一種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其包括渦輪機、壓氣機、電機、2個徑向軸承、1個止推軸承及燃燒室，所述徑向軸承為混合式動壓氣體徑向軸承，所述止推軸承為混合式動壓氣體止推軸承，所述轉(zhuǎn)子套設(shè)在內(nèi)軸的中部，2個徑向軸承分別套設(shè)在位于轉(zhuǎn)子左、右端的外軸上，所述止推軸承套設(shè)在右端的外軸上、并位于右端徑向軸承的外端側(cè)。本發(fā)明可實現(xiàn)在氣浮狀態(tài)下的超高速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，針對相同功率要求，可使燃?xì)廨啺l(fā)電機的體積顯著減小實現(xiàn)微型化。
【專利說明】
一種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明是涉及一種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，屬于高精密機械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)廨啺l(fā)電機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機，由燃?xì)廨啓C與發(fā)電機組成，主要用于油田、發(fā)電廠、電信大樓、高層建筑、酒店、生活小區(qū)、商場、醫(yī)院、軍隊、會議中心、偏遠(yuǎn)地區(qū)、海島等重要場所必需的備用電源及作為緊急事件、野外作業(yè)等必需的移動電源，也可作為船舶動力、電力調(diào)峰。
[0003]隨著全球范圍內(nèi)的能源與動力需求，采用空氣軸承的微型燃?xì)廨啺l(fā)電機因具有尺寸小、重量輕、燃料適應(yīng)性強、低燃料消耗率、噪音低、振動小、污染排放低、維護費用低廉、不需用水冷卻等一系列先進(jìn)技術(shù)特征在軍民用交通運輸(混合動力汽車)以及陸海邊防方面開始應(yīng)用，受到美、俄等國家的高度重視和關(guān)注。但由于現(xiàn)有的空氣軸承主要存在如下問題:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不適合工業(yè)化;可靠性較差，在高速運轉(zhuǎn)時容易失穩(wěn)甚至卡死;高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量不能有效導(dǎo)出，不能長時間連續(xù)工作;體積較大，不能滿足當(dāng)今微型化發(fā)展要求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可穩(wěn)定運行的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，包括渦輪機、壓氣機、電機、2個徑向軸承、I個止推軸承及燃燒室，所述渦輪機包括渦輪、渦輪機導(dǎo)流器及渦輪機導(dǎo)流器殼體，所述壓氣機包括壓輪、壓氣機殼體及壓氣機擴壓器，所述電機包括轉(zhuǎn)子、定子、內(nèi)軸、外軸及電機殼體;其特征在于:所述徑向軸承為混合式動壓氣體徑向軸承，包括軸承外套、軸承內(nèi)套及設(shè)置在軸承外套與內(nèi)套之間的箔型彈性件;所述止推軸承為混合式動壓氣體止推軸承，包括兩個側(cè)盤以及夾設(shè)在兩個側(cè)盤之間的中盤，在每個側(cè)盤與中盤之間均設(shè)有箔型彈性件;所述轉(zhuǎn)子套設(shè)在內(nèi)軸的中部，2個徑向軸承分別套設(shè)在位于轉(zhuǎn)子左、右端的外軸上，所述止推軸承套設(shè)在右端的外軸上、并位于右端徑向軸承的外端側(cè)。
[0007]一種實施方案，所述渦輪機和壓氣機分別設(shè)置在內(nèi)軸的兩端，所述燃燒室設(shè)置在渦輪機端。
[0008]另一種實施方案，所述燃燒室設(shè)置在內(nèi)軸的中部，所述渦輪機和壓氣機分別設(shè)置在內(nèi)軸的兩端或者背靠背設(shè)置在內(nèi)軸的一端。
[0009]作為進(jìn)一步實施方案，所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機還包括左徑向軸承套和左軸承室端蓋，渦輪機導(dǎo)流器殼體與左軸承室端蓋固定連接，左軸承室端蓋與左徑向軸承套固定連接，燃燒室的殼體與左徑向軸承套固定連接，左徑向軸承套與電機殼體固定連接。
[0010]作為進(jìn)一步實施方案，所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機還包括右徑向軸承套和右軸承室端蓋，壓氣機殼體與右軸承室端蓋固定連接，右軸承室端蓋與右徑向軸承套固定連接，右徑向軸承套與電機殼體固定連接。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述內(nèi)軸的表面開設(shè)有散熱螺旋槽，以利于散熱和對軸承室進(jìn)行空氣補給。
[0012]作為優(yōu)選方案，在電機殼體的內(nèi)壁周側(cè)開設(shè)有若干開口槽，在電機殼體的端面開設(shè)有若干通氣孔，所述開口槽與通氣孔相連通，以利于氣體的導(dǎo)入和導(dǎo)出，一方面實現(xiàn)快速散熱排氣，另一面實現(xiàn)對軸承室內(nèi)進(jìn)行空氣補給。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述軸承內(nèi)套的外圓周面和兩端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述軸承內(nèi)套的一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對稱，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對應(yīng)并相互交接。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述軸承內(nèi)套的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。
[0016]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在與軸承內(nèi)套的外圓周面相配合的箔型彈性件的配合面上設(shè)有耐磨涂層。
[0017]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的箔型彈性件與軸承內(nèi)套的配合間隙為0.003?
