具有用于叶片的滑动支承和枢转支承的旋转滑动叶片机器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于流体处理的旋转滑动叶片机器(1)，包括具有带有转子(9)的空腔(4)的壳体(2)。叶片(12)布置在转子(9)中的向外指向的槽(13)中，并且叶片和转子之间的相对滑动提供了在旋转方向上具有可变容积的空间。每个叶片由叶片支承设备(102)支撑，该叶片支承设备包括形成用于叶片(12)的滑动支承的滑动支承主体(105)，该滑动支承主体(105)具有槽(13)和背离槽(13)的圆柱形凸面(116)，并且在槽(13)的每侧上，枢转支承垫(106)具有面对滑动支承凸面(116)的圆柱形凹面(117)，形成用于叶片的枢转支承。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于叶片的滑动支承和枢转支承的旋转滑动叶片机器本专利技术涉及一种用于流体处理的旋转滑动叶片机器(rotaryslidingmachine)，包括：壳体，其具有形成空腔的圆柱形内壁，该空腔具有用于工艺流体(processfluid)的入口和出口；转子，所述转子能够绕所述腔的偏心转子轴线沿旋转方向旋转，所述转子的外表面与所述壳体的内壁之间的距离沿所述旋转方向变化；叶片，所述叶片能够绕所述空腔的中心轴线旋转，所述叶片穿过所述转子中的向外指向的槽延伸到所述壳体的内壁，在旋转期间，在所述叶片和所述转子之间存在相对运动。在所述叶片、转子的外表面和壳体的内壁之间限定了封闭空间。由于转子的外表面和所述壁之间的距离在旋转方向上变化，所以封闭空间的容积也在旋转方向上变化。在操作期间，这些空间填充有过程流体。入口和出口的位置和形状适于提供从入口到出口的工艺流体流。空腔的端部通过端盖封闭，并且转子和叶片在轴向方向上延伸贯穿空腔。根据旋转滑动叶片机器的实际使用的要求，可在叶片的外边缘、叶片的侧部和转子的侧部设置密封件。转子可由外部驱动器驱动。然后，转子驱动叶片，并且叶片使工艺流体移动。在这种情况下，如果工艺流体是液体，则旋转叶片机器用作泵，并且如果工艺流体是气体或2相(即液体和气体的混合物)，则旋转叶片机器用作压缩机。在其它使用中，工艺流体可驱动叶片，从而驱动转子，转子可做外功。在这种情况下，如果工艺流体是液体，则旋转叶片机器用作液压马达，并且如果工艺流体是气体或2相，则旋转叶片机器用作膨胀机。US3130673A描述了一种旋转叶片泵，其中叶片在其槽中自由滑动，从而在旋转期间由于离心力而靠在转子的内壁上。此外，泵中的压力作用在叶片的内侧上，并迫使它们抵靠内壁。GB190621345A描述了一种具有壳体和两个叶片的旋转叶片泵，该壳体具有圆柱形空腔，该两个叶片可围绕位于空腔中心的心轴独立地旋转。叶片具有等于腔的内半径的长度。具有圆柱形壁的从动转子偏心地位于壳体中，心轴定位在壁内。叶片在两个直径上相对的开口中穿过转子的壁。在旋转过程中，转子驱动叶片围绕心轴旋转。心轴和用于驱动转子的轴从相对侧延伸到空腔中。这样，在旋转期间，心轴不与转子干涉，并且轴不与叶片干涉。WO9943926A1描述了一种旋转活塞机器，其包括具有空腔的壳体、容纳在壳体中的转子(该转子具有旋转轴线和外周表面)、与所述空腔连通的入口和出口通道、径向可滑动地容纳在转子的槽中的一个或多个叶片，每个叶片从壳体的内表面径向延伸到转子轴线、以及至少一个工作室，其为空腔的一部分并且由壳体的内表面、转子的外周表面和至少一个叶片的侧表面限定。每个叶片绕轴线铰接地连接到控制臂的一端，并且在另一端可枢转地轴颈连接在固定的轴杆中，该轴杆具有与居中地延伸穿过壳体的腔的轴线重合的中心轴线，该轴线与转子轴线平行地延伸并且与转子轴线间隔开，并且转子本身构成用于动力输出或动力输入的单元。