一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机，它涉及一种汽轮机。本发明专利技术解决了现有的汽轮机叶轮和轴承箱之间有复杂密封结构和抽气装置，导致轴承跨距大、汽轮机体积和重量大以及功率密度低问题。两个静压推力汽浮轴承并列安装在汽缸的高压侧，两个静压推力汽浮轴承与气缸内壁为一体结构，高压端径向汽浮轴承和低压端径向汽浮轴承内嵌在气缸内，低压端径向汽浮轴承安装在汽缸的低压侧，高压端径向汽浮轴承安装在汽缸的高压侧且靠近静压推力汽浮轴承，转子上沿其轴线方向加工有中心通孔，转子通过高压端径向汽浮轴承、低压端径向汽浮轴承和两个静压推力汽浮轴承支撑并与汽缸形成完全封闭式结构。本发明专利技术用于零蒸汽泄露汽轮机上。
【技术实现步骤摘要】
一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机
本专利技术涉及一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机，属于汽轮机
技术介绍
传统汽轮机采用油润滑滑动轴承，需要单独的滑油循环系统，同时动静间隙会产生蒸汽泄漏，为减少入口高温、高压蒸汽泄漏，叶轮和轴承箱之间有复杂密封结构和抽气装置，导致轴承跨距大，汽轮机体积和重量大，功率密度低。综上，现有的汽轮机叶轮和轴承箱之间有复杂密封结构和抽气装置，导致轴承跨距大、汽轮机体积和重量大以及功率密度低。
技术实现思路
本专利技术为解决现有的汽轮机叶轮和轴承箱之间有复杂密封结构和抽气装置，导致轴承跨距大、汽轮机体积和重量大以及功率密度低的问题，进而提供一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是：本专利技术的无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机包括气缸1和转子4，转子4低压端通过磁性联轴器与发电机连接，所述无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机还包括高压端径向汽浮轴承3、低压端径向汽浮轴承6和两个静压推力汽浮轴承2，两个静压推力汽浮轴承2并列安装在汽缸1的高压侧，两个静压推力汽浮轴承2与气缸1内壁为一体结构，高压端径向汽浮轴承3和低压端径向汽浮轴承6内嵌在气缸1内，低压端径向汽浮轴承6安装在汽缸1的低压侧，高压端径向汽浮轴承3安装在汽缸1的高压侧且靠近静压推力汽浮轴承2，转子4上沿其轴线方向加工有中心通孔，中心通孔用于连通汽轮机高压端与汽轮机低压端，转子4通过高压端径向汽浮轴承3、低压端径向汽浮轴承6和两个静压推力汽浮轴承2支撑并与汽缸1形成完全封闭式结构。在一个实施方案中，高压端径向汽浮轴承3、低压端径向汽浮轴承6和两个静压推力汽浮轴承2的壁面为软质铜石墨层。在一个实施方案中，高压端径向汽浮轴承3的外环面上沿其圆周方向加工有第一环形腔室，高压端径向汽浮轴承3腔室内壁面上沿其径向加工有若干个第一阶梯通孔，第一环形腔室通过若干个第一通孔与转子4的外壁面连通，气缸1上加工有高压端径向汽浮轴承蒸汽入口8，高压端径向汽浮轴承蒸汽入口8与第一环形腔室相互连通。在一个实施方案中，若干个第一阶梯通孔沿高压端径向汽浮轴承3径向矩阵排布。在一个实施方案中，低压端径向汽浮轴承6的外环面上沿其圆周方向加工有第二环形腔室，低压端径向汽浮轴承6腔室内壁面上沿其径向加工有若干个第二阶梯通孔，第二环形腔室通过若干个第二通孔与转子4的外壁面连通，气缸1上加工有低压端径向汽浮轴承蒸汽入口7，低压端径向汽浮轴承蒸汽入口7与第二环形腔室连通。在一个实施方案中，若干个第二阶梯通孔沿低压端径向汽浮轴承6径向矩阵排布。在一个实施方案中，两个静压推力汽浮轴承2之间为转子止推盘，静压推力汽浮轴承2的外环面上沿其圆周方向加工有第三环形腔室，静压推力汽浮轴承2靠近转子止推盘的腔室侧壁上沿其轴向加工有若干个第三阶梯通孔，第三环形腔室通过若干个第三阶梯通孔与转子止推盘的盘面连通，气缸1上加工有两个静压推力汽浮轴承蒸汽入口9，每个静压推力汽浮轴承蒸汽入口9与对应的一个第三环形腔室连通。