[发明专利]一种紧凑式涡轮压气机结构

说明书

本发明适用于燃气轮机设备领域，具体是一种紧凑式涡轮压气机结构，包括加装有法兰的转子轴；所述转子轴通过法兰连接有压气机和涡轮，压气机和涡轮分布在法兰两侧，并通过转子轴定心；所述压气机通过螺钉传扭，以及通过压气机螺栓固定；所述涡轮通过传动销传扭，以及通过涡轮螺栓固定；当涡轮工作时扭矩通过传动销传递到法兰面并传递到压气机螺栓，带动压气机转子转动；减少了涡轮和压气机的跨度，减少了转子轴载荷，减少了零件数量，结构简单，降低了成本，提高了可靠性。

技术领域

本发明涉及燃气轮机设备领域，具体是一种紧凑式涡轮压气机结构。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。

燃气轮机在空气和燃气的主要流程中，只有压气机（Compressor）、燃烧室（Combustor）和燃气涡轮（Turbine）这三大部件组成的燃气轮机循环，通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。

压气机从外界大气环境吸入空气，并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到涡轮中膨胀做功，推动涡轮带动压气机和外负荷转子一起高速旋转，实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功，并输出电功。从涡轮中排出的废气排至大气自然放热。这样，燃气轮机就把燃料的化学能转化为热能，又把部分热能转变成机械能。通常在燃气轮机中，压气机是由燃气涡轮膨胀做功来带动的，它是涡轮的负载。在简单循环中，涡轮发出的机械功有1/2到2/3左右用来带动压气机，其余的1/3左右的机械功用来驱动发电机。在燃气轮机起动的时候，首先需要外界动力，一般是起动机带动压气机，直到燃气涡轮发出的机械功大于压气机消耗的机械功时，外界起动机脱扣，燃气轮机才能自身独立工作。

由于压气机和涡轮中间有燃烧室，所以导致压气机和涡轮之间距离较大，使产品的结构较长，支点之间跨度较大，使重量增加，结构载荷加大，寿命受到较大影响，同时带来了转子振动问题。即，目前，公知的燃气涡轮发动机压气机和涡轮结构是压气机和涡轮是分体式结构，分别独立安装于转子轴上，结构复杂，转子轴载荷较大，对制造成本和寿命带来了不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种紧凑式涡轮压气机结构，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种紧凑式涡轮压气机结构，包括加装有法兰的转子轴；所述转子轴通过法兰连接有压气机和涡轮，压气机和涡轮分布在法兰两侧，并通过转子轴定心；所述压气机通过螺钉传扭，以及通过压气机螺栓固定；所述涡轮通过传动销传扭，以及通过涡轮螺栓固定。

解决了目前公知的燃气涡轮发动机压气机和涡轮结构是压气机和涡轮是分体式结构，分别独立安装于转子轴上，结构复杂，转子轴载荷较大，对制造成本和寿命带来了不利的影响。

当涡轮工作时扭矩通过传动销传递到法兰面并传递到压气机螺栓，带动压气机转子转动；减少了涡轮和压气机的跨度，减少了转子轴载荷，减少了零件数量，结构简单，降低了成本，提高了可靠性。

在本发明紧凑式涡轮压气机结构中：所述压气机套设在转子轴上，并可拆卸式固定。所述压气机通过连接系统可拆卸式安装。

优选的：所述连接系统包含有固定螺丝和螺套；

所述压气机通过连接系统上的固定螺丝可拆卸式安装；固定螺丝通过穿插在螺套内部可拆卸式安装压气机；

螺套内部配合固定螺丝设置有螺纹。

固定螺丝设置有三个，其中，除了设置三个之外，还可以是两个，或者四个，或者五个，或者六个等等，具体为多少个并不作限制，只要能满足固定螺丝通过穿插在螺套内部可拆卸式安装压气机即可；优选的固定螺丝设置有三个。

在本发明紧凑式涡轮压气机结构中：所述涡轮通过涡轮定位面安装在法兰上。