一种新型单螺杆膨胀机制造技术

本发明专利技术涉及一种新型单螺杆膨胀机，所述的新型单螺杆膨胀机包括整体单螺杆转子，星轮、机壳、主轴；所述的机壳上安装有主轴；所述的主轴上安装的是一个串联、背靠背、螺旋方向相反的整体单螺杆转子，并且与整体单螺杆转子啮合有两对星轮；所述的主轴两末端均可为输出轴；所述的机壳的顶侧中部设有进气口，所述机壳的底侧两边设有排气口。其优点表现在：本发明专利技术的一种新型单螺杆膨胀机，结构更加紧凑，功率密度更大，相同的整体单螺杆转子直径下的排气量增加一倍，并且整体单螺杆转子对称反向串联布置其主轴的轴向力可以完全被平衡。

【技术实现步骤摘要】
一种新型单螺杆膨胀机
本专利技术涉及余热余压利用工程
，具体地说，是一种新型单螺杆膨胀机。
技术介绍
余热余压利用工程是我国《节能中长期发展专项规划》中的十大重点节能工程之一。单螺杆膨胀作为一款动力机，高压高温气体或低品蒸汽进入单螺杆膨胀机中，通过膨胀将热能或压力能转换为机械能，驱动后续设备如液压泵、发电机等。并且其的功率范围较广在15kW一1000kW范围内，其克服了蒸汽轮机和透平式膨胀机功率不能过低的缺点，另外其结构简单，受力平衡，使用寿命长，维护简单。然而，现有技术中所的单螺杆膨胀机存在以下缺陷和不足：首先，现有技术中的螺杆膨胀机通常是一个整体单螺杆转子，该设计方式，由于单螺杆子受力时有轴向窜动的趋势，而轴向上无相应平衡整体单螺杆转子的机构，这导致传统的螺杆膨胀机结构不紧凑，功率密度小，轴向力不平衡。其次，传统的螺杆膨胀机是只在整体单螺杆转子两侧啮合星轮，该设计方式使得传统的螺杆膨胀机的排气量小。另外，传统的螺杆膨胀机的主轴只能一端作为输出轴，不能使得主轴两端都作为输出轴，导致输出力矩小。再者，传统的螺杆膨胀机不能实现自润滑。中国专利文献CN201610404328.9，申请日20160607，专利名称为：一种单螺杆膨胀机，公开了一种单螺杆膨胀机，所述一种单螺杆膨胀机的星轮的轮齿的齿前侧母线至所述上齿面的距离H1小于所述星轮的齿后侧母线至所述上齿面的距离H2，且所述H1与星轮的轮齿的齿前侧母线与所述螺杆的螺槽的接触长度L1的乘积小于所述H2与星轮的轮齿的齿后侧母线至所述上齿面的距离H2的乘积。上述专利文献的单螺杆膨胀机，使得星轮轮齿两侧的气体动力矩为正值，星轮在气体动力矩的作用下转动而无需螺杆推动，减少了螺杆运动的机械损失，提高了单螺杆膨胀机的工作效率，降低能耗，同时减少星轮的轮齿的磨损，从而提高星轮的寿命。但是关于一种结构紧凑，功率密度大，排气量多，输出力矩大的技术方案则未进行相应的公开。中国专利文献CN201210350995.5，申请日20120919，专利名称为：单螺杆膨胀机的润滑系统及控制方法，该专利文献的润滑系统，当单螺杆膨胀机变工况运行时，其可以自行调节供油量和润滑油温度，确保单螺杆膨胀机工作在最佳润滑条件下。该系统具备对单螺杆膨胀机的监测功能，检测单螺杆膨胀机是否正常工作。但是，关于一种能够适用单螺杆膨胀能够实现自润滑的技术方案则未进行相应的公开。综上所述，需要一种结构紧凑，功率密度大，排气量多，输出力矩大的新型单螺杆膨胀机，而关于这种新型单螺杆膨胀机目前还未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种结构紧凑，功率密度大，排气量多，输出力矩大的新型单螺杆膨胀机。本专利技术的再一目的是：提供一种单螺杆膨胀机在动力设备上的应用。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种新型单螺杆膨胀机，所述的单螺杆膨胀机包括一个整体单螺杆转子，星轮、机壳、主轴；所述的机壳上安装有主轴；所述的主轴上安装的是类似一个串联、背靠背、螺旋方向相反的整体整体单螺杆转子，并且与整体单螺杆转子啮合有两对星轮；所述的主轴两末端均可为输出轴；所述的机壳的顶侧中部设有进气口，所述机壳的底侧两边设有排气口。作为一种优选的技术方案，所述的星轮与整体单螺杆转子齿数比为11比6。作为一种优选的技术方案，所述的星轮与整体单螺杆转子齿数比为7比4。作为一种优选的技术方案，所述的排气口和进气口的两者之间的分布方向与对应的整体单螺杆转子的螺槽方向一致。作为一种优选的技术方案，所述的膨胀机的输出轴的一端驱动后续设备，膨胀机的输出轴的另一端接润滑泵。作为一种优选的技术方案，所述的后续设备包括液压泵、发电机。作为一种优选的技术方案，所述的星轮两两分布在整体单螺杆转子的两侧。作为一种优选的技术方案，所述整体单螺杆转子的轴向的一侧的星轮的上齿面朝上，所述整体单螺杆转子的轴向的另一侧的星轮的上齿面朝下。作为一种优选的技术方案，所述的进气口各有一半空间与相应的整体单螺杆转子的螺槽相通。为实现上述第二个目的，本专利技术采用的技术方案是：一种利用上述至少一种实施例所述的新型单螺杆膨胀机，所述的新型单螺杆膨胀机用于回收天然气余压、过热蒸汽、饱和蒸汽、汽液两相或热液的能量，应用在天然气余压发电、垃圾发电、太阳能发电、地热能发电上。