平衡式双螺杆膨胀机制造技术

本实用新型专利技术专利公开一种平衡式双螺杆膨胀机，膨胀机主机采用由左侧进气座、左侧工作腔、中隔部、右侧工作腔、右侧进气座构成的五段式结构。高温高压气体由设置在中隔部上的进气三通进入并分别等量进入左右侧进气座，待高温高压气体经过左、右侧工作腔时，推动工作腔内相互啮合的阴阳转子转动，进而通过联轴器带动发电机等设备运作，此过程称为气体的膨胀过程。膨胀后的气体分别从中隔部上的排气口排出，由于左、右工作腔内阴、阳转子相向布置而使转子的轴向负载大小相等、方向相反，在理论上可实现各支撑件轴向受力为零。从而使支撑件及外形尺寸减小三分之一以上；降低支撑件的故障发生率一半以上；提高无故障运行时间一倍以上，较大幅度地提高生产效益。

【技术实现步骤摘要】

本技术专利涉及一种改进的双螺杆膨胀机，尤其是一种平衡式双螺杆膨胀机。
技术介绍
随着工业的快速发展，能源与环境问题日益受到关注，工业生产中产生的余热、废热和节流损失等二次能源几乎遍布各个耗能行业，螺杆膨胀机作为一种新型的绿色能量转换机被广泛应用于各个耗能工业的气体加工工程、蒸汽与各种气体的减压工程、能量回收工程、发电工程等实际场合。目前市场上所有的螺杆膨胀机都是单吸非平衡式的，采用单一工作腔内平行配置一对阴阳转子。工作介质从一端进入，另一端排出的单一工作方式和工作结构，这种结构使得转子和支撑结构单向受力，使得支撑结构无故障运行时间减少外，同时由于轴向力最终作用于排气座，进而作用于整个机体，在大排量工况下将严重影响机体的固定，从而产生较大的振动和噪声。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种平衡式双螺杆膨胀机，该膨胀机结构科学合理，使用寿命长，运行稳定，噪声振动小，便于维修，经济效益高。本技术的技术方案为：一种平衡式双螺杆膨胀机，膨胀机机体采用两侧吸气中部排气的五段式布局的整体机构，五段式整体结构包括右侧进气座、右侧工作腔、中隔部、左侧工作腔、左侧进气座五部分；该膨胀机的整体结构包括联轴器，小端盖，唇形密封圈，前、后端盖，左、右侧进气座，径向定位轴承，右侧阴、阳转子，左、右侧工作腔，轴向定位轴承，中隔部，左侧阴、阳转子，同步齿轮。左、右工作腔通过螺栓对称连接在中隔部两侧，同时左、右侧进气座，分别与左、右侧工作腔通过螺栓连接，在左侧工作腔中，平行配置一对相互啮合的左侧阴、阳转子，在右侧工作腔中，平行配置一对相互啮合的右侧阴、阳转子，两工作腔中对应的阴阳转子大小、形状相同，旋向相反，右侧阳转子轴伸出右侧进气座的轴颈通过联轴器与发电机连接；中各部上设有进气三通和排气法兰，进气三通通过进气管与左、右侧进气座上的进气口连接，在进气三通和排气法兰内都设有将两个工作腔中气体隔开的中隔板。阴阳转子芯轴上设有螺旋密封。膨胀机机体采用整体式的结构。阴、阳转子轴采用两段式且轴与螺旋套是独立零件的结构形式，其轴通过花键连接成一长轴，左、右螺旋套通过定位键、紧固螺母分别固连在左、右轴上。阴、阳转子轴采用左右轴一体式且左、右螺旋套是独立零件的结构形式；左、右螺旋套通过定位键、紧固螺母分别固连在整轴的左、右两侧。阴、阳转子轴采用两段式且轴与螺旋套是非独立零件的结构形式，左、右转子轴通过花键连接成一体。本技术的优点在于：由于本技术采用双工作腔相向布置，两工作腔内的转子大小形状相同、旋向相反；进气口分别设于左、右进气座上，排气口设于中隔部并被中隔板隔分为两个排气口分别供左、右侧工作腔排气，的特殊结构；导致其轴向负载实现真正意义上的相互抵消而平衡即轴向负载为零而表现出独特的优势特性。