[发明专利]一种高速透平转子结构

说明书

本发明涉及新能源发电领域，具体涉及一种高速透平转子结构，本发明所公开的转子结构能够适用于多种支撑件结构，通过更换轴承安装固定结构及位置，可使得转子适应各种轴承形式，应用范围更广。在工作转速达到一定值时，通过降低转子在高转速下的应力值以及提高转子临界转速，可使得转子更好适应高转速要求，提高机组运行效率。

技术领域

本发明涉及新能源发电领域，具体涉及一种高速透平转子结构。

背景技术

中小功率等级透平机组体积小、运输安装灵活方便、初始制造成本少，但却共同面临效率较低、经济性差的困境。要提高一台透平机组的运行效率，往往需要增加通流级数或提高机组运行转速。提高通流级数虽然可以一定程度上提高机组效率，但是级数的增加意味着要增加动、静叶片数量以及增加机组长度，特别对于一些技术要求较高的机组，这将会极大的增加机组的制造成本。通过适当增加机组转速可保证机组运行效率的同时控制机组尺寸以及制造成本。

因此，现有的透平转子结构还存在亟待改进之处，需要提出更为合理的技术方案，解决现有技术中的不足。

发明内容

为了解决上述内容中提到的现有技术缺陷，本发明提供了一种高速透平转子结构，该结构可适应高转速下的不同功率透平机组以及各类轴承形式，保证机组高运行效率和广泛应用范围。

为了实现上述目的，本发明具体采用的技术方案是：

一种高速透平转子结构，包括转子体，转子体的中部设置有动叶组和向心叶轮，动叶组和向心叶轮的内外侧均设置有气封结构，最外层气封结构的外侧设置有挡油结构，挡油结构外侧设置有用于配合电磁轴承的轴套结构；位于转子体前部的轴套结构的前侧依次设置有传感器护套、第一轴承护套、联轴器和锁紧结构；位于转子体后部的轴套结构的后侧依次设置有传感器护套、推力盘、第二轴承护套和测速结构。

上述公开的高速透平转子结构，采用电磁轴承作为转子体的支撑件，当启动运行时，电磁轴承与轴套结构之间通过电磁力作用实现支撑，整个转子体悬浮于电磁轴承之间。工质依次流过向心叶轮、动叶组从而推动转子转动。

进一步的，本技术方案中采用的动叶组可选择多种可行的方案，此处进行优化并举出其中一种可行的选择：所述的动叶组至少包括均采用双T型叶根的第一级动叶、第二级动叶和第三级动叶，第一级到第三级动叶的直径逐渐增加且从转子体的后部往前部依次设置。采用如此方案时，工质依次流过向心叶轮、第一级动叶、第二级动叶和第三级动叶，最终将工质的内能转化为转子体的动能。

进一步的，为了保持向心叶轮的轴向位置，以及保持转子体的平衡，对向心叶轮的设置处结构进行优化，举出如下一种可行的选择：所述的向心叶轮外侧设置有平衡盘结构，平衡盘结构上设置有气封结构，且平衡盘结构上设置有若干用于调整转子体不平衡量的平衡螺塞结构。

上述内容公开了采用电磁轴承作为转子体支撑的技术方案，本发明还公开了另一种技术方案，即采用滑动轴承作为转子体支撑。下面进行说明：

一种高速透平转子结构，包括转子体，转子体的中部设置有动叶组和向心叶轮，动叶组和向心叶轮的内外侧均设置有气封结构，最外层气封结构的外侧设置有挡油结构，挡油结构外侧设置有轴颈且轴颈处设置滑动轴承；位于转子体前部的滑动轴承的前侧依次设置有溢油护套、挡油锥、联轴器和锁紧结构；位于转子体后部的滑动轴承的后侧依次设置有挡油锥、推力盘、第一定位套、第二轴承护套和测速结构。

上述公开的高速透平转子结构，通过滑动轴承作为转子体的支撑件，当转子体转动时，由于滑动轴承本身的结构特性能够使转子体的转动顺畅，工质的内能可充分转化为转子体的动能。由于采用了滑动轴承，需要润滑油脂提供润滑，但同时需要对润滑油脂进行限制以减少润滑油脂的损耗，并避免润滑油脂对其他部件造成污染，故采用了溢油护套和挡油锥，将润滑油脂限制在转子体上，避免润滑油脂往联轴器方向或气封齿方向移动对联轴器以及连接部件或造成污染。