本专利技术优点在于：1、本专利技术的一种新型单螺杆膨胀机，结构更加紧凑，功率密度更大，相同的整体单螺杆转子直径下的排气量增加一倍，并且整体单螺杆转子对称反向串联布置其主轴的轴向力可以完全被平衡。2、主轴上安装的是类似一个串联、背靠背、螺旋方向相反的整体单个整体单螺杆转子，并且与之啮合有两对星轮，该设计方式的技术效果是：两个整体单螺杆转子对称反向串联布置其主轴的轴向力可以完全被平衡，受力平衡性更好，同时结构更加紧凑，功率密度更大。3、星轮与整体单螺杆转子齿数比可为11比6也可为7比4等，该设计方式，使得是星轮与整体单螺杆转子之间的啮合更加紧凑，同时有利于增大的功率密度。4、主轴两末端都可作为输出轴，输出力矩，该设计方式使得膨胀机的输出力矩大，减小了膨胀机的机械损失，提高单螺杆膨胀机的工作效率。5、机壳的顶侧中部设有进气口，由于把进气口在设置在机壳的中部，进气口为高压端，其克服了传统膨胀机的高压密封端的泄漏多的缺点，容积效率比传统膨胀机高。6、机壳的底侧两边设有排气口；所述的排气口和进气口的两者之间的分布方向与对应的整体单螺杆转子的螺槽方向一致。该设计方式的技术效果是：使得相同的整体单螺杆转子直径下的排气量增加一倍。7、主轴的输出轴的一端接润滑泵，润滑泵与膨胀机的润滑系统连接，实现自润滑。附图说明附图1是本专利技术的一种新型单螺杆膨胀机的基本结构示意图。附图2是本专利技术的新型单螺杆膨胀机的进气与排气流程状态示意图。附图3是本专利技术的新型单螺杆膨胀机驱动的后续设备及润滑泵的连接示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的具体实施方式作详细说明。附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：1.整体单螺杆转子2.星轮3.机壳4.主轴5.新型单螺杆膨胀机6.润滑泵7.后续设备请参照图1，图1是本专利技术的一种新型单螺杆膨胀机的基本结构示意图。一种新型单螺杆膨胀机，所述的单螺杆膨胀机包括整体单螺杆转子1，星轮2、机壳3、主轴4；所述的机壳3上安装有主轴4；所述的主轴4上安装的是一个串联、背靠背、螺旋方向相反的整体单螺杆转子1，并且与之啮合有两对星轮2，星轮2与整体单螺杆转子1齿数比可为11比6也可为7比4等。主轴4两末端都可作为输出轴，输出力矩。请参照图2，图2是本专利技术的新型单螺杆膨胀机的进气与排气流程状态示意图。所述的机壳3的顶侧中部设有进气口，所述机壳3的底侧两边设有排气口；所述的排气口和进气口的两者之间的分布方向与对应的整体单螺杆转子1的螺槽方向一致。请参照图3，图3是本专利技术的新型单螺杆膨胀机驱动的后续设备7及润滑泵6的连接示意图。所述的新型单螺杆膨胀机5的输出轴的一端驱动后续设备7，后续设备7包括液压泵、发电机等。所述的新型单螺杆膨胀机5的输出轴的另一端接润滑泵6，润滑泵6提供膨胀机润滑系统动力，实现膨胀机的自润滑。需要说明的是：所述的主轴4上安装的是类似一个串联、背靠背、螺旋方向相反的整体整体单螺杆转子1，并且与之啮合有两对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型单螺杆膨胀机，其特征在于，所述的新型单螺杆膨胀机包括整体单螺杆转子，星轮、机壳、主轴；所述的机壳上安装有主轴；所述的主轴上安装的是一个串联、背靠背、螺旋方向相反的整体单螺杆转子，并且与整体单螺杆转子啮合有两对星轮；所述的主轴两末端均可为输出轴；所述的机壳的顶侧中部设有进气口，所述机壳的底侧两边设有排气口。

【技术特征摘要】
1.一种新型单螺杆膨胀机，其特征在于，所述的新型单螺杆膨胀机包括整体单螺杆转子，星轮、机壳、主轴；所述的机壳上安装有主轴；所述的主轴上安装的是一个串联、背靠背、螺旋方向相反的整体单螺杆转子，并且与整体单螺杆转子啮合有两对星轮；所述的主轴两末端均可为输出轴；所述的机壳的顶侧中部设有进气口，所述机壳的底侧两边设有排气口。2.根据权利要求1所述的新型单螺杆膨胀机，其特征在于，所述的星轮与整体单螺杆转子齿数比为11比6。3.根据权利要求1所述的新型单螺杆膨胀机，其特征在于，所述的星轮与整体单螺杆转子齿数比为7比4。4.根据权利要求1所述的新型单螺杆膨胀机，其特征在于，所述的排气口和进气口的两者之间的分布方向与对应的整体单螺杆转子的螺槽方向一致。5.根据权利要求1所述的新型单螺杆膨胀机，其特征在于，所述的新型单螺杆膨胀机的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：周雄，聂磊，田野，纪成香，冷再寒，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50