轮结构，本实用新型的基于摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构，当拉杆螺栓达到一定的预紧力，燃气涡轮进口高温高压的气体冲击一级涡轮叶片，进而以摩擦形式驱动整个动力涡轮结构。拉杆螺栓受到的剪切力足够小，能够满足应力要求。整个动力涡轮结构能够在相同的尺寸规模下，动力涡轮的转子动力学性能得到了优化，并且结构紧凑，可承受强度大，转速中等，整体稳定性高，便于批量生产，并且能够稳定的运转，又能够输出相对比较大的功率。

附图说明

图1为本实用新型的基于摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构的示意图；

图2为本实用新型的燃气轮机动力涡轮结构中涡轮轴的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1、2所示，本实用新型的基于摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构，其包括一级动力涡轮10、涡轮轴30、二级动力涡轮20、拉杆螺栓40等部件。一级动力涡轮10、涡轮轴30和二级动力涡轮20通过拉杆螺栓40依次进行连接。涡轮轴30的前端加工有涡轮轴盘31，涡轮轴盘31的前端面设置一级动力涡轮盘，涡轮轴盘31的后端面设置二级动力涡轮盘，一级动力涡轮盘、涡轮轴盘31和二级动力涡轮盘相互接触的端面均设置为粗糙表面，且一级动力涡轮盘、涡轮轴盘31和二级动力涡轮盘之间通过多个拉杆螺栓40紧固连接。

其中，一级动力涡轮10、涡轮轴30和二级动力涡轮20布置在同一条轴线上，并通过多个拉杆螺栓40保持高度的同心度，多个拉杆螺栓40沿周向均匀布置在一级动力涡轮盘、涡轮轴盘31和二级动力涡轮盘之间的安装面上。并且，如图1所示，涡轮轴盘31的安装面基本上位于其前后两端面的周向边缘处。一级动力涡轮盘和二级动力涡轮盘均具有中心孔，且二者的中心孔的孔径均大于涡轮轴的外径，一级动力涡轮盘和二级动力涡轮盘的中心孔的孔径相同。整个动力涡轮结构由布置在涡轮轴前后两端处的两个滚动轴承进行支承。

本发明实用新型的基于粗糙表面摩擦传扭的燃气轮机动力涡轮结构，其一级动力涡轮、涡轮轴和二级动力涡轮之间通过拉杆螺栓紧固连接并保持高度的同心，在拉杆螺栓达到预紧状态，涡轮轴盘与一级动力涡轮盘、二级动力涡轮盘之间相互摩擦进行传扭，从而将涡轮进口高温高压气体的能量转化为动力涡轮的动能并输出机械能。本实用新型提供的新型动力涡轮结构，经济，实用，极大地节约了成本，有效的解决了燃气轮机后输出尺寸大，传输效率低，加工困难等问题，提高了燃气轮机的整体经济型。

最后应该说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照签署实施例对本实用新型进行详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。