0.008mmo
[0018]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的箔型彈性件的兩端均固定在軸承外套的內(nèi)圓周壁上。
[0019]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述的箔型彈性件為多個，且沿軸承外套的內(nèi)圓周壁均勻分布O
[0020]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在軸承外套的內(nèi)圓周壁設(shè)有用于固定箔型彈性件的卡槽。
[0021]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在軸承外套的兩端設(shè)有止環(huán)。
[0022]作為優(yōu)選方案，所述中盤的兩端面均設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋，且一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對稱。
[0023]作為優(yōu)選方案，在所述中盤的外圓周面也設(shè)有槽式花紋，且外圓周面的槽式花紋的形狀與兩端面的槽式花紋的形狀相同，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對應(yīng)并相互交接。
[0024]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，中盤的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。
[0025]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在與中盤相配合的箔型彈性件的配合面上設(shè)有耐磨涂層。
[0026]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述箔型彈性件與中盤的配合間隙為0.003?0.008mm。
[0027]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述箔型彈性件的至少一端固定在對應(yīng)側(cè)盤的內(nèi)端面上。
[0028]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，每個側(cè)盤上的箔型彈性件為多個，且沿側(cè)盤的內(nèi)端面均勻分布O
[0029]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，固定在一個側(cè)盤上的箔型彈性件與固定在另一個側(cè)盤上的箔型彈性件形成鏡像對稱。
[0030]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在側(cè)盤的內(nèi)端面設(shè)有用于固定箔型彈性件的卡槽。
[0031]作為一種實施方案，所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的弧形凸起頂端與平箔相貼合。
[0032]作為另一種實施方案，所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的波拱間過渡底邊與平箔相貼合。
[0033]作為又一種實施方案，所述的箔型彈性件由兩個平箔組成。
[0034]上述的槽式花紋均為葉輪形狀。
[0035]上述的箔型彈性件優(yōu)選經(jīng)過表面熱處理。
[0036]作為優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子底座、磁鋼和磁鋼保護套，所述轉(zhuǎn)子底座套設(shè)在內(nèi)軸上，所述磁鋼套設(shè)在轉(zhuǎn)子底座的中心部，所述磁鋼保護套套設(shè)在磁鋼上。
[0037]作為優(yōu)選方案，所述定子包括鐵芯和繞組，所述鐵芯固定在位于轉(zhuǎn)子上方的電機殼體的內(nèi)壁上，所述繞組設(shè)置在鐵芯上。
[0038]作為優(yōu)選方案，所述鐵芯包括由若干沖片上下疊置形成的定子疊片和固定在定子疊片兩側(cè)的端壓板。
[0039]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述沖片呈圓環(huán)形，在環(huán)形部間隔設(shè)有多個杯狀穿孔，所述穿孔的杯口部封閉，杯腳的底部開口。
[0040]作為優(yōu)選方案，所述繞組為三相星型連接，中心線不引出，只引出A、B、C三個端頭。
[0041]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，每相繞組為2個線圈，每個線圈由漆包銅線連續(xù)繞制而成。
