本發明公開一種基于超臨界二氧化碳布雷頓循環的緊湊式透平機械裝置,包括若干透平和行星輪;每個透平均包括一個輸出軸;所述輸出軸上均固定有齒輪;若干透平的輸出軸上的齒輪均與行星輪嚙合;所述透平為采用超臨界二氧化碳作為工質的超臨界二氧化碳透平。本發明以超臨界二氧化碳為工質驅動透平機械,由于超臨界二氧化碳特殊的物性,在達到相同功率下可以縮小透平機械結構尺寸,對控制透平機械成本以及機械布置方面有較大的優勢,可以實現極小的透平機械尺寸達到小功率的軸功輸出;采用多個超臨界二氧化碳透平機械為單元,利用行星輪結構將多個單元沿同一扭矩方向連接,將每個單元的扭矩傳遞至總裝置主軸上可實現較大的軸功率輸出。