[发明专利]改善轴力特性的蒸汽涡轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种蒸汽涡轮，更具体地，涉及一种能够减少轴承组件的负荷的蒸汽涡轮，所述轴承组件支撑传递以多级连接的多个喷嘴旋转体的旋转驱动力的涡轮轴。

背景技术

图1是根据现有技术的蒸汽涡轮的结构图。

参照图1，作为现有技术，蒸汽涡轮系统由第一涡轮1和第二涡轮2两级(stage)组成，使在各涡轮中作用的扭力相同，并抵消作用于支撑涡轮轴3的轴承4的轴方向负荷，从而降低轴承的负荷。

但是，在这种现有技术的蒸汽涡轮系统中，由两级构成涡轮导致成本上升，并且，涡轮的整体大小会变大。

作为其他现有技术，较多提出利用蒸汽喷射的反作用的蒸汽涡轮，这种蒸汽涡轮根据排出的蒸汽能量的反作用获得旋转能量，并且结构简单的同时，能够获得较高的热效率，因此，适合作为中小容量的原动机。

例如，公开专利：第10-2012-47709号(公开日期：2012.05.14)、公开专利：第10-2013-42250号(公开日期：2013.04.26)以及授权专利：第10-1229575号(授权日期：2013.01.29)中公开了反作用式涡轮设备。

图2是现有技术的反作用式涡轮的部分切割结构图。

参照图2，蒸汽涡轮由风轮20和壳体30组成。所述风轮20具有多个喷嘴旋转体21，所述喷嘴旋转体与涡轮轴10一起向切线方向喷射工作流体，所述壳体30可旋转地支撑风轮20，并提供工作流体的流路以通过工作流体旋转驱动风轮20。

风轮20由多个喷嘴旋转体21沿着涡轮轴10相互隔开，并以多级构成，每个喷嘴旋转体21由一对圆盘构成，并具有流入孔和多个喷嘴孔，所述流入孔的一侧轴方向流入工作流体，所述喷嘴孔沿着形成在一对圆盘内部的排气流路，向切线方向喷射工作流体。

壳体30包括：主体部31，其大致为圆筒状；流入部32，设置在主体部31一侧以使工作流体流入；排气部33，设置在主体部31以位于流入部32的另一侧排出工作流体；隔墙34，形成在主体部31的内周面并位于各个喷嘴旋转体21之间。

壳体30设有转动支撑涡轮轴10的轴承35。

图3是现有技术的蒸汽涡轮的剖面结构图，从右侧流入的工作流体(蒸汽)流入各喷嘴旋转体21的中央，并通过向喷嘴旋转体21的外表面的切线方向形成的喷嘴孔吐出之后，流入下一级的喷嘴旋转体，从而旋转各级喷嘴旋转体21。

图4是现有技术的蒸汽涡轮的主要部分结构图，在各喷嘴旋转体21中，通过沿涡轮轴10的轴方向流动的工作流体产生轴方向力，因此，整体地向图中的左侧方向，对轴承35施加轴力F3，并且轴承35产生反力F4以支承。

如上所述，现有技术的蒸汽涡轮基于通过轴方向的工作流体流动结构而起作用的轴方向力而缩短轴承的寿命，并且，因需要能够支撑轴方向负荷的特殊的轴承(可倾瓦块轴承：tilting pad bearing等)而成为增加涡轮制造费用的因素。

现有技术文献

1.公开专利公报：第10-2012-0047709号(公开日期：2012.05.14)

2.公开专利公报：第10-2013-0042250号(公开日期：2013.04.26)

3.授权专利公报：第10-1229575号(授权日期：2013.01.29)

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明为了解决上述现有技术中存在的问题而提供一种能够减少轴承组件的负荷的蒸汽涡轮，所述轴承组件支撑传递以多级连接的多个喷嘴旋转体的旋转驱动力的涡轮轴。

(二)技术方案

为实现上述目的的本发明的蒸汽涡轮的特征在于，包括：壳体；涡轮轴，在所述壳体内，被轴承121可转动地支撑；多个盘状喷嘴旋转体，与所述涡轮轴一体地结合，在内部形成至少一个以上的喷嘴孔，并沿着所述涡轮轴的轴方向层叠，以使工作流体喷射的同时旋转，其中，所述喷嘴孔相对于所述喷嘴旋转体的外周面法线方向(n)，向涡轮轴的轴方向(c)倾斜。

优选地，本发明的特征在于，所述喷嘴孔以旋转对称于所述喷嘴旋转体的旋转轴的方式设置多个。

优选地，本发明的特征在于，所述喷嘴孔向工作流体的流动方向倾斜。

优选地，本发明的特征在于，各喷嘴旋转体的喷嘴孔的倾斜角度互不相同。

(三)有益效果