在一个实施方案中，若干个第三阶梯通孔沿其圆周方向均布设置。在一个实施方案中，所述无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机还包括多个环形密封圈5，静压推力汽浮轴承2与气缸1之间设置有两个环形密封圈5，高压端径向汽浮轴承3与气缸1之间设置有两个环形密封圈5，低压端径向汽浮轴承6与气缸1之间设置有两个环形密封圈5。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术的无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机采用静压汽浮轴承与汽缸一体化结构，静压汽浮轴承以蒸汽为介质，轴承壁面采用软质铜石墨；转子内加工有中心通孔，中心通孔将汽轮机轴前端以及高压端静压汽浮轴承前部与汽轮机低压端连通，并在转子轴前端与高压端静压汽浮轴承前部形成低压区；高温高压蒸汽经高压端径向汽浮轴承蒸汽入口流入高压端径向静压汽浮轴承的第一环形腔室，高温高压蒸汽从高压端径向静压汽浮轴承内壁面的第一阶梯通孔流出，与转子形成汽膜，工作后的低温低压乏汽和凝结水经过转子的中心通孔排入汽轮机低压端并从低压端静压汽浮轴承低压端流入冷凝器，高温高压蒸汽在汽轮机前端不产生泄漏；高温高压蒸汽经低压端径向汽浮轴承蒸汽入口流入低压端径向汽浮轴承的第二环形腔室，高温高压蒸汽从低压端径向汽浮轴承内壁面的第二阶梯通孔流出，高温高压蒸汽与转子形成汽膜，工作后的低温低压乏汽和凝结水从低压端径向轴承两侧流入冷凝器；转子低压端通过磁性联轴器与发电机连接，蒸汽在汽轮机输出端不产生泄漏；高温高压蒸汽经静压推力汽浮轴承蒸汽入口流入高压端的静压推力汽浮轴承的第三环形腔室，高温高压蒸汽从高压端静压推力汽浮轴承内壁面第三阶梯通孔流出，与转子高压端的止推盘侧壁形成汽膜，平衡轴向力，工作后的低温低压乏汽和凝结水经过转子内连通孔排入汽轮机低压端并进入冷凝器；本专利技术省略了叶轮与轴承座间的密封结构和抽气装置，大大降低了汽轮机轴向尺寸，大大缩小轴承跨距，降低汽轮机的体积和重量，提高功率密度；同时有效避免高温高压蒸汽泄漏，提升汽轮机的效率。附图说明图1为本专利技术的无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机的整体结构主剖视图；图2为具体实施方式三和具体实施方式五中径向汽浮轴承的主视图；图3为具体实施方式三和具体实施方式五中径向汽浮轴承的A-A剖视图；图4为具体实施方式七中静压推力汽浮轴承2的主视图(阶梯通孔一侧)；图5为具体实施方式七中静压推力汽浮轴承2的B-B剖视图；图中：1.汽缸、2.静压推力汽浮轴承、3.高压端径向汽浮轴承、4.转子、5.环形密封圈、6.低压端径向汽浮轴承、7.低压端径向汽浮轴承蒸汽入口、8.高压端径向汽浮轴承蒸汽入口、9.静压推力汽浮轴承蒸汽入口。具体实施方式具体实施方式一：如图1～5所示，本实施方式的无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机包括气缸1和转子4，转子4低压端通过磁性联轴器与发电机连接，所述无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机还包括高压端径向汽浮轴承3、低压端径向汽浮轴承6和两个静压推力汽浮轴承2，两个静压推力汽浮轴承2并列安装在汽缸1的高压侧，两个静压推力汽浮轴承2与气缸1内壁为一体结构，高压端径向汽浮轴承3和低压端径向汽浮轴承6内嵌在气缸1内，低压端径向汽浮轴承6安装在汽缸1的低压侧，高压端径向汽浮轴承3安装在汽缸1的高压侧且靠近静压推力汽浮轴承2，转子4上沿其轴线方向加工有中心通孔，中心通孔用于连通汽轮机高压端与汽轮机低压端，转子4通过高压端径向汽浮轴承3、低压端径向汽浮轴承6和两个静压推力汽浮轴承2支撑并与汽缸1形成完全封闭式结构。转子4高压端与汽缸1高压壁面间的空间为低压区。