[0042]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0043]因本發(fā)明所提供的燃?xì)廨啺l(fā)電機，是以氣體作為軸承的潤滑劑，因此不僅具有無污染、摩擦損失低、使用時間長、適用范圍廣、節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點，而且采用所述結(jié)構(gòu)，散熱效果好，可保證長時間穩(wěn)定運行;尤其是，因所述結(jié)構(gòu)的空氣軸承能實現(xiàn)在氣浮狀態(tài)下的超高速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)(經(jīng)測試，可達(dá)100，000?450 ,OOOrpm的極限轉(zhuǎn)速)，因此針對相同功率要求，本發(fā)明可使燃?xì)廨啺l(fā)電機的體積顯著減小實現(xiàn)微型化，具有占用空間小、使用便捷等優(yōu)點，對促進(jìn)微型化高新技術(shù)的發(fā)展具有重要價值，相對于現(xiàn)有技術(shù)具有顯著性進(jìn)步。
【附圖說明】
[0044]圖1是實施例1提供的一種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2是實施例1提供的混合式動壓氣體徑向軸承的局部分割的左視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3是圖2中的A局部放大圖；
[0047]圖4是實施例1提供的混合式動壓氣體徑向軸承的局部分割的右視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖5是圖4中的B局部放大圖；
[0049]圖6是實施例1提供的混合式動壓氣體徑向軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖7是圖6中的C局部放大圖；
[0051 ]圖8是圖7中的D局部放大圖；
[0052]圖9是實施例1提供的混合式動壓氣體止推軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖1Oa是實施例1中所述中盤的左視圖；
[0054]圖1Ob是實施例1中所述中盤的右視圖；
[0055]圖1la是實施例1中所述的固定有箔型彈性件的左側(cè)盤的右視圖；
[0056]圖1lb是實施例1中所述的固定有箔型彈性件的右側(cè)盤的左視圖；
[0057]圖12是實施例1提供的箔型彈性件的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0058]圖13是實施例1提供的箔型彈性件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0059]圖14是實施例2提供的一種混合式動壓氣體徑向軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0060]圖15是圖14中波箔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0061]圖16是實施例3提供的一種混合式動壓氣體徑向軸承的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0062]圖17a是實施例4提供的一種混合式動壓氣體止推軸承的左視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖17b是實施例4提供的混合式動壓氣體止推軸承的右視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖18是實施例4提供的混合式動壓氣體止推軸承的局部分割立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖19是實施例4中所述中盤的左視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066]圖20是圖19中的E局部放大圖；
[0067]圖21是實施例4中所述中盤的右視立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0068]圖22是圖21中的F局部放大圖；
[0069]圖23是實施例5所提供的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0070]圖24是實施例6所提供的鐵芯結(jié)構(gòu)不意圖；
[0071 ]圖25是實施例6所述沖片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0072]圖26是實施例6所提供的繞組結(jié)構(gòu)示意圖；
[0073]圖27是實施例7所提供的內(nèi)軸結(jié)構(gòu)示意圖；
[0074]圖28是圖27中的G局部放大圖；
[0075]圖29是實施例8所提供的電機殼體的立體結(jié)構(gòu)不意圖；
