專(zhuān)利名稱(chēng)：新型立式主轉(zhuǎn)軸懸浮透平的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種新型的透平。
背景技術(shù)：
透平按所用的流體介質(zhì)不同可分為水輪機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)馔钙胶涂諝馔钙降取Ｋ啓C(jī)一水從高水位水庫(kù)沿通道流向處于低水位的水輪機(jī)的過(guò)程中，高水位水的勢(shì)能變成動(dòng)能，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)。流過(guò)水輪機(jī)的尾水沿水道流去?，F(xiàn)代水輪機(jī)的主要用途是作為水電站的動(dòng)力源，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。汽輪機(jī)一它的介質(zhì)是蒸汽，具有熱能。蒸汽來(lái)自燃用礦物燃料的鍋爐，或是來(lái)自核動(dòng)力裝置加熱的蒸汽發(fā)生器。它們產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽以高速度經(jīng)噴管送到蒸汽透平， 驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，輸出動(dòng)力。蒸汽流速很高，透平轉(zhuǎn)子尺寸較小，所以轉(zhuǎn)速可達(dá)10000轉(zhuǎn)/ 分。汽輪機(jī)主要用于火力發(fā)電廠，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；也用于遠(yuǎn)洋大型船舶和潛水艇作為主機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳，推進(jìn)船舶。燃?xì)馔钙揭凰c壓氣機(jī)、燃燒室成為燃?xì)廨啓C(jī)裝置的三大主要部件。空氣供入壓氣機(jī)，壓縮成較高壓力和溫度的壓縮空氣，流入燃燒室與燃料混合、燃燒，形成高溫、高壓、 高速的燃?xì)饬?，流入燃?xì)馔钙讲⑼苿?dòng)燃?xì)馔钙叫D(zhuǎn)，經(jīng)透平軸輸出機(jī)械功。燃?xì)馔钙睫D(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)代燃?xì)馔钙綉?yīng)用最廣泛的是作為噴氣式飛機(jī)的推進(jìn)動(dòng)力，有的用作艦船動(dòng)力、發(fā)電廠、尖峰負(fù)荷用小型電站，也作為遠(yuǎn)距離輸送天然氣的氣泵的動(dòng)力。用作機(jī)車(chē)、 汽車(chē)動(dòng)力的燃?xì)馔钙竭€在研制試驗(yàn)中。還有一種燃?xì)馔钙接糜诨鸺l(fā)動(dòng)機(jī)，它作為壓送火箭推進(jìn)劑(燃料和氧化劑)的輸送泵的動(dòng)力，由一個(gè)氣體發(fā)生器利用化學(xué)作用產(chǎn)生所需要的高溫氣體，吹動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)輸送泵運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，還有以壓縮空氣為工質(zhì)推動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)的，只能作為微小動(dòng)力用，這種透平稱(chēng)為空氣透平。但是目前汽輪機(jī)透平、燃?xì)鈾C(jī)透平、空氣透平的主轉(zhuǎn)軸都是水平放置。由于主轉(zhuǎn)軸的水平放置使得主轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中必須克服較大的摩擦阻力矩和重力偏心力矩做功導(dǎo)致大量能量損耗，同時(shí)造成主轉(zhuǎn)軸較為嚴(yán)重的機(jī)械損耗，縮短了透平的使用壽命和檢修周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種將豎直放置的主轉(zhuǎn)軸利用液壓、氣壓、磁懸浮等多種方式進(jìn)行懸浮的新型立式透平做功裝置。該設(shè)計(jì)方案可以用于汽輪機(jī)透平、燃?xì)鈾C(jī)透平、空氣透平等多種透平。具體設(shè)計(jì)方案是，首先將透平的主轉(zhuǎn)軸豎直放置。豎直放置有效的減小了透平轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦阻力矩，消除了透平在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的偏心力矩。其次將豎直放置的主轉(zhuǎn)軸利用磁懸浮、液壓、氣壓等多種手段進(jìn)行懸浮。通過(guò)懸浮可以基本消除主轉(zhuǎn)軸底端和轉(zhuǎn)軸底座的機(jī)械磨損和摩擦力矩。磁懸浮是對(duì)豎直放置的主轉(zhuǎn)軸的主轉(zhuǎn)軸底端和轉(zhuǎn)軸底座分別放置強(qiáng)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)可以是永磁體磁場(chǎng)也可以是電磁鐵磁場(chǎng)。利用磁場(chǎng)力將主軸懸浮起來(lái)。液壓或氣壓懸浮是在主轉(zhuǎn)軸底端和轉(zhuǎn)軸底座之間充入液壓油或高壓氣體將豎直放置的主軸懸浮。對(duì)于汽輪機(jī)和空氣透平，進(jìn)氣口噴嘴設(shè)置在一級(jí)葉輪下面，進(jìn)氣口噴嘴數(shù)目可以是三或者三的倍數(shù)，以主轉(zhuǎn)軸為圓心，進(jìn)氣口之間的圓心角相等。主轉(zhuǎn)軸底端和轉(zhuǎn)軸底座之間的懸浮處設(shè)置冷卻設(shè)備。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明特征在于將汽輪機(jī)、燃?xì)馔钙?燃?xì)鈾C(jī))及空氣透平的主轉(zhuǎn)軸豎直放置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1本發(fā)明特征在于利用磁懸浮、液壓及氣壓等手段將豎直放置的主轉(zhuǎn)軸懸浮起來(lái)。
3.本發(fā)明的特征在于進(jìn)氣口噴嘴設(shè)置在主轉(zhuǎn)軸最下面的葉輪的下面，進(jìn)氣口噴嘴的數(shù)目可以是三或者三的倍數(shù)，以主轉(zhuǎn)軸為圓心，進(jìn)氣口之間的圓心角相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3出氣口設(shè)置在主轉(zhuǎn)軸最上面的葉輪的上面。
5.本發(fā)明特征在于主軸的上面既可以直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，也可以直接連接其他設(shè)備對(duì)外做功。
6.本發(fā)明特征在于主轉(zhuǎn)軸的下面的懸浮裝置處可以增加設(shè)置冷卻設(shè)備。
7.本發(fā)明的特征在于軸承之間的潤(rùn)滑可以采用固體潤(rùn)滑、潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑，潤(rùn)滑劑可以是潤(rùn)滑油也可以是冰。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種將豎直放置的主轉(zhuǎn)軸利用液壓、氣壓、磁懸浮等多種方式進(jìn)行懸浮的新型立式透平做功裝置。主軸豎直放置和懸浮可以減小主轉(zhuǎn)軸的摩擦阻力矩、主轉(zhuǎn)軸的摩擦損耗及主轉(zhuǎn)軸在重力場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的偏心力矩。該設(shè)計(jì)方案可以有效的減少透平做功裝置的能量損耗和機(jī)械磨損，提高了透平做功裝置的轉(zhuǎn)化效率、延長(zhǎng)了透平做功裝置使用壽命，降低了透平做功裝置的檢修次數(shù)和難度。
文檔編號(hào)F01D1/00GK102536325SQ20121006054
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者唐麗花, 姚縣平, 姚宏斌, 張?zhí)旖? 王澤昕, 王秉仁, 王龍, 聶楠 申請(qǐng)人:姚宏斌, 王澤昕