CN201420603Y - 采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子*** - Google Patents

Abstract

一种采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子***，它包括高速电机轴和涡轮轴，高速电机轴和涡轮轴装配为一体，形成整体转子，在涡轮轴上设置一浮环球轴承。本实用新型的有益效果在于：采用浮环球轴承代替原有的普通轴承，当涡轮轴旋转时，通过内膜剪切力带动浮环旋转，当内、外油膜作用到浮环的油膜力和摩擦力矩达到平衡时，浮环即在固定的环速比下稳定工作，此时，涡轮轴在浮环球轴承内悬浮工作，轴承不容易磨损。另外，浮环球轴承由于外支撑面呈球面，与其配合的轴承座结合面也是球面，具有自然调心性能，即使在转速很高的情况下，也可以承受径向和轴向载荷，增强高速电机轴和涡轮轴的同轴度，使其运转平稳。

Description

采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子***

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体来说是涉及一种微型燃气轮机转子***，该微型燃气轮机转子***的涡轮轴上采用浮环球轴承替换现有的普通轴承，使其能够承受更高的转速。

背景技术

由于微型燃气轮机符合能源多样化的发展需求，其具有广泛的应用前景。近年来，随着全球范围内能源与动力需求以及环境保护等要求的变化，微型燃气轮机作为小型移动式发电装置，凭借着其体积小，重量轻，适用范围广，发电效率高，可靠近用户安装，并可提供热力和空调通风服务，得到了各国电力、动力、国防军工等有关部门的高度重视。

目前，微型燃气轮机的涡轮轴上设置的轴承，在高速转动过程中很容易被磨损。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子***，该微型燃气轮机转子***采用浮环球轴承替换涡轮轴上现有的普通轴承，使其能够承受更高的转速。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子***，它包括高速电机轴和涡轮轴，高速电机轴和涡轮轴之间传动连接，在高速电机轴和涡轮轴上均设置有轴承，其特征在于：设置在所述涡轮轴上的轴承为浮环球轴承。

进一步，在本实用新型中，所述浮环球轴承包含一球形的轴承座以及设置在该轴承座内的浮环，浮环与球形轴承座之间采用间隙配合。所述浮环的形状为一环形套筒，浮环上开有若干注油孔，浮环与涡轮轴之间采用间隙配合。

浮环内表面与涡轮轴之间形成主支撑内膜，浮环外表面与轴承座之间形成外膜。

本实用新型的有益效果在于：

1、与现有技术相比，本实用新型采用浮环球轴承代替原有的普通轴承，当涡轮轴旋转时，通过内膜剪切力带动浮环旋转，当内、外油膜作用到浮环的油膜力和摩擦力矩达到平衡时，浮环即在固定的环速比下稳定工作，此时，涡轮轴在浮环球轴承内悬浮工作，轴承不容易磨损，且减少了轴承的工作阻力。

2、本实用新型采用在涡轮轴上安装浮环球轴承，解决了在高速转动过程中，长轴之间自动调心的问题，高速电机轴与涡轮轴之间的同轴度增强，且运转平稳。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为图1中的A处放大示意图；

图3为本实用新型浮环球轴承的剖面结构示意图；

图4为涡轮转子静止时，浮环在涡轮转子上的状态示意图；

图5为涡轮转子转动时，浮环在涡轮转子上的状态示意图；

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

微型燃气轮机一般包括燃烧室、涡轮、电机和压气机，电瓶带动电机启动，使压气机产生的压缩空气，并进入燃烧室，燃烧室燃烧后产生的高温气体，推动涡轮工作，涡轮轴随着涡轮转动而转动，并带动压气机叶轮和电机轴转动，使电机转换成发电机发电。这些设置都是常规的，所以在这里不详述。

图1所示为微型燃气轮机的转子***，它主要包括高速电机轴2、涡轮轴6和压气机叶轮4。高速电机轴2为中空结构，它有一中空部8；涡轮轴6的大小尺寸与高速电机轴2的中空部8相对应，并且涡轮轴6的左端插装在高速电机轴2的中空部8内，并穿过中空部8，突出部分通过锁紧螺母7固定。在涡轮轴6的左端安装有压气机叶轮4。在高速电机轴2和压气机叶轮4之间设置有传动件3，传动件3的内孔装有平键与涡轮轴6连接，左右端面突出部分分别与高速电机轴2及压气机叶轮4的突出平面连接，通过传动件3来实现涡轮轴6、高速电机轴2以及压气机叶轮4之间的传动，从而实现涡轮轴6随着涡轮9的转动，带动压气机叶轮4和高速电机轴2转动。

在高速电机轴2上设置有轴承5，设置在涡轮轴6上的轴承为浮环球轴承10。

参见图2，浮环球轴承10的球形轴承座11内安装有两个浮环12，两个浮环12之间有止推件13。浮环12的形状为一环形套筒，浮环12与球形轴承座11之间有间隙14。浮环12上开有若干注油孔124，浮环12与涡轮轴6之间采用间隙配合。

参见图3、4和5，工作时，浮环内表面121与涡轮轴6之间形成主支撑内膜，浮环外表面122与轴承座11之间形成外膜。当涡轮轴6以转速N₁旋转时，通过内膜剪切力带动浮环12旋转，由于润滑油具有黏性，润滑油随涡轮轴6旋转进入涡轮轴6与浮环12之间的间隙123内，直到整个间隙123充满润滑油，在旋转过程中，润滑油被挤压而产生压力，润滑油被挤压的越厉害，油膜压力越大，这些油膜压力的总和就形成轴承的承载力并与外载荷相平衡。当内、外油膜作用到浮环12的油膜力和摩擦力矩达到平衡时，浮环12即在固定的环速比下稳定工作。

由于浮环12与涡轮转子6同时旋转，内膜是在相对速度下工作的，减少了同涡轮轴6的摩擦功耗；外膜形成于浮环12与轴承座11之间，由于它的不可压缩性和吸振性，使整体浮环12处于弹性支承状态，既易于实现主动控制，又可提高稳定性。所以涡轮轴6在浮环12内是悬浮工作(如图5所示)，减少了轴承的工作阻力，轴承不容易磨损。

另外，浮环球轴承由于外支撑面呈球面，与其配合的轴承座结合面也是球面，具有自然调心性能，即使在转速很高的情况下，也可以承受径向和轴向载荷，增强高速电机轴和涡轮轴的同轴度，使整个微型燃气轮机的转子***运转更加平稳。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、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的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子***，它包括高速电机轴和涡轮轴，高速电机轴和涡轮轴之间传动连接，在高速电机轴和涡轮轴上均设置有轴承，其特征在于：设置在所述涡轮轴上的轴承为浮环球轴承。

2.根据权利要求1所述的采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子***，其特征在于：所述浮环球轴承包含一球形的轴承座以及设置在该轴承座内的浮环，浮环与球形轴承座之间采用间隙配合。

3.根据权利要求2所述的采用浮环球轴承的微型燃气轮机转子***，其特征在于：所述浮环的形状为一环形套筒，浮环上开有若干注油孔，浮环与涡轮轴之间采用间隙配合。

Images