[实用新型]一种转子系统及微型燃气轮机发电机组

说明书

本实用新型提供一种转子系统，包括:转轴、依次设置于所述转轴上的第一径向轴承、电机、第二径向轴承、压气机以及透平；其中，所述电机包括电机定子和电机转子，所述电机定子安装于所述转轴设置的电机安装部上，所述电机转子安装于所述电机安装部上设置的转子铁芯安装腔内；所述第一径向轴承以及第二径向轴承均为磁悬浮轴承。本系统采用磁轴承对转轴进行支撑，并通对转子系统中部件的合理布局，提高了整个转子系统的稳定性和可靠性，同时又不影响磁轴承的安全性能和使用寿命。

技术领域

本实用新型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

微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为25～300kW，基本技术特征是采用径流式叶轮机械以及回热循环。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。在微型燃气轮机的转子系统中需要安装径向轴承和推力轴承以在径向方向和轴向方向上稳定地支撑转轴。

现有技术中，通常采用的径向轴承和推力轴承均为普通的接触式轴承，随着转子转速的提高，尤其是转子转速每分钟超过40000转时，普通的接触式轴承由于存在较大的机械磨损，已不能满足工作转速的需求；因此，出现了非接触式轴承。

非接触式轴承一般包括磁悬浮轴承和气悬浮轴承。但是气悬浮轴承存在一定的缺点：承载能力低，可靠性差，制造工艺要求高，造价昂贵，工作条件苛刻，且容易出现气锤振动及涡动不稳定、卡滞、抱轴或咬死等问题；由于气膜薄，对零件制造的精度要求较高，提高了造价，需要较高的清洁度的工作环境。而在微型微型燃气轮机中，磁轴承的使用也受到一定的限制，因为现有的常规结构通常是将轴承安装于压气机和透平之间，但是对于磁轴承来说，压气机和透平之间属于转子系统的热端，温度高，不适合磁轴承的长期运行和工作，且高温环境对磁轴承的性能和安全有很大的影响。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种转子系统及微型燃气轮机发电机组，其采用磁轴承对转轴进行支撑，并通对转子系统中部件的合理布局，提高了整个转子系统的稳定性和可靠性，同时又不影响磁轴承的安全性能和使用寿命。

本实用新型的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种转子系统，包括:

转轴、依次设置于所述转轴上的第一径向轴承、电机、第二径向轴承、压气机以及透平；

其中，所述电机包括电机定子和电机转子，所述电机定子安装于所述转轴设置的电机安装部上，所述电机转子安装于所述电机安装部上设置的转子铁芯安装腔内；

所述第一径向轴承以及第二径向轴承均为磁悬浮轴承。

进一步的，所述第一径向轴承包括套设并固定于所述转轴设置的第一安装部上的第一磁性部件、套设于所述第一磁性部件并与所述第一磁性部件保持一定间隙的第一轴承本体，所述第一安装部的直径小于转轴的直径；

和/或，所述第二径向轴承包括套设并固定于所述转轴设置的第二安装部上的第二磁性部件、套设于所述第二磁性部件并与所述第二磁性部件保持一定间隙的第二轴承本体，所述第二安装部的直径小于转轴的直径。

进一步的，所述第一磁性部件和/或所述第二磁性部件由多个环形硅钢片叠置而成。

进一步的，所述转子系统还包括有设置于所述转轴上的磁悬浮推力轴承，所述磁悬浮推力轴承位于所述第一径向轴承的远离所述电机的一端。

进一步的，所述磁悬浮推力轴承包括安装于转轴一端的推力盘以及设置于推力盘两侧并与推力盘保持一定间隙安装的第三磁性部件和第四磁性部件；

其中，所述第三磁性部件与所述推力盘相对安装，所述第四磁性部件套设于所述转轴。