[發(fā)明專利]一種背靠背式壓氣機

在審

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• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112503004A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 靳普
• 申請（專利權(quán)）人: 靳普
• 主分類號: F04D17/12
• 分類號: F04D17/12;F04D25/08;F04D29/28;F04D29/30;F04D29/42;F04D29/02;F04D29/057;F04D29/66
• 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)明公開了一種背靠背式壓氣機，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上套設葉輪組和電機，葉輪組外罩設靜子；其中，所述葉輪組包括一對葉輪，該一對葉輪背氣面相對、接觸、相互固定為一體或通過鑄造一體成型。進一步的，所述葉輪設有前蓋，前蓋呈圓臺環(huán)狀；前蓋的進氣面為沿葉片脊線輪廓光滑過渡的曲面，背氣面設有與葉片端部相吻合的凹槽。進一步的，所述靜子上正對葉輪或前蓋的部分均勻開設一圈或多圈氣孔，該處進氣后可分解為軸向和徑向的氣流，徑向氣流將使葉輪懸浮于靜子內(nèi)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動，軸向氣流將葉輪向后推，靜子用作空氣軸承同時起到了徑向軸承和推力軸承的作用。本發(fā)明的背靠背式壓氣機，采用雙面進氣的方式，具有流量大、體積小、可平衡軸向力等優(yōu)點。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種背靠背式壓氣機，屬于壓氣機技術(shù)領域。

背景技術(shù)

工業(yè)燃氣輪機主要包括壓氣機、燃燒室及透平三大部件。壓氣機是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片給氣體(多為空氣)做功以提高氣體壓力的部件，其將空氣壓縮成高溫高壓的空氣，然后供給燃燒室燃料燃燒，產(chǎn)生的高溫高壓燃氣在透平中膨脹做功。

現(xiàn)有技術(shù)中的壓氣機的葉輪通常為一個，若想增加流量，需要增設多組葉輪，占用體積大，且需要足夠長的轉(zhuǎn)軸進行安裝，從而帶來壓氣機軸向尺寸增加、不易平衡的問題。另外，目前的壓氣機普遍采用多個徑向軸承和推力軸承組成的軸承組，同樣需要足夠長的轉(zhuǎn)軸進行安裝，帶來壓氣機軸向尺寸增加的問題，若將該類型的壓氣機用在微型燃氣輪機發(fā)電機組等設備中，會增大設備所占用的空間，同時增加整體重量，不利于集成化設計；且布置多個軸承所帶來的加工及裝配誤差會增大，加工及裝配難度高。再有，目前的壓氣機采用的葉輪多為半開式葉輪，在如何獲得較小的摩擦損失和流動阻力、較高的效率、輕巧并具有高強度等方面尚有改進的余地。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種背靠背式壓氣機，采用雙面進氣的方式，具有流量大、體積小、可平衡軸向力等特點。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種背靠背式壓氣機，包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上套設葉輪組和電機，葉輪組外罩設靜子；其中，所述葉輪組包括一對葉輪，該一對葉輪背氣面相對、接觸、相互固定為一體或通過鑄造一體成型。

所述靜子為對稱結(jié)構(gòu)，包括罩設在一對葉輪外側(cè)的一對對稱殼體，殼體與該側(cè)葉輪之間形成氣道。

進一步的，所述葉輪為閉式葉輪，具體結(jié)構(gòu)為：包括后蓋、葉片、套體和前蓋，其中，后蓋設置在套體尾端，且后蓋與套體中心設置一體的通孔用于套設并固定于轉(zhuǎn)軸上；葉片環(huán)繞套體設置且朝同一方向旋轉(zhuǎn)，葉片的一端與套體外壁連接，另一端與后蓋端面連接；前蓋罩設于葉片上，靜子罩住前蓋；前蓋呈圓臺環(huán)狀；前蓋的進氣面為沿葉片脊線輪廓光滑過渡的曲面，背氣面設有與葉片端部相吻合的凹槽，各凹槽對應的葉片端部嵌入凹槽內(nèi)緊配合連接；葉片、后蓋和前蓋之間形成流道；前蓋尾部和后蓋之間由葉片隔成間隔的出風口，氣體由葉片前部經(jīng)流道從出風口流出。

進一步的，所述后蓋、葉片和套體一體成型。

進一步的，所述葉片外緣在軸向上凸出于后蓋端面。

進一步的，所述葉片包括較長的主葉片和較短的分流葉片，主葉片和分流葉片依次間隔設置。所述前蓋凹槽分為主葉片槽和分流葉片槽，分別對應主葉片和分流葉片端部設置。

進一步的，所述前蓋的前沿凸出于葉片前沿，或平于葉片前沿，或短于葉片前沿。

進一步的，所述前蓋由碳纖維復合材料制成。具體的制備方法為：

步驟A，將設定體積的碳纖維投入油床中，利用該油床中的液態(tài)膠合劑對碳纖維進行浸潤；

步驟B，將經(jīng)過充分浸潤的碳纖維提取出，并擠壓以去除其中的多余膠合劑；

步驟C，對擠壓掉多余膠合劑后的碳纖維進行纏繞處理形成沾滿膠合劑且具有三維結(jié)構(gòu)的海綿狀碳纖維；