[0076]圖30是圖29中的H局部放大圖。
[0077]圖中標(biāo)號示意如下:
[0078]1、渦輪機；11、渦輪；12、渦輪機導(dǎo)流器；13、渦輪機導(dǎo)流器殼體；2、壓氣機；21、壓輪;22、壓氣機殼體;23、壓氣機擴壓器;3、電機;31、轉(zhuǎn)子;311、轉(zhuǎn)子底座;312、磁鋼;313、磁鋼保護套;32、定子;321、鐵芯;3211、沖片;32111、杯狀穿孔;32111a、杯口部;32111b、杯腳；3212、定子疊片；3213、端壓板;322、繞組;33、內(nèi)軸;331、散熱螺旋槽;34、外軸；35、電機殼體;351、開口槽;352、通氣孔;4、混合式動壓氣體徑向軸承;4a、左端徑向軸承;4b、右端徑向軸承；41、軸承外套；411、卡槽；42、軸承內(nèi)套；43、槽式花紋；431、外圓周面的槽式花紋；4311、軸向高位線;4312、軸向中位線;4313、軸向低位線;432、左端面的槽式花紋;4321、徑向高位線;4322、徑向中位線;4323、徑向低位線；433、右端面的槽式花紋;4331、徑向高位線;4332、徑向中位線;4333、徑向低位線;44、止環(huán);45、箔型彈性件;451、波箔;4511、弧形凸起;4512、波拱間過渡底邊;452、平箔；453、耐磨涂層；5、混合式動壓氣體止推軸承；51、側(cè)盤;511、左側(cè)盤;512、右側(cè)盤;513、卡槽;52、中盤;521、左端面的槽式花紋;5211、徑向高位線;5212、徑向中位線;5213、徑向低位線;522、右端面的槽式花紋;5221、徑向高位線;5222、徑向中位線;5223、徑向低位線;523、外圓周面的槽式花紋;5231、軸向高位線;5232、軸向中位線；5233、軸向低位線；53、箔型彈性件；53a、固定在左側(cè)盤上的箔型彈性件;53b、固定在右側(cè)盤上的箔型彈性件;531、波箔;5311、弧形凸起;5312、波拱間過渡底邊;532、平箔;6、燃燒室;61、燃燒室的殼體;7a、左徑向軸承套；7b、右徑向軸承套;8a、左軸承室端蓋;8b、右軸承室端蓋。
【具體實施方式】
[0079]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
[0080]實施例1
[0081 ]如圖1所不:本實施例提供的一種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，包括禍輪機1、壓氣機2、電機3、2個徑向軸承4、1個止推軸承5及燃燒室6，所述渦輪機I包括渦輪11、渦輪機導(dǎo)流器12及渦輪機導(dǎo)流器殼體13，所述壓氣機2包括壓輪21、壓氣機殼體22及壓氣機擴壓器23，所述電機3包括轉(zhuǎn)子31、定子32、內(nèi)軸33、外軸34及電機殼體35;所述徑向軸承4為混合式動壓氣體徑向軸承，包括軸承外套41、軸承內(nèi)套42及設(shè)置在軸承外套41與內(nèi)套42之間的箔型彈性件45;所述止推軸承5為混合式動壓氣體止推軸承，包括兩個側(cè)盤51以及夾設(shè)在兩個側(cè)盤之間的中盤52，在每個側(cè)盤51與中盤52之間均設(shè)有箔型彈性件53;所述轉(zhuǎn)子31套設(shè)在內(nèi)軸33的中部，2個徑向軸承4分別套設(shè)在位于轉(zhuǎn)子31左、右端的外軸34上，所述止推軸承5套設(shè)在右端的外軸34上、并位于右端徑向軸承4b的外端側(cè)。
[0082]—種實施方案，所述渦輪機I和壓氣機2分別設(shè)置在內(nèi)軸33的兩端，所述燃燒室6設(shè)置在渦輪機I端(如圖1中所示)；但也可以采用如下結(jié)構(gòu):
[0083]所述燃燒室6設(shè)置在內(nèi)軸33的中部，所述渦輪機I和壓氣機2分別設(shè)置在內(nèi)軸33的兩端或者背靠背設(shè)置在內(nèi)軸33的一端。
[0084]所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機還包括左徑向軸承套7a、左軸承室端蓋8a、右徑向軸承套7b和右軸承室端蓋8b，渦輪機導(dǎo)流器殼體13與左軸承室端蓋8a固定連接，左軸承室端蓋8a與左徑向軸承套7a固定連接，燃燒室6的殼體61與左徑向軸承套7a固定連接，左徑向軸承套7a與電機殼體35固定連接，壓氣機殼體22與右軸承室端蓋8b固定連接，右軸承室端蓋8b與右徑向軸承套7b固定連接，右徑向軸承套7b與電機殼體35固定連接。
