[发明专利]微型燃气轮机发电机组

权利要求书

1.一种微型燃气轮机发电机组，其特征在于，

包括箱体(1)、燃气轮机(2)、起发电机(3)、电气控制系统(5)、润滑系统(6)和燃油系统(7)，所述箱体(1)的内部通过隔板分成电气舱(11)和动力舱(12)，所述电气控制系统(5)位于电气舱(11)中，所述燃气轮机(2)、起发电机(3)、润滑系统(6)和燃油系统(7)均位于动力舱(12)中；

所述起发电机(3)位于燃气轮机(2)的前方且与燃气轮机(2)连接，所述润滑系统(6)用于给燃气轮机(2)和起发电机(3)提供滑油，所述燃油系统(7)用于给燃气轮机(2)提供燃料，所述燃气轮机(2)用于将燃烧产生的化学能转换为机械能并带动起发电机(3)转动从而产生电功率，所述电气控制系统(5)分别与燃气轮机(2)、起发电机(3)、润滑系统(6)和燃油系统(7)电连接；

所述燃气轮机(2)包括压气机(21)、环形回流式燃烧室(22)、涡轮(23)、减速器(24)和进气蜗壳(25)，所述减速器(24)、压气机(21)、涡轮(23)、环形回流式燃烧室(22)在水平方向上前后依次设置，所述减速器(24)一端与起发电机(3)连接，另一端与压气机(21)连接，所述压气机(21)与涡轮(23)连接，所述进气蜗壳(25)位于压气机(21)的上方并与之连接，所述环形回流式燃烧室(22)与压气机(21)连接；

所述压气机(21)包括离心叶轮(211)、压气机机匣(212)、扩压器(213)、连接螺栓(214)、压板(215)、甩油盘(216)、主轴承(217)、主轴(218)和销钉(219)，所述压气机机匣(212)为压气机(21)的主要承力件，其为铝铸件，所述压气机机匣(212)的前安装边通过螺钉与减速器(24)连接，所述压气机机匣(212)的外环后端通过螺钉与环形回流式燃烧室(22)轴向固定连接，所述主轴承(217)套设于压气机机匣(212)的中心内孔中，所述主轴(218)套设于主轴承(217)内环之中，所述主轴(218)的前端开设有中心孔，中心孔内设置有内花键，主轴(218)通过内花键向减速器(24)传递扭矩，主轴(218)的轴肩一侧通过螺钉与离心叶轮(211)固定连接以传递扭矩，主轴(218)的轴肩另一侧通过销钉(219)与涡轮(23)连接以传递扭矩，所述压板(215)套设在主轴(218)上且位于压气机机匣(212)的前方并通过螺钉固定在压气机机匣(212)上，压紧主轴承(217)外环防止其轴心窜动，所述甩油盘(216)通过螺纹连接的方式套设于主轴(218)的前端且位于压板(215)的前方，甩油盘(216)内环凸面通过压板(215)中心孔压紧主轴承(217)的内环，所述甩油盘(216)起到加速滑油循环流动并对滑油起到雾化的作用，所述连接螺栓(214)均匀布设在压气机机匣(212)的周向方向上，所述连接螺栓(214)将压气机机匣(212)、扩压器(213)和涡轮导向器(232)紧固连接，所述离心叶轮(211)上开设一中心孔，所述离心叶轮(211)通过中心孔与主轴(218)过盈配合从而实现离心叶轮(211)的定心，所述离心叶轮(211)有大、小叶片各11片，22片叶片沿周向交替均匀分布；

所述扩压器(213)位于离心叶轮(211)的后方，所述扩压器(213)包括径向扩压器叶片(2131)、轴向扩压器叶片(2132)和扩压器叶片基座(2133)，所述径向扩压器叶片(2131)、轴向扩压器叶片(2132)和扩压器叶片基座(2133)三者一体加工形成，所述扩压器叶片基座(2133)将前端的空气与后端的高温燃气分隔开来，同时也降低了后端的涡轮(23)的高温向压气机(21)产生热辐射，所述扩压器(213)的内孔与主轴(218)的轴肩外圆之间留有热膨胀间隙，该热膨胀间隙的尺寸为0.3mm～0.5mm，确保了结构的可靠性，不会出现由于热膨胀而导致零件之间刮擦的情况；

