CN209539406U - 磁悬浮透平发电机组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发电机组,具体是一种磁悬浮透平发电机组。包括外壳,置于外壳内的膨胀机叶轮,发电机,其特征在于:外壳为杯形,外壳包括下腔室、中腔室和上腔室,中腔室与进汽管连通,外壳的底端设有底板;主轴安装在外壳内,主轴的下端为阶梯轴结构,主轴的下端位于下腔室并与底板的推力轴承配合;置于中腔室内的膨胀机叶轮与主轴周向连接;主轴的中上部位于上腔室内,主轴的中上部由下至上依次安装发电机、第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承。本实用新型整个机组采用一个整体外壳,避免采用动静密封结构,实现了工作介质零泄漏,同时,整个机组采用混合磁悬浮轴承***,极大降低机械摩擦损失实现设备免维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机组,具体是一种磁悬浮透平发电机组。
背景技术
在小型的以热-电转换为功能目标的发电机组设备领域,目前较为普遍的设计是采用机械轴承作为轴系支撑部件,膨胀机和发电机采用分体式设计,通过变速箱或联轴器作为膨胀机和发电机的中间传动部件。这种结构机械损失大,需要润滑,润滑油与工作介质混合难分离,分体式的结构导致设备存在动、静密封点,工作介质漏大。在对于效率要求高,工作介质价格昂贵或者存在环境污染以及燃爆危险的工作场合,这种传统的发电机组越来越体现出其局限性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种悬浮发电机组,整个机组采用一个整体外壳,减少了机械损失。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是:
一种磁悬浮透平发电机组,包括外壳,置于外壳内的膨胀机叶轮,发电机,外壳为杯形,外壳包括下腔室、中腔室和上腔室,中腔室与进汽管连通,外壳的底端设有底板;主轴安装在外壳内,主轴的下端为阶梯轴结构,主轴的下端位于下腔室并与底板的推力轴承配合;置于中腔室内的膨胀机叶轮与主轴周向连接;主轴的中上部位于上腔室内,主轴的中上部由下至上依次安装发电机、第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承。
采用上述技术方案的本实用新型,与现有技术相比,有益效果是:
本实用新型整个机组采用一个整体外壳,避免采用动静密封结构,实现了工作介质零泄漏,同时,整个机组采用混合磁悬浮轴承***,极大降低机械摩擦损失实现设备免维护。
进一步的,本实用新型的优化方案是:
主轴的上部设有凹槽结构,第一磁悬浮轴承位于凹槽结构的下方,第二磁悬浮轴承位于凹槽结构的上方。
主轴底部的推力轴承是螺旋槽球轴承。
第一磁悬浮轴承是径向永磁轴承。
第二磁悬浮轴承是电磁推力轴承。
第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承之间设有隔环。
下腔室于中腔室之间设有隔板,隔板的中心设有透孔,隔板的外圆周与外壳的内壁固接。
发电机的下端与膨胀机叶轮的上端之间设有倒锥形的导流套,并且导流套将位于中腔室内的发电机、轴承***和主轴进行包裹,并与中腔室内壁形成环形通道。
外壳的顶端设有凸缘法兰结构。
膨胀机叶轮与隔板之间采用迷宫动态密封结构。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图;
图中:排汽口1;第二磁悬浮轴承2;第一磁悬浮轴承3;发电机4;转子4-1;定子4-2;进汽管5;螺旋槽轴承6;外壳7;下腔室7-1;中腔室7-2;上腔室7-3;凸缘法兰结构7-4;主轴8;凹槽结构8-1;膨胀机叶轮9;导流套10;隔板11;底板12。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详述本实用新型。
参见图1,一种磁悬浮透平发电机组,由排汽口1、电磁推力轴承2、径向永磁轴承3、发电机4、进汽管5、螺旋槽轴承6、外壳7、主轴8、膨胀机叶轮9、导流套10、隔板11和底板12构成。外壳7为杯形,外壳7下部的直径大于中上部的直径,外壳由下腔室7-1、中腔室7-2和上腔室7-3构成,外壳7的上端口为排汽口1,外壳7的顶端设有凸缘法兰结构7-4。中腔室7-2与水平设置的进汽管5连通。外壳7的底端安装有底板11,底板11与外壳7通过螺栓连接,底板11的中心安装螺旋槽轴承6。外壳7内的下部安装圆形的隔板11,隔板11的中心加工有透孔,隔板11的外圆周面与外壳7的内壁固定连接,隔板11将外壳7的下部分为下腔室7-1和中腔室7-2。膨胀机叶轮9位于中腔室7-2内,安装时,先将膨胀机叶轮9放入中腔室7-2内,再安装隔板11。
主轴8竖向安装在外壳7内,主轴8的轴线与外壳7的轴线重合。主轴8的下端为阶梯轴结构,主轴8的下端位于下腔室7-1内,主轴8的下端加工有螺旋槽结构,主轴8的下端与螺旋槽轴承6的配合,螺旋槽轴承6安装在底板11的中心,螺旋槽轴承6是针式螺旋槽轴承。主轴8与置于中腔室内的膨胀机叶轮9与周向连接,主轴8与膨胀机叶轮9的连接方式是键或花键连接。
主轴8的中上部位于上腔室7-1内,主轴8的中部安装发电机4,主轴8与发电机4的转子4-1周向连接。发电机4的定子4-2的下端与膨胀机叶轮9的上端之间安装有倒锥形的导流套10。主轴8的上部安装第一磁悬浮轴承3和第二磁悬浮轴承2,第二磁悬浮轴承2位于发电机4的上方,第一磁悬浮轴承3位于第二磁悬浮轴承2的上方,第一磁悬浮轴承3是径向永磁轴承,第二磁悬浮轴承2是电磁推力轴承。主轴8的上部加工有环形的凹槽结构8-1,第一磁悬浮轴承3位于凹槽结构的下方,第二磁悬浮轴承2位于凹槽结构的上方。
