燃气轮机的制作方法

1.本实用新型涉及一种燃气轮机，属于发动机技术领域。

背景技术：

2.燃气轮机以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功，是一种旋转叶轮式热力发动机。其主要包括压气机、燃烧室、涡轮三大部件，其中压气机与涡轮固定套设在转轴上，压气机、涡轮与转轴同步转动，工作时，压气机从外界大气环境吸入空气，并压缩使之增压，同时空气温度也相应提高；压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体；然后再进入到涡轮中膨胀做功，推动涡轮带动压气机(和外负荷转子)高速旋转，可实现气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功和热能，并可通过连接发电机输出电能。
3.现有技术中的压气机是套设在转轴上的，当转轴高速旋转起来后，压气机与转轴之间容易松动，从而降低整个转子系统的结构稳定性，进而导致燃气轮机的效率降低。

技术实现要素：

4.针对上述现有技术，本实用新型提供了一种燃气轮机。本实用新型主要是通过将压气机与转轴通过焊接、整体铸造等方式做成一体相连的，进而提高压气机与转轴之间连接的稳定性。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种燃气轮机，包括转轴、压气机与涡轮，所述涡轮套设在所述转轴上，所述压气机环绕所述转轴设置，所述压气机与所述转轴一体成型，或，所述压气机焊接于所述转轴。
7.进一步地，所述压气机焊接于所述转轴的外表面，所述压气机与所述转轴之间形成第一焊接面。
8.进一步地，所述转轴包括所述主体轴以及环绕所述主体轴设置的环形凸起部，所述环形凸起部与所述主体轴一体成型；所述压气机焊接于所述环形凸起部的端面，所述压气机与所述环形凸起部之间形成第二焊接面。
9.进一步地，所述压气机焊接于所述主体轴的外表面，所述压气机与所述主体轴的外表面之间形成第三焊接面。
10.进一步地，所述主体轴包括一体相连的第一轴段与第二轴段，所述环形凸起部设置在所述第一轴段上，所述第二轴段上套设有电机，所述第一轴段的外径小于所述第二轴段的外径，所述第一轴段与所述第二轴段之间形成有台阶面；所述压气机焊接于所述台阶面。
11.进一步地，所述第一轴段焊接于所述第二轴段。
12.进一步地，所述第二轴段靠近所述第一轴段的一端设置有连接孔，所述第一轴段连接于所述第二轴段的连接孔。
13.进一步地，所述第二轴段冷装或热套于所述连接孔。
14.进一步地，所述连接孔的长度小于或等于所述第二轴段的长度。本实用新型的燃气轮机，具有一体轴结构，采用焊接、整体铸造等方式实现了压气机与转轴的一体相连，提高了压气机与转轴之间连接的稳定性；工作时，当转轴高速旋转起来后，压气机与转轴之间不会松动，提高了整个转子系统的结构稳定性，提高了燃气轮机的效率。
15.本实用新型使用的各种术语和短语具有本领域技术人员公知的一般含义。提及的术语和短语如有与公知含义不一致的，以本实用新型所表述的含义为准。
附图说明
16.图1：实施例1的燃气轮机结构示意图。
17.图2：实施例2的燃气轮机结构示意图。
18.图3：实施例3的燃气轮机结构示意图。
19.图4：实施例4的燃气轮机结构示意图。
20.图5：实施例5的燃气轮机结构示意图。
21.图6：实施例6的燃气轮机结构示意图。
22.其中，100、转轴；110、主体轴；111、第一轴段；112、第二轴段；113、连接孔；120、环形凸起部；200、压气机；310、第一焊接面；320、第二焊接面；330、第三焊接面；340、台阶面；400、涡轮；500、电机。
具体实施方式
23.下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明。然而，本实用新型的范围并不限于下述实施例。本领域技术人员能够理解，在不背离本实用新型的精神和范围的前提下，可以对本实用新型进行各种变化和修饰。
24.实施例1
25.一种燃气轮机，包括转轴100、压气机200与涡轮400，涡轮400套设在转轴100上，压气机200环绕转轴100设置，如图1所示，压气机200与转轴100一体成型。具体制备时，压气机200可以与转轴100整体铸造成型。
26.实施例2
27.一种燃气轮机，包括转轴100、压气机200与涡轮400，涡轮400套设在转轴100上，压气机200环绕转轴100设置，如图2所示，压气机200焊接于转轴100的外表面，压气机200与转轴100之间形成第一焊接面310。
28.所述焊接的具体方式可以是摩擦焊、电阻焊、熔焊或压焊等。
29.实施例3
30.一种燃气轮机，包括转轴100、压气机200与涡轮400，涡轮400套设在转轴100上，压气机200环绕转轴100设置，如图3所示，所述转轴100包括主体轴110以及环绕主体轴设置的环形凸起部120，环形凸起部120与主体轴110一体成型，环形凸起部120是由主体轴110的外表面沿径向向外延伸形成的，压气机200焊接于环形凸起部120的端面，压气机200与环形凸起部120之间形成第二焊接面320。
31.实施例4
32.一种燃气轮机，包括转轴100、压气机200与涡轮400，涡轮400套设在转轴100上，压
气机200环绕转轴100设置，如图4所示，所述转轴100包括主体轴110以及环绕主体轴设置的环形凸起部120，环形凸起部120与主体轴110一体成型，环形凸起部120是由主体轴110的外表面沿径向向外延伸形成的。压气机200焊接于环形凸起部120的端面，压气机200与环形凸起部120之间形成第二焊接面320，压气机200焊接于主体轴110的外表面，第二焊接面320压气机200与主体轴110的外表面之间形成第三焊接面330。