所述涡轮(23)包括单级向心涡轮(231)、涡轮导向器(232)、拉紧螺栓(233)，所述单级向心涡轮(231)的前端设置有圆柱端(2311)，所述主轴(218)的轴肩中心处开设有定位孔，所述单级向心涡轮(231)通过圆柱端(2311)伸入定位孔中实现径向定位，所述拉紧螺栓(233)从单级向心涡轮(231)的中心通孔穿过并与主轴(218)固定连接，所述涡轮导向器(232)设置在单级向心涡轮(231)的外围并通过连接螺栓(214)与扩压器(213)、压气机机匣(212)固定连接，所述单级向心涡轮(231)的盘背通过销钉(219)与主轴(218)的轴肩连接从而传递扭矩；

所述环形回流式燃烧室(22)包括燃烧室机匣(221)、环形火焰筒(222)、点火喷嘴(223)、点火电嘴(224)、工作喷嘴(225)、波瓣式排气管(226)、隔热层(227)和泄油管接头(228)，所述燃烧室机匣(221)的前安装边通过螺钉与压气机机匣(212)外环后端的法兰边固定连接，所述环形火焰筒(222)位于燃烧室机匣(221)内部，且所述环形火焰筒(222)的外环通过径向固定销用于燃烧室机匣(221)固定连接，所述环形火焰筒(222)上开设有若干个进气孔，从压气机(21)过来的压缩空气通过环形火焰筒(222)上的进气孔进入环形火焰筒(222)内，所述环形火焰筒(222)与涡轮(23)连通从而将高温高压的燃气流通入到涡轮(23)中进行膨胀做功，所述隔热层(227)包覆在燃烧室机匣(221)的外部，所述隔热层(227)的材质为玄武岩棉，以减少燃烧室机匣(221)对外散热，可以起到很好的隔热效果，所述点火喷嘴(223)、点火电嘴(224)和工作喷嘴(225)均安装在燃烧室机匣(221)上并伸入环形火焰筒(222)中，所述点火喷嘴(223)为单油路压力雾化喷嘴，所述工作喷嘴(225)为小直径喷口的直射式喷嘴，所述波瓣式排气管(226)设置在涡轮(23)的后方，所述波瓣式排气管(226)与燃烧室机匣(221)焊为一体，且与涡轮(23)同中心轴线设置，所述波瓣式排气管(226)的排气段由24片薄壁排气片环形焊接而成，所述燃烧室机匣(221)的正下方还设置有一个泄油管接头(228)，用于排出环形火焰筒(222)中残留的燃油；

所述减速器(24)包括中心齿轮(241)、行星齿轮(242)、齿圈(243)、减速器机匣(244)、输出轴(245)和行星支架(246)，所述减速器机匣(244)与压气机机匣(212)固定连接，所述中心齿轮(241)、行星齿轮(242)、齿圈(243)、输出轴(245)和行星支架(246)均位于减速器机匣(244)中，所述行星支架(246)与减速器机匣(244)固定连接，所述行星齿轮(242)和齿圈(243)均安装在行星支架(246)上，所述中心齿轮(241)包括一连接轴，该连接轴伸出减速器机匣(244)外并与主轴(218)配合以实现传递扭矩，所述中心齿轮(241)与行星齿轮(242)之间及行星齿轮(242)与齿圈(243)之间齿齿啮合传动，所述齿圈(243)与输出轴(245)固定连接，所述输出轴(245)与起发电机(3)连接，所述中心齿轮(241)与行星齿轮(242)之间、行星齿轮(242)与齿圈(243)之间通过斜齿轮传动，并且齿轮均采用平行轴传动。