[發明專利]一種渦輪熱電轉換系統螺紋連接轉子結構

有效

• 申請號: 201910647940.2
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110360148B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 王正;馬同玲;侯澤兵;吳小翠
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: F04D29/26
• 分類號: F04D29/26;F04D29/60;F01D5/02;H02K7/00;B23P15/00
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

1.一種渦輪熱電轉換系統螺紋連接轉子結構，其特征在于：包括壓氣機葉輪（1）、鎖緊環（2）、軸套（3）、電機軸（4）和渦輪轉軸（5）；所述壓氣機葉輪（1）上有同渦輪轉軸裝配的螺紋孔（7），所述壓氣機葉輪（1）的螺紋孔（7）的內螺紋旋向與渦輪發電系統轉子工作時的轉動方向相同，所述壓氣機葉輪（1）上有同軸套裝配的外圓柱面（8），所述壓氣機葉輪（1）上有與鎖緊環裝配的鎖緊環槽（9），所述壓氣機葉輪（1）的進氣端設有裝夾螺母（6）；所述鎖緊環（2）為彈性開口環，所述鎖緊環（2）裝配于渦輪轉軸和壓氣機葉輪的鎖緊環槽中；

所述電機軸（4）由磁芯（18）、長軸套（16）和短軸套（17）組成，所述電機軸（4）的磁芯（18）位于長軸套（16）和短軸套（17）的內部，所述電機軸（4）的長軸套（16）與短軸套（17）通過過盈連接裝配在一起，所述電機軸（4）的長軸套（16）的一端有與渦輪轉軸相裝配的螺紋孔（21），所述電機軸（4）的短軸套（17）的一端有分別同軸套和渦輪轉軸相裝配的外圓柱面（19）和螺紋孔（20）。

2.根據權利要求1所述的一種渦輪熱電轉換系統螺紋連接轉子結構，其特征在于：所述軸套（3）上有同軸向軸承配合的環形止推端面（11），所述軸套（3）上有同徑向軸承配合的外圓柱面（13），所述軸套（3）的一端有分別同壓氣機葉輪和渦輪轉軸裝配的內圓柱面（10）和通孔（12），所述軸套（3）的另一端有分別同電機軸短軸套和渦輪轉軸裝配的內圓柱面（15）和螺紋孔（14）。

3.根據權利要求1所述的一種渦輪熱電轉換系統螺紋連接轉子結構，其特征在于：所述渦輪轉軸（5）由渦輪葉輪和轉軸焊接在一起，所述渦輪轉軸（5）上有同壓氣機葉輪裝配的外螺紋（22），所述渦輪轉軸（5）上有同鎖緊環裝配的鎖緊環槽（23），所述渦輪轉軸（5）上有同軸套裝配的光軸（24），所述渦輪轉軸（5）上有同軸套和電機軸短軸套裝配的外螺紋（25），所述渦輪轉軸（5）上有同電機軸長軸套裝配的外螺紋（26），所述渦輪轉軸（5）上有同徑向軸承裝配的外圓柱面（27），所述渦輪轉軸上設有減重空腔（28），所述渦輪轉軸上設有裝夾螺母（29）。

4.根據權利要求1所述的一種渦輪熱電轉換系統螺紋連接轉子結構的制造方法，其特征在于：包括以下步驟：

a、確定渦輪熱電轉換系統轉子的結構尺寸參數；

b、確定轉子組成零部件之間的螺紋裝配力矩；

c、進行渦輪熱電轉換系統轉子組成零部件的制造；

d、進行電機軸的裝配：首先采取過盈裝配方式，通過加熱電機軸的長軸套（16），將電機的磁芯（18）同長軸套（16）裝配在一起，然后采取過盈裝配方式，通過加熱電機軸的短軸套（17），將短軸套（17）和磁芯（18）、長軸套（16）裝配在一起，形成完整的電機軸（4）；

e、進行電機軸和渦輪轉軸之間的裝配：將渦輪轉軸（5）穿過電機軸（4）的中心孔，按照步驟b確定的螺紋裝配力矩，通過螺紋旋緊，將電機軸（4）與渦輪轉軸（5）裝配在一起，保證配合端面相互貼緊；

f、進行軸套、電機軸和渦輪轉軸之間的裝配；

g、壓氣機葉輪、軸套、渦輪轉軸和鎖緊環之間的裝配。

5.根據權利要求4所述的一種渦輪熱電轉換系統螺紋連接轉子結構的制造方法，其特征在于：在步驟f中，將渦輪轉軸的光軸（24）穿過軸套的通孔（12），按照步驟b所確定的螺紋裝配力矩，通過軸套的螺紋孔（14）同渦輪轉軸的外螺紋（25）之間的螺紋旋緊以及電機軸短軸套的外圓柱面（19）同軸套的內圓柱面（15）之間的裝配，將軸套（3）、電機軸（4）和渦輪轉軸（5）裝配在一起，保證配合端面貼緊。

6.根據權利要求4所述的一種渦輪熱電轉換系統螺紋連接轉子結構的制造方法，其特征在于：在步驟g中，將鎖緊環（2）置于渦輪轉軸的鎖緊環槽（23）中，然后將壓氣機葉輪的外圓柱面（8）與軸套的內圓柱面（10）對齊并裝配，然后按照步驟b所確定的螺紋裝配力矩，通過螺紋旋緊裝配，將壓氣機葉輪（1）、軸套（3）、渦輪轉軸（5）和鎖緊環（2）裝配在一起，使鎖緊環（2）置于壓氣機葉輪的鎖緊環槽（9）中，保證配合端面相互貼緊。