其优势特性至少有三，一是可消除阴阳转子轴向窜动，大幅度改善核心部件及支撑件的受力状态，并使支撑件及整体结构的外形尺寸将减小三分之一以上；二是减少支撑件温升，降低工作噪声，提高使用寿命并使支撑件的故障发生率降低一半以上；三是延长维修周期，提高工作效率并使无故障运行时间一倍以上。生产效益可有较大幅度地提高。由于本技术采用中隔部结构，巧妙的分隔开了两个工作腔，使两个工作腔实现了无串气，大大减少了气扰振动和噪音；同时由于该专利技术采用双吸结构，轴向负载为零，可消除转子轴向串振与噪音。因此，运行平稳、振动和噪音明显减小是其特征之一。本技术根据不同的工况条件，为阴阳转子设定了三种结构方案。既可解决阴、阳转子加工工艺性差的问题，也能根据不同的工况需求科学地选用阴、阳转子的结构形式。（1）转子轴采用两段式且轴与螺旋套是独立零件的结构形式。其轴通过花键定方向连接成一长轴，左、右螺旋体通过定位键、紧固螺母分别固连在左、右轴上。该种结构的螺杆可以实现轴和螺旋套的分别加工，其加工工艺明显改善，加工更具有针对性和灵活性，同时也有利于实现更换维修模式，但是，对于这种结构的转子，轴向力主要加载于螺旋套的端面，当载荷较大时，对于螺旋套的轴向定位采用轴肩定位方式。（2）转子轴采用左右轴一体式且左、右螺旋套是独立零件的结构形式。左、右螺旋套通过定位键、紧固螺母分别固连在整轴的左、右两侧。这种结构和前一种结构相比差别在于芯轴为一体，其缺陷是：对于大排量大压比压缩机的长轴而言加工工艺性变差；对于小排量小压比压缩机的芯轴会使得其中间支撑的结构尺寸无法减小到理想的尺寸。（3）转子轴采用两段式且轴与螺旋套是非独立零件的结构形式。左右转子轴通过花键定方向连接成一体。这种结构的优点是加工工艺性较好，缺点是整轴更换维修的成本较高。附图说明图1为本技术中螺杆的第一种结构方案主视图；图2为本技术中螺杆的第一种结构方案轴向半剖图；图3为本技术中螺杆的第一种结构方案A-A剖视图；图4为本技术中螺杆的第二种结构方案主视图；图5为本技术中螺杆的第二种结构方案轴向半剖图；图6为本技术中螺杆的第三种结构方案主视图；图7为本技术中螺杆的第三种结构方案B-B剖视图；图8为本技术的外形结构图；图9为本技术的结构剖面图；图10为本技术的中隔部的结构图；图中：1-联轴器，2-小端盖，3-唇形密封圈，4-前端盖，5-右侧进气座，6-径向定位轴承，7-螺旋密封，8-右侧阴转子，9-右侧阳转子，10-右侧工作腔，11-排气口，12-进气管，13-轴向定位轴承，14-花键，15-中隔部，16-左侧阳转子，17-左侧阴转子，18-左侧工作腔，19-左侧进气座，20-同步齿轮，21-后端盖，22-中隔板，23-进气三通，24-排气法兰，25-左端从动轴，26-左端主动轴，27-右端主动轴，28-右端从动轴，29-径向定位键，30-螺旋套，30a-阳转子螺旋套，30b-阴转子螺旋套，31-紧固螺母，32-花键，33-主动轴，34-螺旋套，34a-阳转子螺旋套，34b-阴转子螺旋套，35-从动轴，36-紧固螺母，37-径向定位键。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行进一步的详细说明。以下实施例仅仅用来更好的介绍本技术，不用来限制本技术的保护范围。实例1：一种平衡式双螺杆膨胀机，它包括联轴器1，小端盖2，唇形密封圈3，前端盖4，右侧进气座5，径向定位轴承6，螺旋密封7，右侧阴转子8，右侧阳转子9，右侧工作腔10，排气口11，进气管12，轴向定位轴承13，花键14，中隔部15，左侧阳转子16，左侧阴转子17，左侧工作腔18，左侧进气座19，同步齿轮20，后端盖21，中隔板22，进气三通23，排气法兰24。