[发明专利]一种两级双侧压气机

说明书

本发明公开了一种两级双侧压气机，包括转轴，转轴中部套设电机、两侧套设叶轮，分别为第一叶轮、第二叶轮，叶轮外罩设静子，罩设于第一叶轮外的静子上设有第一气体出口，罩设于第二叶轮外的静子上设有第二气体出口，第一气体出口通过气道与第二叶轮的进口连通；所述叶轮的进气端均朝向转轴端部一侧。进一步的，所述叶轮设有前盖，前盖呈圆台环状；前盖的进气面为沿叶片脊线轮廓光滑过渡的曲面，背气面设有与叶片端部相吻合的凹槽。进一步的，所述静子上正对叶轮或前盖的部分均匀开设一圈或多圈气孔。本发明的两级双侧压气机，采用双侧进气，流量大，进气方向相反，可以平衡部分轴向力，节约转轴轴向空间，使机组运转更平稳。

技术领域

本发明涉及一种两级双侧压气机，属于压气机技术领域。

背景技术

工业燃气轮机主要包括压气机、燃烧室及透平三大部件。压气机是利用高速旋转的叶片给气体(多为空气)做功以提高气体压力的部件，其将空气压缩成高温高压的空气，然后供给燃烧室燃料燃烧，产生的高温高压燃气在透平中膨胀做功。

现有技术中的压气机的叶轮通常为一级，若想增加流量，需要增设为多级叶轮，但由于叶轮的增多，需要足够长的转轴进行安装，从而带来压气机轴向尺寸增加、不易平衡的问题。另外，目前的压气机普遍采用多个径向轴承和推力轴承组成的轴承组，同样需要足够长的转轴进行安装，带来压气机轴向尺寸增加的问题，若将该类型的压气机用在微型燃气轮机发电机组等设备中，会增大设备所占用的空间，同时增加整体重量，不利于集成化设计；且布置多个轴承所带来的加工及装配误差会增大，加工及装配难度高。再有，目前的压气机采用的叶轮多为半开式叶轮，在如何获得较小的摩擦损失和流动阻力、较高的效率、轻巧并具有高强度等方面尚有改进的余地。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种两级双侧压气机，采用双侧进气，流量大，进气方向相反，可以平衡部分轴向力，节约转轴轴向空间，使机组运转更平稳。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种两级双侧压气机，包括转轴，转轴中部套设电机、两侧套设叶轮，分别为第一叶轮、第二叶轮，叶轮外罩设静子，罩设于第一叶轮外的静子上设有第一气体出口，罩设于第二叶轮外的静子上设有第二气体出口，第一气体出口通过气道与第二叶轮的进口连通；所述叶轮的进气端均朝向转轴端部一侧，即：第一叶轮、第二叶轮的进气方向相反，如此可以平衡部分轴向力。工作时，气体从第一叶轮进入，经压缩后从第一出口经气道流向第二叶轮的进口，经压缩后从第二出口输出。

进一步的，所述叶轮为闭式叶轮，具体结构为：包括后盖、叶片、套体和前盖，其中，后盖设置在套体尾端，且后盖与套体中心设置一体的通孔用于套设并固定于转轴上；叶片环绕套体设置且朝同一方向旋转，叶片的一端与套体外壁连接，另一端与后盖端面连接；前盖罩设于叶片上，静子罩住前盖；前盖呈圆台环状；前盖的进气面为沿叶片脊线轮廓光滑过渡的曲面，背气面设有与叶片端部相吻合的凹槽，各凹槽对应的叶片端部嵌入凹槽内紧配合连接；叶片、后盖和前盖之间形成流道；前盖尾部和后盖之间由叶片隔成间隔的出风口，气体由叶片前部经流道从出风口流出。

进一步的，所述后盖、叶片和套体一体成型。

进一步的，所述叶片外缘在轴向上凸出于后盖端面。

进一步的，所述叶片包括较长的主叶片和较短的分流叶片，主叶片和分流叶片依次间隔设置。所述前盖凹槽分为主叶片槽和分流叶片槽，分别对应主叶片和分流叶片端部设置。

进一步的，所述前盖的前沿凸出于叶片前沿，或平于叶片前沿，或短于叶片前沿。

进一步的，所述前盖由碳纤维复合材料制成。具体的制备方法为：

步骤A，将设定体积的碳纤维投入油床中，利用该油床中的液态胶合剂对碳纤维进行浸润；

步骤B，将经过充分浸润的碳纤维提取出，并挤压以去除其中的多余胶合剂；