[发明专利]一种转子系统及微型燃气轮机发电机组

说明书

本发明提供一种转子系统及微型燃气轮机发电机组，包括：转轴，所述转轴为一体成型结构；以及，依次设置于所述转轴上的一体式轴承、电机、径向轴承、压气机、透平；其中，所述一体式轴承和电机上设置有沿轴向方向贯穿所述一体式轴承和电机的第一进气道，所述第一进气道与压气机的进气连通。本系统中，其轴承壳体和发电机的定子部分设置有进气道，压气机的进气可通过轴承壳体以及发电机的定子中的进气道进入压气机，一方面压气机的进气可以冷却发电机定子的线圈绕组，另一方面压气机的进气也不用绕道而行，也不用增加转子系统的轴向长度，且可保证压气机的充足进气。

技术领域

本发明涉及转子动力学技术领域，尤其涉及一种转子系统及微型燃气轮机发电机组。

背景技术

在微型燃气轮机发电技术领域，微型燃气轮机发电机组通常是包括同轴安装的发电机和微型燃气轮机。具体地，微型燃气轮机主要包括压气机、燃烧室及透平三大部件。空气进入压气机后被压缩成高温高压的空气，然后供给燃烧室与燃料混合燃烧，其产生的高温高压燃气在透平中膨胀做功，推动透平转动，进而带动发电机发电。由于发电机中的磁性部件和线圈绕组等不耐高温，所以发电机无法安装于转子系统的热端，即透平一侧。现有技术中一般都是将发电机安装于微型燃气轮机的进气端，即压气机的进气端。但是将发电机安装于转子系统的进气端容易阻挡压气机的进气，造成压气机进气不充分，进而影响微型燃气轮机发电机组的整体效率。现有技术中，有将压气机的进气设置在发电机的外侧，即空气绕过发电机的定子进入压气机；或者在轴向上，将发电机和压气机中间间隔一定的距离，以保证压气机充足的进气。第一种方案容易造成压气机进行不通畅，不充分以及发电机散热不良等技术问题；而第二种方案会造成整个转子系统在轴向上的长度加长，转子系统的轴向长度加长会影响到整个转子系统运行的平稳性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种转子系统及微型燃气轮机发电机组，本系统中，其轴承壳体和发电机的定子部分设置有进气道，压气机的进气可通过轴承壳体以及发电机的定子中的进气道进入压气机，一方面压气机的进气可以冷却发电机定子的线圈绕组，另一方面压气机的进气也不用绕道而行，也不用增加转子系统的轴向长度，且可保证压气机的充足进气。

本发明的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供一种转子系统，包括：

转轴，所述转轴为一体成型结构；

以及，依次设置于所述转轴上的一体式轴承、电机、径向轴承、压气机、透平；

其中，所述一体式轴承和电机上设置有沿轴向方向贯穿所述一体式轴承和电机的第一进气道，所述第一进气道与压气机的进气连通。

进一步的，所述转轴包括第一轴段和第二轴段，第一轴段的直径大于第二轴段的直径，第一轴段和第二轴段的过渡处形成有台阶面；

其中，一体式轴承、电机、径向轴承设置于第一轴段上，压气机和透平设置于第二轴段上，压气机的一端与所述台阶面抵接。

进一步的，所述一体式轴承为集成式空气轴承，其包括：

推力盘，所述推力盘与转轴固定连接或一体成型；

套设于转轴并位于推力盘两侧的第一轴承本体、第二轴承本体，所述第一轴承本体具有一体成型的径向轴承部和推力轴承部，所述径向轴承部与转轴在径向上具有预定的径向间隙，所述推力轴承部与推力盘在轴向上对置安装且具有预定的第一轴向间隙，第二轴承本体与推力盘在轴向上对置安装且具有预定的第二轴向间隙；

第一轴承壳体，所述第一轴承壳体罩设于第一轴承本体、推力盘和第二轴承本体的外周；

以及，安装于转轴的第二轴承本体的一端且在轴向上固定第二轴承本体的第一轴承端盖；

所述第一进气道贯穿一体式轴承的第一轴承壳体。