[發(fā)明專利]一種轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、微型燃氣輪機發(fā)電機組及除冰方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010060502.9
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111255710A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設計）人: 劉慕華
• 申請（專利權(quán)）人: 至玥騰風科技集團有限公司
• 主分類號: F04D25/06
• 分類號: F04D25/06;F04D29/58;F04D29/056;F02C3/04;F02C7/06
• 代理公司: 北京嘉途睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11793
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、微型燃氣輪機發(fā)電機組及除冰方法，其中轉(zhuǎn)子系統(tǒng)包括：轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸為一體成型結(jié)構(gòu)；所述轉(zhuǎn)軸上設置軸承、電機、壓氣機以及透平；所述軸承均是由導電體材料制作的空氣軸承，所述空氣軸均連接電源和開關；在靠近所述空氣軸承進氣口的位置設置吸水腔，所述吸水腔內(nèi)填充吸水劑。本發(fā)明可解決轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及微型燃氣輪機發(fā)電機組所使用的空氣軸承內(nèi)存在水且其節(jié)流孔易結(jié)冰的技術(shù)問題。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及軸承技術(shù)領域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、微型燃氣輪機發(fā)電機組及除冰方法。

背景技術(shù)

空氣軸承(又稱為氣浮軸承)指的是用氣體(通常是空氣，但也有可能是其它氣體)作為潤滑劑的軸承，空氣軸承采用無接觸的支承方式，通過節(jié)流孔向軸承間隙提供徑向空氣，使其在間隙形成具有一定承載和剛度的潤滑氣膜，能夠減小摩擦力對電機主軸轉(zhuǎn)速的影響?？諝廨S承主要優(yōu)點如下：氣體潤滑介質(zhì)粘度小，摩擦和磨損小，回轉(zhuǎn)精度高，功耗低；氣體軸承工作條件范圍寬且污染少；氣體軸承在保持精度不變的情況下壽命長。但是較低溫度條件下，空氣軸承節(jié)流孔內(nèi)的水會結(jié)霜甚至直接結(jié)冰封口，導致靜壓氣體無法吹入軸承與轉(zhuǎn)子的間隙。靜態(tài)氣浮失效的狀態(tài)下系統(tǒng)啟動會對轉(zhuǎn)子和軸承造成毀滅性且不可修復的傷害。但通常轉(zhuǎn)子系統(tǒng)無法自檢節(jié)流孔的通氣狀態(tài)，只能靠延時啟動或緩速啟動等消極、低效率的方法解決。事實上在節(jié)流孔完全凍結(jié)的情況下，由于外界低溫是持續(xù)的，延時啟動或緩速啟動方法難以奏效。

另外，當空氣軸承用于微型燃氣輪機時，在燃氣輪機工作過程中，壓氣機排出的高壓氣體在解壓時會吸熱，并將空氣中的水蒸氣凝結(jié)成水附著在軸承上。軸承中有水容易造成軸承和轉(zhuǎn)子生銹，并影響轉(zhuǎn)子和軸承的工作。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、微型燃氣輪機發(fā)電機組及除冰方法，可解決轉(zhuǎn)子系統(tǒng)及微型燃氣輪機發(fā)電機組所使用的空氣軸承內(nèi)存在水且其節(jié)流孔易結(jié)冰的技術(shù)問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，包括：

轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸為一體成型結(jié)構(gòu)；

所述轉(zhuǎn)軸上設置軸承、電機、壓氣機以及透平；

所述軸承包括由導電體材料制作的空氣軸承，所述空氣軸承連接電源和開關；

在靠近所述空氣軸承進氣口的位置設置吸水腔，所述吸水腔內(nèi)填充吸水劑。

進一步的，所述空氣軸承兩端分別設置導線，所述導線的末端分別連接電源和開關，所述電源和開關通過導線連接。

進一步的，所述吸水劑為超吸水性纖維制成的織物或超吸水性樹脂或干燥劑顆粒網(wǎng)包。

進一步的，所述導電體材料為鋁或銅；所述電源為12V外接電源。

進一步的，所述轉(zhuǎn)軸包括一體成型的第一軸段和第二軸段，第一軸段直徑大于第二軸段直徑，第一軸段和第二軸段的過渡處形成有臺階面；

所述空氣軸承包括推力軸承、第一徑向軸承、第二徑向軸承，所述推力軸承、第一徑向軸承以及電機設置于第一軸段上，所述壓氣機、第二徑向軸承以及透平設置于第二軸段上，壓氣機的一端與所述臺階面抵接；

或者，所述空氣軸承包括一體式軸承、第二徑向軸承，所述一體式軸承以及電機設置于第一軸段上，所述壓氣機、第二徑向軸承以及透平設置于第二軸段上，壓氣機的一端與所述臺階面抵接。

進一步的，所述壓氣機和透平之間設有加強環(huán)；

所述加強環(huán)內(nèi)壁中部設置支撐部抵接于轉(zhuǎn)軸上，所述加強環(huán)內(nèi)壁位于所述支撐部兩側(cè)呈拱形；

或者，所述加強環(huán)包括圓柱形筒和筒壁外側(cè)設置的徑向限位環(huán)，所述圓柱型筒兩頭嵌入所述壓氣機和透平端面槽內(nèi)，所述徑向限位環(huán)卡于所述壓氣機或透平端面；