[0085]結(jié)合圖2至圖5所示:所述軸承內(nèi)套42的外圓周面和左、右端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋43(如圖中的431、432和433，本實施例中的槽式花紋均為葉輪形狀)，且左端面的槽式花紋432與右端面的槽式花紋433形成鏡像對稱。位于軸承內(nèi)套42的外圓周面的槽式花紋431的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(432和433)的徑向輪廓線均形成--對應(yīng)并相互交接，即:外圓周面的槽式花紋431中的軸向高位線4311與左、右端面的槽式花紋(432和433)中的徑向高位線(4321和4331)均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋431中的軸向中位線4312與左、右端面的槽式花紋(432和433)中的徑向中位線(4322和4332)均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋431中的軸向低位線4313與左、右端面的槽式花紋(432和433)中的徑向低位線(4323和4333)均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。
[0086]通過使軸承內(nèi)套42的外圓周面和兩端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋(431、432和433)，左端面的槽式花紋432與右端面的槽式花紋433形成鏡像對稱及外圓周面的槽式花紋
431的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(432和433)的徑向輪廓線均形成--對應(yīng)并相互交接，可保證兩端面的葉輪形狀的槽式花紋(432和433)所產(chǎn)生的增壓氣體從軸心沿徑向不斷地往外圓周面的槽式花紋431形成的凹槽通道里輸送，以致形成更強支撐高速運轉(zhuǎn)軸承所需的氣膜，而氣膜即作為動壓氣體徑向軸承的潤滑劑，因此有利于實現(xiàn)所述混合式動壓氣體徑向軸承4在氣浮狀態(tài)下的高速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
[0087]另外，當(dāng)在軸承外套41的兩端分別設(shè)置止環(huán)44時，可實現(xiàn)在高速回轉(zhuǎn)軸的帶動下，使軸承內(nèi)套42的兩端面與止環(huán)44間產(chǎn)生自密封作用，使槽式花紋連續(xù)產(chǎn)生的動壓氣體能完好地密閉保存在軸承的整個配合間隙中，充分保證高速運轉(zhuǎn)的動壓氣體徑向軸承的潤滑需要。
[0088]結(jié)合圖6和圖7所示:所述的箔型彈性件45設(shè)置在軸承外套41與內(nèi)套42之間，是采用波箔451和平箔452組成，所述波箔451的弧形凸起4511的頂端與平箔452相貼合，所述波箔451的波拱間過渡底邊4512與軸承外套41的內(nèi)圓周壁相貼合。在軸承外套41的內(nèi)圓周壁設(shè)有用于固定箔型彈性件45兩端的卡槽411，所述卡槽411與箔型彈性件45的數(shù)量相對應(yīng)，且均沿軸承外套41的內(nèi)圓周壁均勻分布。
[0089]如圖8所示:在與軸承內(nèi)套42的外圓周面相配合的箔型彈性件45的配合面(S卩:構(gòu)成箔型彈性件45的平箔452的內(nèi)表面)上設(shè)有耐磨涂層453，以進(jìn)一步降低高速運轉(zhuǎn)的軸承內(nèi)套42對箔型彈性件45的磨損，延長軸承的使用壽命。
[0090]所述的箔型彈性件45與軸承內(nèi)套42的配合間隙優(yōu)選為0.003?0.008mm，以進(jìn)一步確保軸承高速運轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0091]如圖9所示:本實施例提供的一種混合式動壓氣體止推軸承5，包括:兩個側(cè)盤51，在兩個側(cè)盤51之間夾設(shè)有中盤52，在每個側(cè)盤51與中盤52之間設(shè)有箔型彈性件53;所述中盤52的左端面設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋521，右端面設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋522。
[0092]結(jié)合圖1Oa和圖1Ob可見:所述中盤52的左端面的槽式花紋521與右端面的槽式花紋522之間形成鏡像對稱，左端面的槽式花紋521的徑向輪廓線與右端面的槽式花紋522的徑向輪廓線形成--對應(yīng)。
[0093]所述的槽式花紋521與522的形狀相同，本實施例中均為葉輪形狀。
[0094]進(jìn)一步結(jié)合圖1Ia和圖1 Ib可見:所述箔型彈性件53固定在對應(yīng)側(cè)盤51的內(nèi)端面上(例如圖11 a所示的固定有箔型彈性件5 3 a的左側(cè)盤511和圖11 b所示的固定有箔型彈性件53b的右側(cè)盤512)，且固定在左側(cè)盤511上的箔型彈性件53a與固定在右側(cè)盤512上的箔型彈性件53b形成鏡像對稱。在每個側(cè)盤上的箔型彈性件可為多個(圖中示出的是4個)，且沿側(cè)盤的內(nèi)端面均勻分布。