33.可选地，涡轮400可套设在主体轴110上，且抵接于环形凸起部120的远离压气机200的端面。将涡轮400抵接在环形凸起部120的端面上，可有效提高涡轮400与转轴100之间安装的稳定性，进而提高整个转子系统的稳定性。
34.实施例5
35.一种燃气轮机，包括转轴100、压气机200与涡轮400，涡轮400套设在转轴100上，压气机200环绕转轴100设置，如图5所示，所述转轴100包括主体轴110和环形凸起部120，其中，主体轴110包括一体相连的第一轴段111与第二轴段112，第二轴段112上套设有电机500，环形凸起部120是由第一轴段111的外表面沿径向向外延伸形成的，第一轴段111的外径小于第二轴段112的外径，第一轴段111与第二轴段112之间形成有台阶面340；压气机200焊接于台阶面340。
36.在上述实施例中，第一轴段111上设置有压气机200，第二轴段112上安装有电机500，基于降低压气机200的叶片的线速度等要求，需要减小压气机200所在轴段的直径，同时基于电机500的高功率等要求，需要保证电机500所在的轴段不能过细，以使其能够承载高功率电机，因此设置第二轴段112的直径大于第一轴段111的直径，即粗细结合的结构，可满足电机500和压气机200的以上要求。
37.具体地，压气机200可焊接于环形凸起部120的端面、第一轴段111的外表面和台阶面340，压气机与环形凸起部120之间形成第二焊接面320，压气机200与第一轴段111的外表面之间形成第三焊接面330。
38.具体地，第一轴段111与第二轴段112可一体成型，也可焊接连接。所述焊接的具体方式可以是摩擦焊、电阻焊、熔焊或压焊。
39.实施例6
40.一种燃气轮机，包括转轴100、压气机200与涡轮400，涡轮400套设在转轴100上，压气机200环绕转轴100设置，如图6所示，所述转轴100包括主体轴110和环形凸起部120，其中，主体轴110包括一体相连的第一轴段111与第二轴段112，环形凸起部120是由第一轴段111的外表面沿径向向外延伸形成的，第一轴段111的外径小于第二轴段112的外径，第一轴段111与第二轴段112之间形成有台阶面340；压气机200焊接于台阶面340。
41.具体地，压气机200可焊接于环形凸起部120的端面、第一轴段111的外表面和台阶面340，压气机与环形凸起部120之间形成第二焊接面320，压气机200与第一轴段111的外表面之间形成第三焊接面330。
42.具体地，如图6所示，第二轴段111靠近第一轴段112的一端设置有连接孔113，第一轴段112冷装或热套于连接孔113。
43.具体地，热套是利用热胀冷缩的原理，使包容件加热膨胀然后冷却，包容件孔收缩包住被包容件，热套可保证有足够的过盈值，可靠性高。冷装也是利用热胀冷缩的原理，使被包容件冷却收缩，然后伸入包容件内后加热膨胀，与包容件之间过盈连接。
44.具体地，连接孔113的长度可小于或等于第二轴段112的长度。连接孔113的设置可实现第一轴段111与第二轴段112的一体相连，并可减轻第二轴段112的重量，提高燃气轮机的整体效率，同时连接孔113内还可用于放置电机500的磁芯，可便于电机500的安装，优化电机500的性能。
45.本领域技术人员应当理解，以上描述仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外，在阅读了本实用新型的内容之后，本领域技术人员在不改变技术构思的情况下，运用本实用新型技术特征的等同特征而组合形成的技术方案也落入本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种燃气轮机，其特征在于，包括转轴、压气机与涡轮，所述涡轮套设在所述转轴上，所述压气机环绕所述转轴设置，所述压气机与所述转轴一体成型，或，所述压气机焊接于所述转轴。2.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于：所述压气机焊接于所述转轴的外表面，所述压气机与所述转轴之间形成第一焊接面。3.根据权利要求1所述的燃气轮机，其特征在于：所述转轴包括主体轴以及环绕所述主体轴设置的环形凸起部，所述环形凸起部与所述主体轴一体成型；所述压气机焊接于所述环形凸起部的端面，所述压气机与所述环形凸起部之间形成第二焊接面。4.根据权利要求3所述的燃气轮机，其特征在于：所述压气机焊接于所述主体轴的外表面，所述压气机与所述主体轴的外表面之间形成第三焊接面。5.根据权利要求3或4所述的燃气轮机，其特征在于：所述主体轴包括一体相连的第一轴段与第二轴段，所述环形凸起部设置在所述第一轴段上，所述第二轴段上套设有电机，所述第一轴段的外径小于所述第二轴段的外径，所述第一轴段与所述第二轴段之间形成有台阶面；所述压气机焊接于所述台阶面。6.根据权利要求5所述的燃气轮机，其特征在于：所述第一轴段焊接于所述第二轴段。7.根据权利要求5所述的燃气轮机，其特征在于：所述第二轴段靠近所述第一轴段的一端设置有连接孔，所述第一轴段连接于所述第二轴段的连接孔。8.根据权利要求7所述的燃气轮机，其特征在于：所述第二轴段冷装或热套于所述连接孔。9.根据权利要求7所述的燃气轮机，其特征在于：所述连接孔的长度小于或等于所述第二轴段的长度。

技术总结

本实用新型公开了一种燃气轮机，包括转轴、压气机与涡轮，所述涡轮套设在所述转轴上，所述压气机环绕所述转轴设置，所述压气机与所述转轴一体成型，或，所述压气机焊接于所述转轴。本实用新型的燃气轮机，具有一体轴结构，采用焊接、整体铸造等方式实现了压气机与转轴的一体相连，提高了压气机与转轴之间连接的稳定性；工作时，当转轴高速旋转起来后，压气机与转轴之间不会松动，提高了整个转子系统的结构稳定性，提高了燃气轮机的效率。提高了燃气轮机的效率。提高了燃气轮机的效率。