一种转子系统及除霾微型燃气轮机的制作方法

专利2022-06-30  79


本发明涉及环境保护设备技术领域,具体涉及一种转子系统及除霾微型燃气轮机。



背景技术:

随着我国经济建设的不断发展,各种大气污染物急剧增加。空气治理已经成为了关乎国民生计的一项重要内容,引起了社会各方关注。目前主动除霾的方式主要有除霾车。

而目前的除霾车则是通过车载净化系统实现除霾,将高速空气流经旋风发生器和雾化器后产生高速旋转雾化气流,该气流与空气中的尘埃接触后降落,完成降尘作业。虽然除霾车解决了除霾范围有限的问题,却仍存在缺陷:旋风发生器和雾化器的结合所产生的除霾物质的速度和量有限,效率较低;降低了效率,并会消耗过多的能源。



技术实现要素:

为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供一种转子系统和除霾微型燃气轮机,解决现有除霾装置体积大、除霾范围有限、效率低、能耗高的技术问题。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案。

一种转子系统,包括转轴、压气机叶轮、轴承座、轴流涡轮、第一轴承组和第二轴承组;从进气至出气方向,所述转轴上依次套设压气机叶轮、轴承座和轴流涡轮,所述压气机叶轮和轴流涡轮分别与所述转轴固定连接,所述转轴通过第一轴承组和第二轴承组支撑在轴承座内。

进一步的,所述第一轴承组和第二轴承组为角接触球轴承。

进一步的,所述轴承座前端和后端分别从端面向内开设第一轴承组槽和第二轴承组槽,所述第一轴承组和第二轴承组均套设在所述转轴上并分别嵌入所述第一轴承组槽和第二轴承组槽内。

进一步的,所述第一轴承组是单个单列角接触球轴承;和/或,所述第二轴承组是成对安装使用的一对角接触球轴承,所述第二轴承组的内圈端面与所述轴流涡轮中心的凸肩相抵。

一种除霾微型燃气轮机,包括上述的转子系统,壳体、燃烧室和排气道;所述轴承座及轴流涡轮外部环绕设置燃烧室,所述压气机叶轮、轴流涡轮和燃烧室的外部罩设壳体;轴流涡轮外周环绕设置排气道;

外界气体自所述除霾微型燃气轮机1的进气道进入,经所述压气机叶轮加压后进入所述燃烧室,在所述燃烧室内燃烧后从所述轴流涡轮轮缘喷出进入所述排气道将所述排气道内的液体汽化,液体汽化形成的蒸汽从排气道末端喷出,同时,自所述燃烧室内燃烧后的气体推动所述轴流涡轮转动,进而带动所述转轴及压气机叶轮转动。

进一步的,所述除霾微型燃气轮机,包括电机,所述电机的电机轴与所述转轴为一体轴或为两段轴通过离合器连接。

进一步的,所述电机的电机轴与所述转轴通过离合器连接时,所述转轴的前端设置传动螺母,所述离合器连接所述电机的电机轴和所述传动螺母。

进一步的,所述电机为启发一体式电机,所述启发一体式电机先作为电动机带动所述压气机叶轮旋转,待加速到所述除霾微型燃气轮机独立运行后作为发电机发电。

进一步的,所述除霾微型燃气轮机,包括用于将液体引入所述排气道的引水管,所述引水管的出口设置在所述排气道内。

进一步的,所述燃烧室外壁上布设气孔用于使经过所述压气机叶轮的气体从所述气孔进入所述燃烧室内;所述燃烧室内设置有用于加注燃料的喷嘴和用于点火的点火装置。

进一步的,所述加注燃料为清洁能源。

进一步的,所述排气道的流道呈锥形,沿气体的流动方向从前到后收缩。

本发明的有益效果是:

1、本发明的转子系统,第二轴承组的一对角接触球轴承,可以分别承受第二轴承组槽端面的推力和轴流涡轮中心凸肩产生的推力,因此无需设置多余的推力轴承,降低了制造和装配误差。

2、本发明的除霾微型燃气轮机,体积小,能够快速将水或者抑尘剂水溶液雾化,高速喷射到外界空气中,除霾效果好。

3、本发明的除霾微型燃气轮机,既能实现除霾,又可实现供电。工作过程中无污物排放,噪音小。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本发明转子系统的结构示意图。