[0095]通過在側(cè)盤51與中盤52之間設(shè)置箔型彈性件53，在中盤52的左、右端面設(shè)置規(guī)則形狀的槽式花紋(521和522)，且使左端面的槽式花紋521與右端面的槽式花紋522形成鏡像對稱，從而得到了既具有槽式動壓氣體止推軸承的高極限轉(zhuǎn)速的剛性特征、又具有箔片式動壓氣體止推軸承的高抗沖擊能力和載荷能力的柔性特征的混合式動壓氣體止推軸承；因為箔型彈性件53與中盤52間形成了楔形空間，當(dāng)中盤52轉(zhuǎn)動時，氣體因其自身的粘性作用被帶動并被壓縮到楔形空間內(nèi)，從而可使軸向動壓力得到顯著增強，相對于現(xiàn)有的單純箔片式動壓氣體止推軸承，可具有在相同載荷下成倍增加的極限轉(zhuǎn)速；同時，由于增加了箔型彈性件53，在其彈性作用下，還可使軸承的載荷能力、抗沖擊能力和抑制軸渦動的能力顯著提高，相對于現(xiàn)有的單純槽式動壓氣體止推軸承，可具有在相同轉(zhuǎn)速下成倍增加的抗沖擊能力和載荷能力。
[0096]為進(jìn)一步降低高速運轉(zhuǎn)的中盤52對箔型彈性件53的磨損，以延長軸承的使用壽命，最好在與中盤52相配合的箔型彈性件53的配合面上設(shè)置耐磨涂層(圖中未示出)。
[0097]如圖12和圖13所示:本實施例中所述的箔型彈性件45/53均由波箔451/531和平箔452/532組成，所述波箔451/531的弧形凸起4511/5311的頂端與平箔452/532相貼合。
[0098]實施例2
[0099]如圖14所示，本實施例所述的箔型彈性件45由波箔451和平箔452組成，所述波箔451的弧形凸起4511的頂端與軸承外套41的內(nèi)圓周壁相貼合，所述波箔451的波拱間過渡底邊4512與平箔452相貼合。
[0100]圖15所示為所述波箔451的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0101]實施例3
[0102]如圖16所示，本實施例所述的箔型彈性件45由兩個平箔452組成。
[0103]實施例4
[0104]結(jié)合圖17a、17b、18至22所示可見，本實施例提供的一種混合式動壓氣體止推軸承與實施例1的區(qū)別僅在于:
[0105]在所述中盤52的外圓周面也設(shè)有槽式花紋523，且外圓周面的槽式花紋523的形狀與左、右端面的槽式花紋(521和522)的形狀相同(本實施例中均為葉輪形狀)，以及外圓周面的槽式花紋523的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(521和522)的徑向輪廓線均形成
對應(yīng)并相互交接;即:
[0106]外圓周面的槽式花紋523中的軸向高位線5231與左端面的槽式花紋521中的徑向高位線5211均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向中位線5232與左端面的槽式花紋521中的徑向中位線5212均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向低位線5233與左端面的槽式花紋521中的徑向低位線5213均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接(如圖20所示)；
[0107]外圓周面的槽式花紋523中的軸向高位線5231與右端面的槽式花紋522中的徑向高位線5221均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向中位線5232與右端面的槽式花紋522中的徑向中位線5222均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋523中的軸向低位線5233與右端面的槽式花紋522中的徑向低位線5223均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接(如圖22所示)。
[0108]當(dāng)在所述中盤52的外圓周面也設(shè)有槽式花紋，且使外圓周面的槽式花紋523的形狀與左、右端面的槽式花紋(521和522)的形狀相同，以及外圓周面的槽式花紋523的軸向輪廓線與左、右端面的槽式花紋(521和522)的徑向輪廓線均形成一一對應(yīng)并相互交接時，可使內(nèi)盤兩端面的槽式花紋(521和522)所產(chǎn)生的增壓氣體從軸心沿徑向不斷地往外圓周面的槽式花紋523形成的凹槽通道里輸送，以致形成更強支撐高速運轉(zhuǎn)軸承所需的氣膜，而氣膜即作為動壓氣體止推軸承的潤滑劑，因而可進(jìn)一步確保所述的混合式動壓氣體止推軸承在氣浮狀態(tài)下的高速穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，為實現(xiàn)電機的高極限轉(zhuǎn)速提供進(jìn)一步保證。
[0109]在側(cè)盤51的內(nèi)端面上設(shè)有用于固定箔型彈性件53的卡槽513(如圖18所示)。