具体实施方式二：如图1所示，本实施方式高压端径向汽浮轴承3、低压端径向汽浮轴承6和两个静压推力汽浮轴承2的壁面为软质铜石墨层。如此设计，有效避免高温高压蒸汽泄漏。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。具体实施方式三：如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机，所述无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机包括气缸(1)和转子(4)，转子(4)低压端通过磁性联轴器与发电机连接，其特征在于：所述无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机还包括高压端径向汽浮轴承(3)、低压端径向汽浮轴承(6)和两个静压推力汽浮轴承(2)，两个静压推力汽浮轴承(2)并列安装在汽缸(1)的高压侧，两个静压推力汽浮轴承(2)与气缸(1)内壁为一体结构，高压端径向汽浮轴承(3)和低压端径向汽浮轴承(6)内嵌在气缸(1)内，低压端径向汽浮轴承(6)安装在汽缸(1)的低压侧，高压端径向汽浮轴承(3)安装在汽缸(1)的高压侧且靠近静压推力汽浮轴承(2)，转子(4)上沿其轴线方向加工有中心通孔，中心通孔用于连通汽轮机高压端与汽轮机低压端，转子(4)通过高压端径向汽浮轴承(3)、低压端径向汽浮轴承(6)和两个静压推力汽浮轴承(2)支撑并与汽缸(1)形成完全封闭式结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机，所述无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机包括气缸(1)和转子(4)，转子(4)低压端通过磁性联轴器与发电机连接，其特征在于：所述无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机还包括高压端径向汽浮轴承(3)、低压端径向汽浮轴承(6)和两个静压推力汽浮轴承(2)，两个静压推力汽浮轴承(2)并列安装在汽缸(1)的高压侧，两个静压推力汽浮轴承(2)与气缸(1)内壁为一体结构，高压端径向汽浮轴承(3)和低压端径向汽浮轴承(6)内嵌在气缸(1)内，低压端径向汽浮轴承(6)安装在汽缸(1)的低压侧，高压端径向汽浮轴承(3)安装在汽缸(1)的高压侧且靠近静压推力汽浮轴承(2)，转子(4)上沿其轴线方向加工有中心通孔，中心通孔用于连通汽轮机高压端与汽轮机低压端，转子(4)通过高压端径向汽浮轴承(3)、低压端径向汽浮轴承(6)和两个静压推力汽浮轴承(2)支撑并与汽缸(1)形成完全封闭式结构。
2.根据权利要求1所述的一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机，其特征在于：高压端径向汽浮轴承(3)、低压端径向汽浮轴承(6)和两个静压推力汽浮轴承(2)的壁面为软质铜石墨层。
3.根据权利要求1或2所述的一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机，其特征在于：高压端径向汽浮轴承(3)的外环面上沿其圆周方向加工有第一环形腔室，高压端径向汽浮轴承(3)腔室内壁面上沿其径向加工有若干个第一阶梯通孔，第一环形腔室通过若干个第一通孔与转子(4)的外壁面连通，气缸(1)上加工有高压端径向汽浮轴承蒸汽入口(8)，高压端径向汽浮轴承蒸汽入口(8)与第一环形腔室相互连通。
4.根据权利要求3所述的一种无油润滑高功率密度零蒸汽泄露汽轮机，其特征在于：若干个第一阶梯通孔沿高压端径向汽浮轴承(3)径向矩阵...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘占生，于香宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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