[实用新型]一种转子系统和燃气轮机发电机组

说明书

本实用新型提供一种转子系统和燃气轮机发电机组，其中，转子系统包括：第一转轴，第一转轴上依次设置有透平、第一径向轴承、压气机和推力轴承，推力轴承位于压气机的进气口所在的一侧，且与压气机之间间隔预定距离，以使推力轴承不阻挡压气机的进气口；与第一转轴通过联轴器连接的第二转轴，第二转轴上依次设置有第二径向轴承、电机和第三径向轴承。本实用新型中，通过将推力轴承布置在转子系统的冷端，推力轴承可采用气磁混合推力轴承；还能够使整个转子系统的重心位于最远两个径向轴承之间，以使整个转子系统结构稳定。

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和燃气轮机发电机组。

背景技术

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。转子高速转动时，转子会受到径向方向的力和轴向方向的力。为了限制转轴发生径向和轴向上的移动，转子系统中需要安装径向轴承和推力轴承。传统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。

对于燃气轮机发电机组，通过燃气轮机转子的高速旋转带动发电机转子旋转进而发电。对于采用联轴器将燃气轮机转子与发电机转子进行连接的转子系统而言，随着转子转速的提高，转子受到的轴向力也会进一步提高。若将推力轴承设置于压气机和透平之间，不仅会使得整个转子系统的重心偏向透平侧，从而导致转子系统的稳定性差，而且由于透平涡轮热端部件在工作时经受的高温会传递到推力轴承，这使得推力轴承不能采用气磁混合推力轴承。如果将推力轴承设置于联轴器朝向发电机一侧，则转子的轴向力全部作用到联轴器上，容易导致联轴器损坏。

可见，目前亟需提供一种新的转子系统，以解决现有燃气轮机发电机组存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种转子系统和燃气轮机发电机组，以解决上述问题。

第一方面，本实用新型提供一种转子系统，包括：

第一转轴，所述第一转轴上依次设置有透平、第一径向轴承、压气机和推力轴承，所述推力轴承位于所述压气机的进气口所在的一侧，且与所述压气机之间间隔预定距离，以使所述推力轴承不阻挡所述压气机的进气口；

与所述第一转轴通过联轴器连接的第二转轴，所述第二转轴上依次设置有第二径向轴承、电机和第三径向轴承；

所述第一转轴和所述第二转轴均水平设置，或者，所述第一转轴和所述第二转轴均竖向设置；

所述推力轴承为气磁混合推力轴承，所述第一径向轴承、所述第二径向轴承和所述第三径向轴承均为非接触式轴承。

第二方面，本实用新型提供一种燃气轮机发电机组，包括进气道、燃烧室和第一方面的转子系统，所述进气道与所述压气机的进气口连通，所述压气机的出气口与所述燃烧室的进气口连通，所述燃烧室的出气口与所述透平的进气口连通。

本实用新型中，通过将推力轴承设置于压气机的进气口所在的一侧，也就是说，将推力轴承布置在转子系统的冷端，这样，推力轴承可采用气磁混合推力轴承；另外，还能够使整个转子系统的重心位于最远两个径向轴承之间，以使整个转子系统结构稳定，避免高速旋转时发生失稳情况，满足目前燃气轮机高转速的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1至图12是本实用新型实施例提供的转子系统的结构示意图；