[0110]所述的箔型彈性件53與中盤52的配合間隙優(yōu)選為0.003?0.008_，以進(jìn)一步確保軸承高速運轉(zhuǎn)的可靠性和穩(wěn)定性。
[0111]為了更好地滿足高速運轉(zhuǎn)的性能要求，所述的箔型彈性件53優(yōu)選經(jīng)過表面熱處理。
[0112]另外需要說明的是:本發(fā)明所述的箔型彈性件53的組成結(jié)構(gòu)不限于上述實施例中所述，還可以采用波箔和平箔組成，但所述波箔的波拱間過渡底邊與平箔相貼合，或者，直接采用兩個平箔組成，或采用其它的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)。
[0113]實施例5
[0114]結(jié)合圖1和圖23所示:所述轉(zhuǎn)子31包括轉(zhuǎn)子底座311、磁鋼312和磁鋼保護套313，所述轉(zhuǎn)子底座311套設(shè)在內(nèi)軸33上，所述磁鋼312套設(shè)在轉(zhuǎn)子底座311的中心部，所述磁鋼保護套313套設(shè)在磁鋼312上，以更好滿足超高速轉(zhuǎn)動。
[0115]實施例6
[0116]結(jié)合圖1和圖24所示:所述定子32包括鐵芯321和繞組322，所述鐵芯321固定在位于轉(zhuǎn)子31上方的電機殼體35的內(nèi)壁上，所述繞組322設(shè)置在鐵芯321上;所述鐵芯321包括由若干沖片3211上下疊置形成的定子疊片3212和固定在定子疊片3212兩側(cè)的端壓板3213。
[0117]如圖25所示:所述沖片3211呈圓環(huán)形，在環(huán)形部間隔設(shè)有多個杯狀穿孔32111，所述穿孔32111的杯口部3211 Ia封閉，杯腳3211 Ib的底部開口。
[0118]如圖26所示:所述繞組322采用三相星型連接，中心線不引出，只引出A、B、C三個端頭;每相繞組為2個線圈，每個線圈由漆包銅線連續(xù)繞制而成。
[0119]實施例7
[0120]結(jié)合圖27和圖28所示:在內(nèi)軸33的表面開設(shè)有散熱螺旋槽331，以利于散熱和對軸承室進(jìn)行空氣補給。
[0121]實施例8
[0122]結(jié)合圖23和圖24所不:在電機殼體35的內(nèi)壁周側(cè)開設(shè)有若干開口槽351，在電機殼體的端面開設(shè)有若干通氣孔352，所述開口槽351與通氣孔352相連通，以利于氣體的導(dǎo)入和導(dǎo)出，一方面實現(xiàn)快速散熱排氣，另一面實現(xiàn)對軸承室內(nèi)進(jìn)行空氣補給。
[0123]經(jīng)測試，本發(fā)明提供的軸承在氣浮狀態(tài)下能達(dá)到100，000?450，OOOrpm的極限轉(zhuǎn)速，因此針對相同功率要求，本發(fā)明可使燃?xì)廨啺l(fā)電機的體積顯著減小實現(xiàn)微型化，對促進(jìn)微型化高新技術(shù)的發(fā)展具有重要價值。
[0124]最后有必要在此指出的是:以上內(nèi)容只用于對本發(fā)明所述技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，包括渦輪機、壓氣機、電機、2個徑向軸承、I個止推軸承及燃燒室，所述渦輪機包括渦輪、渦輪機導(dǎo)流器及渦輪機導(dǎo)流器殼體，所述壓氣機包括壓輪、壓氣機殼體及壓氣機擴壓器，所述電機包括轉(zhuǎn)子、定子、內(nèi)軸、外軸及電機殼體;其特征在于:所述徑向軸承為混合式動壓氣體徑向軸承，包括軸承外套、軸承內(nèi)套及設(shè)置在軸承外套與內(nèi)套之間的箔型彈性件;所述止推軸承為混合式動壓氣體止推軸承，包括兩個側(cè)盤以及夾設(shè)在兩個側(cè)盤之間的中盤，在每個側(cè)盤與中盤之間均設(shè)有箔型彈性件;所述轉(zhuǎn)子套設(shè)在內(nèi)軸的中部，2個徑向軸承分別套設(shè)在位于轉(zhuǎn)子左、右端的外軸上，所述止推軸承套設(shè)在右端的外軸上、并位于右端徑向軸承的外端側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述渦輪機和壓氣機分別設(shè)置在內(nèi)軸的兩端，所述燃燒室設(shè)置在渦輪機端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述燃燒室設(shè)置在內(nèi)軸的中部，所述渦輪機和壓氣機分別設(shè)置在內(nèi)軸的兩端或者背靠背設(shè)置在內(nèi)軸的一端。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機還包括左徑向軸承套和左軸承室端蓋，渦輪機導(dǎo)流器殼體與左軸承室端蓋固定連接，左軸承室端蓋與左徑向軸承套固定連接，燃燒室的殼體與左徑向軸承套固定連接，左徑向軸承套與電機殼體固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機還包括右徑向軸承套和右軸承室端蓋，壓氣機殼體與右軸承室端蓋固定連接，右軸承室端蓋與右徑向軸承套固定連接，右徑向軸承套與電機殼體固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述內(nèi)軸的表面開設(shè)有散熱螺旋槽。