本实施例的构成是：膨胀机机体采用五段式结构，其中间设有中隔部15，中隔部上设有进气三通23和排气法兰24，进气三通23通过两个进气管12分别与左侧进气座19和右侧进气座5上的进气口连接，左侧工作腔18和右侧工作腔10通过螺栓分别连接在中隔部15的两侧，右侧进气座5通过螺栓固定在右侧工作腔10上，左侧进气座19通过螺栓固定在左侧工作腔18上，在左侧工作腔18中平行配置一对相互啮合的左侧阴转子17和左侧阳转子16,左侧阴转子17和左侧阳转子16的轴左端通过径向定位轴承6固定在左侧进气座19上，且在其左侧靠近进气座处的芯轴上设有螺旋密封7，其右端通过轴向定位轴承固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡式双螺杆膨胀机，其特征在于：膨胀机机体采用两侧吸气中部排气的五段式布局的整体机构，五段式整体结构包括右侧进气座（5）、右侧工作腔（10）、中隔部（15）、左侧工作腔（18）、左侧进气座（19）五部分；该膨胀机的整体结构包括联轴器（1），小端盖（2），唇形密封圈（3），前、后端盖（4、21），左、右侧进气座（19、5），径向定位轴承（6），右侧阴、阳转子（8、9），左、右侧工作腔（18、10），轴向定位轴承（13），中隔部（15），左侧阴、阳转子（17、16），同步齿轮（20）；左、右工作腔（18、10)通过螺栓对称连接在中隔部（15）两侧，同时左、右侧进气座（19、5），分别与左、右侧工作腔（18、10）通过螺栓连接，在左侧工作腔（18）中，平行配置一对相互啮合的左侧阴、阳转子（17、16），在右侧工作腔（10）中，平行配置一对相互啮合的右侧阴、阳转子（8、9），两工作腔中对应的阴阳转子大小、形状相同，旋向相反，右侧阳转子(9)轴伸出右侧进气座（5）的轴颈通过联轴器（1）与发电机连接；中各部上设有进气三通（23）和排气法兰（24），进气三通（23）通过进气管（12）与左、右侧进气座（19、5）上的进气口连接，在进气三通（23）和排气法兰（24）内都设有将两个工作腔中气体隔开的中隔板（22）。...

【技术特征摘要】
1.一种平衡式双螺杆膨胀机，其特征在于：膨胀机机体采用两侧吸气中部排气的五段式布局的整体机构，五段式整体结构包括右侧进气座（5）、右侧工作腔（10）、中隔部（15）、左侧工作腔（18）、左侧进气座（19）五部分；该膨胀机的整体结构包括联轴器（1），小端盖（2），唇形密封圈（3），前、后端盖（4、21），左、右侧进气座（19、5），径向定位轴承（6），右侧阴、阳转子（8、9），左、右侧工作腔（18、10），轴向定位轴承（13），中隔部（15），左侧阴、阳转子（17、16），同步齿轮（20）；左、右工作腔（18、10)通过螺栓对称连接在中隔部（15）两侧，同时左、右侧进气座（19、5），分别与左、右侧工作腔（18、10）通过螺栓连接，在左侧工作腔（18）中，平行配置一对相互啮合的左侧阴、阳转子（17、16），在右侧工作腔（10）中，平行配置一对相互啮合的右侧阴、阳转子（8、9），两工作腔中对应的阴阳转子大小、形状相同，旋向相反，右侧阳转子(9)轴伸出右侧进气座（5）的轴颈通过联轴器（1）与发电机连接；中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小明，田岗，熊国良，田青青，杨志，邓玲，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：江西;36