[实用新型]一种转子系统及微型燃气轮机

说明书

本实用新型提供一种转子系统及微型燃气轮机，转子系统包括：转轴，所述转轴为一体式结构，转轴水平或者垂直设置，转轴上设有电机、径向轴承、压气机、推力轴承及透平；其中，推力轴承设置第一空气槽；径向轴承设置第二空气槽，推力轴承和径向轴承均为防转动轴承。本实用新型的转子系统及微型燃气轮机具有轴刚度好、运行稳定的优点。

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。

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。

现有技术的转子系统中当其使用的径向轴承以及推力轴承为空气轴承时，其具有如下的缺陷：对于径向空气轴承，刚度不够时使用，可以通过八字槽蓄气，低速时应用可提高轴承载力，但高速时会造成空气堵塞，空气堵塞时，由于轴高速旋转，会产生高频振动，堵塞的空气就成为了吸能器，温度会急速升高，并且可以升高到几千度的高温，造成轴/轴套的融化，轴与轴套的粘合与卡死，同时造成轴承空气的回灌，进一步堵塞空气通道，

对于推力轴承，在现有的转子动力学结构中，刚度过剩，但通流不足。空气容易堵塞在拐角位置，轴转动阻力大，推力轴承中部的空气由于轴承定子的阻挡，会被挤出轴承间隙，导致空气回灌，改变了流动方向，造成空气通道的气流紊乱，尤其是在高速切换动压时，造成的气流冲击更大，形成更大的紊流。

同时，空气轴承一般采用橡胶圈安装在轴承座防止其发生轴周向转动，但是在空气轴承的实际运用过程中，当转轴的转速达到大概10万转以上时，容易使空气轴承在周向上发生转动，且橡胶圈也会很容易磨损损坏。

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。

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，所述转轴为一体式结构，转轴水平或者垂直设置，转轴上设有电机、径向轴承、压气机、推力轴承及透平；

其中，所述推力轴承包括第一轴承壳体、第一轴承端盖、第一防转构件、推力盘、轴承定子，所述轴承定子和推力盘之间具有间隙，所述推力盘固定于转轴，所述第一轴承壳体套设于轴承定子外周及其一个端面，所述第一轴承端盖套设于转轴并位于轴承定子另一个端面，所述第一防转构件设置于第一轴承壳体和轴承定子之间，并将两者连接，以在周向上将轴承定子固定；

所述轴承定子朝向推力盘一侧或推力盘朝向轴承定子的一侧端面设置第一空气槽；

所述径向轴承包括轴承本体、第二轴承壳体、第二轴承端盖以及第二防转构件，所述轴承本体套设于转轴，并与转轴之间保持预定的间隙，所述第二轴承壳体罩设于轴承本体的一个轴向端面和外周，第二轴承端盖套设于转轴上并与第二轴承壳体的一个端面抵接，所述第二防转构件设置于第二轴承壳体与轴承本体之间，并将两者连接，以在周向上将轴承本体固定；

在转轴对应安装轴承本体位置的圆周面上或者在轴承本体的内壁上沿周向设置第二空气槽。

进一步的，所述推力轴承内设置空气槽斜角。