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:在電機殼體的內(nèi)壁周側(cè)開設(shè)有若干開口槽，在電機殼體的端面開設(shè)有若干通氣孔，所述開口槽與通氣孔相連通。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述軸承內(nèi)套的外圓周面和兩端面均具有規(guī)則形狀的槽式花紋。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述軸承內(nèi)套的一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對稱，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對應(yīng)并相互交接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述軸承內(nèi)套的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述中盤的兩端面均設(shè)有規(guī)則形狀的槽式花紋，且一端面的槽式花紋與另一端面的槽式花紋形成鏡像對稱。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:在所述中盤的外圓周面也設(shè)有槽式花紋，且外圓周面的槽式花紋的形狀與兩端面的槽式花紋的形狀相同，以及外圓周面的槽式花紋的軸向輪廓線與兩端面的槽式花紋的徑向輪廓線均形成一一對應(yīng)并相互交接。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:中盤的外圓周面的槽式花紋中的軸向高位線與兩端面的槽式花紋中的徑向高位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向中位線與兩端面的槽式花紋中的徑向中位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接;外圓周面的槽式花紋中的軸向低位線與兩端面的槽式花紋中的徑向低位線均相對應(yīng)、并在端面圓周倒角前相互交接。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:固定在一個側(cè)盤上的箔型彈性件與固定在另一個側(cè)盤上的箔型彈性件形成鏡像對稱。15.根據(jù)權(quán)利要求1或14所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的弧形凸起頂端與平箔相貼合。16.根據(jù)權(quán)利要求1或14所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述的箔型彈性件由波箔和平箔組成，所述波箔的波拱間過渡底邊與平箔相貼合。17.根據(jù)權(quán)利要求1或14所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述的箔型彈性件由兩個平箔組成。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子底座、磁鋼和磁鋼保護套，所述轉(zhuǎn)子底座套設(shè)在內(nèi)軸上，所述磁鋼套設(shè)在轉(zhuǎn)子底座的中心部，所述磁鋼保護套套設(shè)在磁鋼上。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述定子包括鐵芯和繞組，所述鐵芯固定在位于轉(zhuǎn)子上方的電機殼體的內(nèi)壁上，所述繞組設(shè)置在鐵芯上。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述鐵芯包括由若干沖片上下疊置形成的定子疊片和固定在定子疊片兩側(cè)的端壓板;所述沖片呈圓環(huán)形，在環(huán)形部間隔設(shè)有多個杯狀穿孔，所述穿孔的杯口部封閉，杯腳的底部開口。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:所述繞組為三相星型連接，中心線不引出，只引出A、B、C三個端頭。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的小微型燃?xì)廨啺l(fā)電機，其特征在于:每相繞組為2個線圈，每個線圈由漆包銅線連續(xù)繞制而成。
【文檔編號】F16C33/02GK105889325SQ201610329290
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】羅立峰
【申請人】羅立峰