[发明专利]一种背靠背式压气机

说明书

本发明公开了一种背靠背式压气机，包括转轴，转轴上套设叶轮组和电机，叶轮组外罩设静子；其中，所述叶轮组包括一对叶轮，该一对叶轮背气面相对、接触、相互固定为一体或通过铸造一体成型。进一步的，所述叶轮设有前盖，前盖呈圆台环状；前盖的进气面为沿叶片脊线轮廓光滑过渡的曲面，背气面设有与叶片端部相吻合的凹槽。进一步的，所述静子上正对叶轮或前盖的部分均匀开设一圈或多圈气孔，该处进气后可分解为轴向和径向的气流，径向气流将使叶轮悬浮于静子内稳定转动，轴向气流将叶轮向后推，静子用作空气轴承同时起到了径向轴承和推力轴承的作用。本发明的背靠背式压气机，采用双面进气的方式，具有流量大、体积小、可平衡轴向力等优点。

技术领域

本发明涉及一种背靠背式压气机，属于压气机技术领域。

背景技术

工业燃气轮机主要包括压气机、燃烧室及透平三大部件。压气机是利用高速旋转的叶片给气体(多为空气)做功以提高气体压力的部件，其将空气压缩成高温高压的空气，然后供给燃烧室燃料燃烧，产生的高温高压燃气在透平中膨胀做功。

现有技术中的压气机的叶轮通常为一个，若想增加流量，需要增设多组叶轮，占用体积大，且需要足够长的转轴进行安装，从而带来压气机轴向尺寸增加、不易平衡的问题。另外，目前的压气机普遍采用多个径向轴承和推力轴承组成的轴承组，同样需要足够长的转轴进行安装，带来压气机轴向尺寸增加的问题，若将该类型的压气机用在微型燃气轮机发电机组等设备中，会增大设备所占用的空间，同时增加整体重量，不利于集成化设计；且布置多个轴承所带来的加工及装配误差会增大，加工及装配难度高。再有，目前的压气机采用的叶轮多为半开式叶轮，在如何获得较小的摩擦损失和流动阻力、较高的效率、轻巧并具有高强度等方面尚有改进的余地。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种背靠背式压气机，采用双面进气的方式，具有流量大、体积小、可平衡轴向力等特点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种背靠背式压气机，包括转轴，转轴上套设叶轮组和电机，叶轮组外罩设静子；其中，所述叶轮组包括一对叶轮，该一对叶轮背气面相对、接触、相互固定为一体或通过铸造一体成型。

所述静子为对称结构，包括罩设在一对叶轮外侧的一对对称壳体，壳体与该侧叶轮之间形成气道。

进一步的，所述叶轮为闭式叶轮，具体结构为：包括后盖、叶片、套体和前盖，其中，后盖设置在套体尾端，且后盖与套体中心设置一体的通孔用于套设并固定于转轴上；叶片环绕套体设置且朝同一方向旋转，叶片的一端与套体外壁连接，另一端与后盖端面连接；前盖罩设于叶片上，静子罩住前盖；前盖呈圆台环状；前盖的进气面为沿叶片脊线轮廓光滑过渡的曲面，背气面设有与叶片端部相吻合的凹槽，各凹槽对应的叶片端部嵌入凹槽内紧配合连接；叶片、后盖和前盖之间形成流道；前盖尾部和后盖之间由叶片隔成间隔的出风口，气体由叶片前部经流道从出风口流出。

进一步的，所述后盖、叶片和套体一体成型。

进一步的，所述叶片外缘在轴向上凸出于后盖端面。

进一步的，所述叶片包括较长的主叶片和较短的分流叶片，主叶片和分流叶片依次间隔设置。所述前盖凹槽分为主叶片槽和分流叶片槽，分别对应主叶片和分流叶片端部设置。

进一步的，所述前盖的前沿凸出于叶片前沿，或平于叶片前沿，或短于叶片前沿。

进一步的，所述前盖由碳纤维复合材料制成。具体的制备方法为：

步骤A，将设定体积的碳纤维投入油床中，利用该油床中的液态胶合剂对碳纤维进行浸润；

步骤B，将经过充分浸润的碳纤维提取出，并挤压以去除其中的多余胶合剂；

步骤C，对挤压掉多余胶合剂后的碳纤维进行缠绕处理形成沾满胶合剂且具有三维结构的海绵状碳纤维；