[发明专利]透平膨胀机

权利要求书

1.一种透平膨胀机，其特征在于：包括透平壳体、固定连接于所述透平壳体一端的蜗壳、收容于所述透平壳体与所述蜗壳中的转轴、固定连接于所述转轴一端并收容于所述蜗壳中的涡轮组件以及同时套于所述转轴远离所述涡轮组件一端并固定连接于所述透平壳体的磁悬浮轴承组件与发电机组件；所述磁悬浮轴承组件包括至少两个径向磁悬浮轴承组件及轴向磁悬浮轴承组件；所述蜗壳包括扩压管及喷嘴组件，所述涡轮组件收容于所述扩压管靠近所述喷嘴组件的一端，气体经喷嘴组件进入涡轮组件并膨胀做功、降温，进而带动所述转轴转动，发电机组件在所述转轴的带动下产生电能；

每个径向磁悬浮轴承组件包括传感器转子、轴承转子、分别对应并套于所述传感器转子、轴承转子的传感器定子、径向轴承定子以及径向轴承支架；所述传感器转子、所述轴承转子分别套于所述转轴上并与所述转轴过盈配合，所述传感器定子、所述径向轴承定子分别与对应的传感器转子、轴承转子间隔设置；所述径向轴承支架用于夹持固定所述传感器定子与所述径向轴承定子；所述两个径向磁悬浮轴承组件对应的径向轴承支架分别抵接于上径向轴承固定凸台与下径向轴承固定凸台，并通过连接件将所述径向轴承支架与对应的上径向轴承固定凸台与下径向轴承固定凸台固定连接。

2.如权利要求1所述的透平膨胀机，其特征在于：所述径向磁悬浮轴承组件的数量为两个，所述两个径向磁悬浮轴承组件分别位于转轴的两端；所述透平壳体内设有收容腔，所述收容腔的内壁凸起形成间隔设置上径向轴承固定凸台与下径向轴承固定凸台，所述两个径向磁悬浮轴承组件分别固定于所述上径向轴承固定凸台与所述下径向轴承固定凸台上。

3.如权利要求2所述的透平膨胀机，其特征在于：所述轴向磁悬浮轴承组件夹于所述两个径向磁悬浮轴承组件之间，所述收容腔的内壁凸起形成夹于所述上径向轴承固定凸台与所述下径向轴承固定凸台之间的轴向轴承固定凸台；所述轴向磁悬浮轴承组件固定于所述轴向轴承固定凸台上。

4.如权利要求3所述的透平膨胀机，其特征在于：所述轴向磁悬浮轴承组件包括间隔相对设置的两个轴向轴承定子以及用于固定所述轴向轴承定子的轴向轴承支架；所述转轴包括一体成型的主轴及固定于所述主轴上的止推盘，所述止推盘夹于所述两个轴向轴承定子之间；所述轴向磁悬浮轴承组件支架抵接于所述轴向轴承固定凸台，并通过连接件将所述轴向轴承支架与所述轴向轴承固定凸台固定连接。

5.如权利要求4所述的透平膨胀机，其特征在于：所述发电机组件包括发电机转子及套于所述发电机转子上的发电机定子，所述发电机定子收容于所述收容腔中并与所述透平壳体固定。

6.如权利要求5所述的透平膨胀机，其特征在于：还包括绝热材料；所述绝热材料填充于所述蜗壳靠近所述透平壳体的一端；所述转轴穿过所述绝热材料，且所述涡轮组件位于所述绝热材料靠近所述蜗壳的一侧，所述磁悬浮轴承组件与发电机组件位于所述绝热材料背离所述涡轮组件的一侧。

7.如权利要求6所述的透平膨胀机，其特征在于：所述主轴靠近涡轮组件的一端表面设置有螺旋状凸起结构，所述凸起结构与所述绝热材料密封配合。

8.如权利要求6所述的透平膨胀机，其特征在于：所述绝热材料内设有第一密封气体流道，所述壳体上设置有连通所述第一密封气体流道的第二密封气体流道。

9.如权利要求1所述的透平膨胀机，其特征在于：所述透平壳体呈圆筒状，所述透平壳体上设置有螺旋形的冷却水道。

10.如权利要求4所述的透平膨胀机，其特征在于：所述主轴中空设置。