图2是本发明的除霾微型燃气轮机的结构示意图。

附图编号:1-燃气轮机,11-电机,12-离合器,13-传动螺母,14-压气机叶轮,15-转轴,16-壳体,17-燃烧室,18-排气道,19-轴承座,110-轴流涡轮,21-引水管,51-第一轴承组,52-第二轴承组。

具体实施方式

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示,一种转子系统,包括转轴15、压气机叶轮14、轴承座19、轴流涡轮110、第一轴承组51和第二轴承组52;沿所述压气机叶轮14至所述轴流涡轮110方向,所述转轴15上依次套设压气机叶轮14、轴承座19和轴流涡轮110,所述压气机叶轮14和轴流涡轮110与所述转轴15固定连接,所述转轴15通过第一轴承组51和第二轴承组52支撑在轴承座19内。

优选的,所述轴承座19前端和后端分别从端面向内开设第一轴承组槽和第二轴承组槽,所述第一轴承组51和第二轴承组52均套设在所述转轴15上并分别嵌入所述第一轴承组槽和第二轴承组槽内。

作为优选,所述第一轴承组51和第二轴承组52为角接触球轴承,其中,所述第一轴承组51是单个单列角接触球轴承;所述第二轴承组52是成对安装使用的一对角接触球轴承,所述第二轴承组52的内圈端面与所述轴流涡轮110中心的凸肩相抵。角接触球轴承既可以承受径向力,也可以承受轴向力。第一轴承组51背靠第一轴承组槽端面安装;第二轴承组52的一对角接触球轴承采用背靠背安装方式。第二轴承组52的一对角接触球轴承,可以分别承受第二轴承组槽端面的推力和轴流涡轮110中心凸肩产生的推力。因此本实施例中无需设置多余的推力轴承,降低了制造和装配误差。

如图2所示,在上述转子系统的基础上,本申请同时提供了一种除霾微型燃气轮机,其除包括上述的转子系统外,还包括壳体16、燃烧室17和排气道18;所述轴承座19及轴流涡轮110外部环绕设置燃烧室17,所述压气机叶轮14、轴流涡轮110和燃烧室17的外部罩设壳体16;轴流涡轮110外周设置排气道18。

本实施例的除霾微型燃气轮机的工作原理及过程如下:

外界气体自所述除霾微型燃气轮机1的进气道进入,经所述压气机叶轮14加压后进入所述燃烧室17,在所述燃烧室17内燃烧后从所述轴流涡轮110轮缘喷出进入所述排气道18将所述排气道18内的液体汽化,液体汽化形成蒸汽从排气道18末端喷出,同时,自所述燃烧室17内燃烧后的气体推动所述轴流涡轮110转动,进而带动所述转轴15及压气机叶轮14转动,此时压气机叶轮14可独立运行,不再需要电机11驱动。

优选的,所述除霾微型燃气轮机1还包括电机11,所述电机11的电机轴与所述转轴15为一体轴或为两段轴通过离合器12连接。所述电机11的电机轴与所述转轴15通过离合器12连接时,所述转轴15的前端设置传动螺母13,所述离合器12连接所述电机11的电机轴和所述传动螺母13。进一步优选的,所述电机11为启发一体式电机,所述启发一体式电机先作为电动机带动所述压气机叶轮14旋转,待加速到所述除霾微型燃气轮机1独立运行后作为发电机发电。

作为优选,所述除霾微型燃气轮机1还包括用于将液体引入所述排气道18的引水管21,所述引水管21的出口设置在所述排气道18内。

优选的,所述燃烧室17外壁上布设气孔用于使经过所述压气机叶轮14的气体从所述气孔进入所述燃烧室17内。

作为优选,所述燃烧室17内设置有用于加注燃料的喷嘴和用于点火的点火装置。优选的,所述加注燃料为清洁能源。进一步优选的,所述加注燃料为酒精。

优选的,所述排气道18的流道呈锥形,沿气体的流动方向从前到后收缩,以实现蒸汽在所述排气道18中进一步加速提高动压,进而提高喷射距离。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。


技术特征:

