[发明专利]一种采用多级平板式转子的增压装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用基于无位置传感器控制算法的电动机转子轴与电机一体化连接技术的、多级平板式转子的、压力和流量精确可调的增压装置。

背景技术

目前，压力可调的大的增压装置，一般采用空气压缩机和储气罐构成，具有体积大、结构复杂、维护困难等缺点。小的增压装置采用电机直接带动叶轮进行工作，或者使用电机和增压装置独立，通过连接机构连接起来，这些设备也存在结构复杂、控制精度低等缺点。

微型燃气轮机电站需要一种气体增压装置，在电站起动时提供点火所需的辅助气体用于雾化燃油，低功率运行时提供动压空气轴承气源和燃烧辅助工作介质，在电站冷停机时提供高压气体用于清除多余燃油。

发明内容

本发明针对现有增压装置体积大、结构复杂、控制精度低的不足，提出一种采用多级平板式转子的增压装置，结构紧凑、体积小、安装方便、振动噪音小、成本低、调节精度高，可以根据需要获得所需气体压力和流量。

为了解决上述技术问题，本发明具体采用如下技术方案：

一种采用多级平板式转子的增压装置，包括电动机转子轴、多级平板式转子、电动机定子组件、压气机前机匣、压气机中机匣、压气机后机匣、多个封严环、多个过渡盘；电动机转子轴一端由一对轴承支撑，轴承通过螺钉被后端盖固定压紧在压气机后机匣上，另一端由一轴承支撑，轴承通过轴承压块、螺钉被压紧在压气机前机匣上；压气机前机匣上设有进气口、出气口；电动机定子组件热装在定子壳体内，电动机定子组件通过螺钉固定在压气机后机匣上；封严环Ⅰ、Ⅰ级转子、过渡盘Ⅰ固定在压气机后机匣上，由压气机后机匣、封严环Ⅰ、Ⅰ级转子间形成压缩型腔Ⅰ，由封严环Ⅰ、Ⅰ级转子、过渡盘I间形成稳定型腔Ⅰ；封严环Ⅱ、Ⅱ级转子固定在压气机中机匣一侧，压气机中、后机匣通过定位销连接，由过渡盘Ⅰ、封严环Ⅱ、Ⅱ级转子间形成压缩型腔Ⅱ，由封严环Ⅱ、Ⅱ级转子、压气机中机匣间形成稳定型腔Ⅱ；封严环Ⅲ、Ⅲ级转子、过渡盘Ⅱ固定在压气机中机匣另一侧，由封严环Ⅲ、Ⅲ级转子、压气机中机匣间形成压缩型腔Ⅲ，由封严环Ⅲ、Ⅲ级转子、过渡盘Ⅱ间形成稳定型腔Ⅲ；封严环Ⅳ、Ⅳ级转子固定在压气机前机匣一侧，压气机前、中机匣通过定位销连接，由过渡盘Ⅱ、封严环Ⅳ、Ⅳ级转子间形成压缩型腔Ⅳ，在封严环Ⅳ、Ⅳ级转子、压气机前机匣间形成稳定型腔Ⅳ。

本发明的工作原理：增压装置工作时，根据需要的压力和流量，通过控制器接收系统指令，调节输入到电机绕组上的电压，绕组产生定子磁场，定、转子磁场相互作用，带动电动机转子轴转动，从而带动连接在轴上的四级转子，实现逐级增压。

与现有技术相比，该发明的优点是：采用多级平板式转子的增压装置，可以根据需要精确调节压力和流量，所以成本低；同时，该装置结构简单、功耗小，安装方便。该发明虽然是结合微型燃气轮机电站这一特定环境来发明实施的，但可推广至各种以精确调节气体压力和流量为增压装置的组织方案设计当中。

附图说明

图1为本实施例的增压装置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的增压装置包括电动机定子1、定子壳体2、电动机转子轴3、压气机后机匣4、Ⅰ级转子5、封严环Ⅰ6、过渡盘Ⅰ7、封严环Ⅱ8、Ⅱ级转子9、压气机中机匣10、封严环Ⅲ11、Ⅲ级转子12、封严环Ⅳ13、过渡盘Ⅱ14、Ⅳ级转子15、压气机前机匣16、出气口17、进气口18、稳定型腔Ⅳ19、压缩型腔Ⅳ20、稳定型腔Ⅲ21、压缩型腔Ⅲ22、稳定型腔Ⅱ23、压缩型腔Ⅱ24、稳定型腔Ⅰ25、压缩型腔Ⅰ26。封严环Ⅰ、Ⅰ级转子、过渡盘Ⅰ固定在压气机后机匣上，由压气机后机匣、封严环Ⅰ、Ⅰ级转子间形成压缩型腔Ⅰ，由封严环Ⅰ、Ⅰ级转子、过渡盘I间形成稳定型腔Ⅰ；封严环Ⅱ、Ⅱ级转子固定在压气机中机匣一侧，压气机中、后机匣通过定位销连接，由过渡盘Ⅰ、封严环Ⅱ、Ⅱ级转子间形成压缩型腔Ⅱ，由封严环Ⅱ、Ⅱ级转子、压气机中机匣间形成稳定型腔Ⅱ；封严环Ⅲ、Ⅲ级转子、过渡盘Ⅱ固定在压气机中机匣另一侧，由封严环Ⅲ、Ⅲ级转子、压气机中机匣间形成压缩型腔Ⅲ，由封严环Ⅲ、Ⅲ级转子、过渡盘Ⅱ间形成稳定型腔Ⅲ；封严环Ⅳ、Ⅳ级转子固定在压气机前机匣一侧，压气机前、中机匣通过定位销连接，由过渡盘Ⅱ、封严环Ⅳ、Ⅳ级转子间形成压缩型腔Ⅳ，在封严环Ⅳ、Ⅳ级转子、压气机前机匣间形成稳定型腔Ⅳ。

增压装置工作时，电动机转子轴旋转带动Ⅰ级转子转动，气体由进气口吸气直接到达压缩型腔Ⅰ，进行Ⅰ级增压，随后气体通过压气机后机匣、封严环Ⅰ上的导流槽进入稳定型腔Ⅰ，气体进行稳流；通过过渡盘Ⅰ上的通孔气体进入压缩型腔Ⅱ，进行Ⅱ级增压，随后气体通过过渡盘Ⅰ、封严环Ⅱ上的通孔进入稳定型腔Ⅱ进行稳流；通过压气机中机匣上的通孔气体进入压缩型腔Ⅲ，进行Ⅲ级增压，随后气体通过压气机中机匣、封严环Ⅲ上的孔进入稳定型腔Ⅲ进行稳流；通过过渡盘Ⅱ上的通孔气体进入压缩型腔Ⅳ，进行Ⅳ级增压，随后气体通过过渡盘Ⅱ、封严环Ⅳ上的孔进入稳定型腔Ⅳ。经过逐级增压后，压缩气体通过出气口供给所需的外部设备。