[实用新型]一种转子系统及微型燃气轮机发电机组

说明书

本实用新型提供一种转子系统，包括:转轴，所述转轴为一体式结构；以及，依次设置于所述转轴上的电机、径向轴承、压气机、一体式轴承和透平；其中，所述转轴在所述电机的电机定子、径向轴承、一体式轴承内旋转，所述转轴与透平的涡轮、压气机的压缩轮固定连接；所述一体式轴承设置有推力轴承部和径向轴承部。本实用新型采用一体式转轴连接微型燃气轮机转子与发电机转子，并且转轴的轴向长度短，刚度强、容易加工，制造成本低，且转子系统高速运行的平稳性好。

技术领域

本实用新型涉及转子动力学技术领域，尤其涉及一种转子系统及微型燃气轮机发电机组。

背景技术

微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机，其单机功率范围为25～300kW，基本技术特征是采用径流式叶轮机械以及回热循环。微型燃气轮机主要包括压气机、燃烧室及涡轮三大部件。空气进入压气机后被压缩成高温高压的空气，然后供给燃烧室与燃料混合燃烧，其产生的高温高压燃气在涡轮中膨胀做功。

对于微型燃气轮机发电机组，通过微型燃气轮机转子的高速旋转带动发电机转子旋转进而发电。但现有技术中的微型燃气轮机发电机组的转子系统存在如下缺陷：

现有技术中，通常采用联轴器将微型燃气轮机转子与发电机转子进行连接,由于存在同轴度偏差导致转子系统稳定性差。同时，联轴器的设置使得推力轴承的设置位置受到限制，这是因为随着转子转速的提高，转子受到的轴向力也会进一步提高，若将推力轴承设置于压气机和涡轮之间，会使得整个转子系统的重心偏向涡轮侧，从而导致转子系统的稳定性差。如果将推力轴承设置于联轴器朝向发电机一侧，则转子的轴向力全部作用到联轴器上，容易导致联轴器损坏。为了解决上述技术问题，现有技术中，也有将微型燃气轮机转子和发电机转子设置为一根刚性轴的转子系统，但是这样转轴的长度就会加长，转轴长度增加后不仅增加转轴的加工成本、加工难度，同时对转子系统高速运行的平稳性也有很大影响。

可见，目前亟需提供一种新的转子系统，以解决现有微型燃气轮机发电机组存在的上述问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种转子系统及微型燃气轮机发电机组，其采用一体式转轴连接微型燃气轮机转子与发电机转子，并且转轴的轴向长度短，刚度强、容易加工，制造成本低，且转子系统高速运行的平稳性好。

本实用新型的技术方案如下：

根据本实用新型的一个方面，提供一种转子系统，包括:

转轴，所述转轴为一体式结构；

以及，依次设置于所述转轴上的电机、径向轴承、压气机、一体式轴承和透平；

其中，所述转轴在所述电机的电机定子、径向轴承、一体式轴承内旋转，所述转轴与透平的涡轮、压气机的压缩轮固定连接；

所述一体式轴承设置有推力轴承部和径向轴承部。

进一步的，所述径向轴承、一体式轴承均采用气体轴承。

进一步的，所述径向轴承、一体式轴承均为静压轴承、动压轴承或动静压混合轴承中的一种。

进一步的，所述径向轴承包括轴承本体、轴承壳体、轴承端盖，轴承壳体罩设于轴承本体的一个轴向端面和外周，轴承端盖套设于转轴上并与轴承壳体的一个端面抵接，轴承壳体和轴承本体之间设有防转构件，所述防转构件用于轴承本体相对于轴承壳体在周向上固定。

进一步的，所述转轴的设置有电机的一侧端部设置有电机转子容纳腔，电机转子铁芯安装于所述电机转子容纳腔内，所述电机转子容纳腔外端不封闭。

进一步的，所述电机转子铁芯通过过盈装配或安装固定构件的方式固定于所述电机转子容纳腔内。

进一步的，所述压气机的压缩轮背面设置为光滑的平面，其作为一体式轴承的推力轴承部的转子；