1.一种转子系统,其特征在于,包括转轴、压气机叶轮、轴承座、轴流涡轮、第一轴承组和第二轴承组;

从进气至出气方向,所述转轴上依次套设压气机叶轮、轴承座和轴流涡轮,所述压气机叶轮和轴流涡轮分别与所述转轴固定连接,所述转轴通过第一轴承组和第二轴承组支撑在轴承座内。

2.根据权利要求1所述的转子系统,其特征在于,所述第一轴承组和第二轴承组为角接触球轴承。

3.根据权利要求1所述的转子系统,其特征在于,所述轴承座前端和后端分别从端面向内开设第一轴承组槽和第二轴承组槽,所述第一轴承组和第二轴承组均套设在所述转轴上并分别嵌入所述第一轴承组槽和第二轴承组槽内。

4.根据权利要求1-3任一项所述的转子系统,其特征在于,所述第一轴承组是单个单列角接触球轴承;

和/或,

所述第二轴承组是成对安装使用的一对角接触球轴承,所述第二轴承组的内圈端面与所述轴流涡轮中心的凸肩相抵。

5.一种除霾微型燃气轮机,其特征在于,包括权利要求1-4任一项所述的转子系统,壳体、燃烧室和排气道;

所述轴承座及轴流涡轮外部环绕设置燃烧室,所述压气机叶轮、轴流涡轮和燃烧室的外部罩设壳体;轴流涡轮外周环绕设置排气道;

外界气体自所述除霾微型燃气轮机1的进气道进入,经所述压气机叶轮加压后进入所述燃烧室,在所述燃烧室内燃烧后从所述轴流涡轮轮缘喷出进入所述排气道将所述排气道内的液体汽化,液体汽化形成的蒸汽从排气道末端喷出,同时,自所述燃烧室内燃烧后的气体推动所述轴流涡轮转动,进而带动所述转轴及压气机叶轮转动。

6.根据权利要求5所述的除霾微型燃气轮机,其特征在于,包括电机,所述电机的电机轴与所述转轴为一体轴或为两段轴通过离合器连接。

7.根据权利要求6所述的除霾微型燃气轮机,其特征在于,所述电机的电机轴与所述转轴通过离合器连接时,所述转轴的前端设置传动螺母,所述离合器连接所述电机的电机轴和所述传动螺母。

8.根据权利要求6所述的除霾微型燃气轮机,其特征在于,所述电机为启发一体式电机,所述启发一体式电机先作为电动机带动所述压气机叶轮旋转,待加速到所述除霾微型燃气轮机独立运行后作为发电机发电。

9.根据权利要求5所述的除霾微型燃气轮机,其特征在于,包括用于将液体引入所述排气道的引水管,所述引水管的出口设置在所述排气道内。

10.根据权利要求5所述的除霾微型燃气轮机,其特征在于,所述燃烧室外壁上布设气孔用于使经过所述压气机叶轮的气体从所述气孔进入所述燃烧室内;所述燃烧室内设置有用于加注燃料的喷嘴和用于点火的点火装置。

11.根据权利要求10所述的除霾微型燃气轮机,其特征在于,所述加注燃料为清洁能源。

12.根据权利要求5所述的除霾微型燃气轮机,其特征在于,所述排气道的流道呈锥形,沿气体的流动方向从前到后收缩。

技术总结
一种转子系统,包括转轴、压气机叶轮、轴承座、轴流涡轮、第一轴承组和第二轴承组;沿压气机叶轮至所述轴流涡轮方向,转轴上依次套设压气机叶轮、轴承座和轴流涡轮,压气机叶轮和轴流涡轮与转轴固定连接,转轴通过第一轴承组和第二轴承组支撑在轴承座内。本发明的转子系统无需设置多余的推力轴承,降低了制造和装配误差。此外,本发明的除霾微型燃气轮机,体积小,能够快速将水或者抑尘剂水溶液雾化,高速喷射到外界空气中,除霾效果好,而且除霾的同时可实现供电,工作过程中无污物排放,噪音小。

技术研发人员:靳普
受保护的技术使用者:迅玲腾风汽车动力科技(北京)有限公司
技术研发日:2020.02.29
技术公布日:2020.06.05

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