本实施例的工作过程是:工作介质蒸汽从进汽管5进入发电机组的外壳7的中腔室7-2,推动膨胀机叶轮9带动主轴8高速旋转,发电机4利用主轴8的高速旋转切割磁力线发出电能,通过发电机4的引出线输出到外部电力***中拖动负载,膨胀做功后的工作介质乏汽经膨胀机叶轮9上端排出,流经发电机4定子4-2外壁,将发电机4产生的热量进行吸收,对发电机4进行冷却降温,最终乏汽经排汽口1排出发电机组。
发电机组在高速运转发电的过程中,针式螺旋槽轴承6作为轴系的主要轴向力承载部件,电磁推力轴承2辅助针式螺旋槽轴承6承载轴系的轴向力的同时负责调整主轴的轴向位置,径向永磁轴承3作为轴系的径向力承载部件,并承担小部分的轴向力。
整个发电机组的旋转部件全部包括在外壳7中,通过进汽管5、排汽口1与外部***相连接,为静态密封结构,实现工作介质零泄漏;机组的膨胀机叶轮9与发电机4为同轴连接,不存在联轴器和变速箱,减小了机械损失;发电机组在工作时在针式螺旋槽轴承6部位形成薄油膜支撑,而在径向永磁轴承3与电磁推力轴承2处为完全磁悬浮支撑,所以整个机组轴系无直接机械接触摩擦损失;径向永磁轴承3和电磁推力轴承2部分都不需要润滑,只有针式螺旋槽球轴承6需要少量的润滑油,并且没有油泵辅助润滑油循环,只需静态加注到针式螺旋槽球轴承6部位即可,同时润滑油密度大于工作介质,不存在与工作介质混合,污染介质的情况。
以上所述仅为本实用新型较佳可行的实施例而已,并非因此局限本实用新型的权利范围,凡运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变化,均包含于本实用新型的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种磁悬浮透平发电机组,包括外壳,置于外壳内的膨胀机叶轮,发电机,其特征在于:外壳为杯形,外壳包括下腔室、中腔室和上腔室,中腔室与进汽管连通,外壳的底端设有底板;主轴安装在外壳内,主轴的下端为阶梯轴结构,主轴的下端位于下腔室并与底板的推力轴承配合;置于中腔室内的膨胀机叶轮与主轴周向连接;主轴的中上部位于上腔室内,主轴的中上部由下至上依次安装发电机、第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:主轴的上部设有凹槽结构,第一磁悬浮轴承位于凹槽结构的下方,第二磁悬浮轴承位于凹槽结构的上方。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:主轴底部的推力轴承是螺旋槽球轴承。
4.根据权利要求1或2所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:第一磁悬浮轴承是径向永磁轴承。
5.根据权利要求1或2所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:第二磁悬浮轴承是电磁推力轴承。
6.根据权利要求1或2所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:第一磁悬浮轴承和第二磁悬浮轴承之间设有隔环。
7.根据权利要求1所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:下腔室于中腔室之间设有隔板,隔板的中心设有透孔,隔板的外圆周与外壳的内壁固接。
8.根据权利要求1所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:发电机的下端与膨胀机叶轮的上端之间设有倒锥形的导流套,并且导流套将位于中腔室内的发电机、轴承***和主轴进行包裹,并与中腔室内壁形成环形通道。
9.根据权利要求1所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:外壳的顶端设有凸缘法兰结构。
10.根据权利要求1所述的磁悬浮透平发电机组,其特征在于:膨胀机叶轮与隔板之间采用迷宫动态密封结构。
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CN201920287923.8U CN209539406U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 磁悬浮透平发电机组 |
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CN201920287923.8U Active CN209539406U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 磁悬浮透平发电机组 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109763865A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-17 | 盾石磁能科技有限责任公司 | 磁悬浮透平发电机组 |
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2019
- 2019-03-07 CN CN201920287923.8U patent/CN209539406U/zh active Active
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CN109763865A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-17 | 盾石磁能科技有限责任公司 | 磁悬浮透平发电机组 |
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