[發(fā)明專利]一種超高速特斯拉渦輪式煤油發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911056687.X
• 申請(qǐng)日: 2019-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN110985267B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫東寧;夏銀亮;劉會(huì)祥;馮偉;朱熠;王鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京精密機(jī)電控制設(shè)備研究所;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): F03B13/00
• 分類號(hào): F03B13/00;F03B3/12;F03B3/14;H02K1/12;H02K1/27;H02K5/10;H02K9/19
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 馬全亮

1.一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：包括高速發(fā)電機(jī)(1)、特斯拉渦輪泵(2)、大流量過濾器(3)、導(dǎo)管組件(4)以及引流煤油管接嘴(5)；

所述高速發(fā)電機(jī)(1)底面具有平面安裝支座圓柱體結(jié)構(gòu)，其上安裝有電連接器(18)及用于監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器(13)；高速發(fā)電機(jī)(1)和大流量過濾器(3)位于特斯拉渦輪泵(2)的兩側(cè)，引流煤油管接嘴(5)固定安裝在特斯拉渦輪泵(2)的殼體上，且通過導(dǎo)管組件(4)與高速發(fā)電機(jī)(1)的后端蓋連接；從引流煤油管接嘴(5)進(jìn)入的高壓煤油分為兩路，一路通過導(dǎo)管組件(4)進(jìn)入高速發(fā)電機(jī)(1)的后端蓋，對(duì)后側(cè)的軸承進(jìn)行潤滑散熱，潤滑散熱后的煤油流入大流量過濾器(3)；

另一路直接進(jìn)入特斯拉渦輪泵(2)內(nèi)部，驅(qū)動(dòng)特斯拉渦輪泵(2)旋轉(zhuǎn)做功，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)高速發(fā)電機(jī)(1)同步旋轉(zhuǎn)發(fā)電，通過電連接器(18)輸出；進(jìn)入特斯拉渦輪泵(2)的高壓煤油最終流入大流量過濾器(3)，大流量過濾器(3)對(duì)進(jìn)入其中的煤油進(jìn)行過濾后，煤油返回火箭煤油發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)利用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：特斯拉渦輪泵(2)的轉(zhuǎn)子組件(23)通過多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(233)疊放而成，相鄰轉(zhuǎn)子葉片(233)之間加裝調(diào)整墊片(232)用于調(diào)整間距；

在轉(zhuǎn)子葉片(233)的靠近邊緣處、沿圓周均勻設(shè)置有軸向通孔，該軸向通孔中加裝連接銷釘(235)，用于增強(qiáng)特斯拉渦輪轉(zhuǎn)子葉片(233)的強(qiáng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：特斯拉渦輪泵(2)的轉(zhuǎn)子葉片(233)上還設(shè)置有第一出油孔(236)和第二出油孔(237)；用于驅(qū)使特斯拉渦輪旋轉(zhuǎn)做功的煤油，在特斯拉渦輪泵做功后通過第一出油孔(236)回流到大流量過濾器(3)中，同時(shí)，做功后的煤油還通過第二出油孔(237)噴出，對(duì)高速發(fā)電機(jī)(1)的前側(cè)軸承進(jìn)行潤滑散熱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：從引流煤油管接嘴(5)進(jìn)入的高壓煤油為火箭煤油發(fā)動(dòng)機(jī)噴射出的高壓煤油，其壓力值范圍為30MPa～35MPa。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：導(dǎo)管組件(4)包括導(dǎo)管和阻尼結(jié)構(gòu)(41)，阻尼結(jié)構(gòu)(41)設(shè)置在進(jìn)入高速發(fā)電機(jī)(1)的后端蓋之前，將高壓煤油轉(zhuǎn)化為低壓煤油后送入高速發(fā)電機(jī)(1)后端蓋內(nèi)，對(duì)后側(cè)的軸承進(jìn)行潤滑散熱。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：高速發(fā)電機(jī)(1)采用實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及無槽定子結(jié)構(gòu)形式，定子繞組選擇杯形形式，定子繞組在鐵心內(nèi)表面完成繞制后，進(jìn)行整體式灌封成型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：高速發(fā)電機(jī)(1)轉(zhuǎn)子軸通過如下方式實(shí)現(xiàn)：

(1)將左軸段(121)、圓柱磁鋼(122)、右軸段(123)利用膠粘劑在接觸面處粘接一起，保留加工余量，粘接后將外圓磨削成要求尺寸；

(2)將合金護(hù)套(124)熱裝在整體外圓上，保證過盈量；

(3)對(duì)合金護(hù)套(124)與左軸段(121)、右軸段(123)連接處進(jìn)行焊接處理，采用激光焊；

(4)對(duì)左軸段(121)、右軸段(123)的軸承安裝位置圓柱面進(jìn)行精加工，確保同軸度和表面質(zhì)量；

(5)對(duì)磁鋼充磁，形成轉(zhuǎn)子軸整體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：所述大流量過濾器(3)是一個(gè)金屬圓柱體結(jié)構(gòu)且通過螺紋與特斯拉渦輪泵(2)的泵殼體(21)連接，大流量過濾器(3)、高速發(fā)電機(jī)(1)和特斯拉渦輪泵(2)位于同一軸向方向上，密封采用徑向密封。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超高速特斯拉渦輪泵式煤油發(fā)電機(jī)，其特征在于：高速發(fā)電機(jī)(1)的外殼內(nèi)設(shè)置有流道，對(duì)后側(cè)的軸承進(jìn)行潤滑散熱后的煤油通過該流道最終流回大流量過濾器(3)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高速發(fā)電機(jī)(1)的散熱。