US3130673A因此描述了一种具有自由滑动叶片的旋转滑动叶片机器，而GB190621345A和WO9943926A1描述了一种具有导向叶片的旋转滑动叶片机器。对于高性能的旋转滑动叶片机器而言，导向叶片优于自由滑动叶片，因为导向叶片更容易在叶片之间提供密封，而不会使叶片过度磨损。GB190621345A的旋转滑动叶片机器是低压机器，其不适合高性能。WO9943926A1的旋转滑动叶片机器适于高性能。在这种机器中，叶片的枢转和滑动均被引导。然而，更紧凑和更不复杂的设计将是优选的。对于所有的旋转滑动叶片机器，压力从入口到出口变化。因此，在叶片上存在变化的压差，这导致作用在叶片上的变化的切向力。通常，在旋转期间还存在切向力的方向的改变。作用在每个叶片上的切向力在叶片中产生弯矩。切向力和弯矩被作用在槽中的叶片上的力吸收。切向力和弯矩也使叶片在其槽中倾斜。由于切向力在旋转期间改变方向，所以叶片在其槽中来回倾斜。还存在由惯性力引起的动态力，其作用在叶片上。槽中的力在叶片在槽中滑动期间增加摩擦，这可减少滑动并增加叶片的磨损。一种减小摩擦的方法是使用滑动支承。滑动支承可以是干式、固态润滑的、由液体润滑剂润滑的或由工艺流体润滑的。润滑槽中的叶片的一种方法是使用流体动力支承(hydrodynamicbearing)，即具有支承垫的支承，其中通过叶片的运动在垫和叶片之间形成润滑剂膜。然而，叶片运动方向的连续变化将阻止形成足够厚的润滑剂膜，因此流体动力支承并不总是适合的。在许多服务中，为了不污染工艺流体，除了液体的工艺流体之外的润滑剂可能是不期望的。实例包括在工业过程中使用旋转滑动叶片机器作为发电中的蒸汽膨胀机或作为热泵中的压缩机。本专利技术的目的是提供一种具有紧凑设计的带有导向叶片的高性能旋转滑动叶片机器。本专利技术的另一个目的是提供一种具有润滑叶片的旋转滑动叶片机器，其中所述设计在组装和维护方面是有效和有利的。本专利技术的另一个目的是至少提供现有技术的替代方案。本专利技术的其它特征、优点和目的以及它们是如何实现的，将从说明书、附图和权利要求书中显现出来。因此，本专利技术涉及一种用于流体处理的旋转滑动叶片机器，包括：-壳体，所述壳体具有形成空腔的圆柱形内壁，所述空腔具有用于过程流体的入口和出口；-转子，所述转子能够围绕所述空腔的偏心转子轴线沿旋转方向旋转，所述转子的外表面与所述壳体的内壁之间的距离沿所述旋转方向变化；-叶片，所述叶片能够围绕所述空腔的中心轴线旋转，所述叶片延伸穿过所述转子中的向外指向的槽到达所述壳体的内壁，在旋转期间，在所述叶片与所述转子之间存在相对运动。根据本专利技术，转子包括转子主体和叶片支承装置(vanebearingapparatus)，每个叶片支承装置包括：-滑动支承主体，所述滑动支承主体具有用于所述叶片的槽，在所述槽的每一侧上，所述滑动支承主体具有面向所述槽的平面，所述平面形成用于所述叶片的滑动支承；在所述槽的每一侧上，所述滑动支承主体还具有背离所述槽的圆柱形凸面，所述槽的相对侧上的所述圆柱形凸面具有平行于所述转子轴线的公共轴线；-在所述槽的每一侧上，枢转支承垫附接到所述转子主体或与所述转子主体成一体，所述枢转支承垫具有面向所述滑动支承凸面的圆柱形凹面，形成用于所述叶片的枢转支承，其中所述滑动支承凸面的所述轴线形成枢转支承轴线；-在所述槽的每侧上，第一支承流体供应管线位于第一支承流体供应和所述枢转支承凹面之间；以及-在所述槽的每侧上，第二支承流体供应管线位于第二支承流体供应和所述滑动支承平面之间，用于将支承流体供应至所述滑动支承平面与所述叶片之间的支承流体膜。在旋转滑动叶片机器的一个实施例中，在槽的每一侧上，所述滑动支承主体具有形成缸体的凹陷。柱塞容纳在所述缸体中，并且支承流体通过缸体供应到枢转支承，并且供应到连接到柱塞或与柱塞成一体的滑动支承垫。在操作期间，柱塞在缸体中移动，并且这提供了一种叶片支承装置，该叶片支承装置增加了支承流体压力并且适应于叶片。叶片的数量取决于实际设计，并且通常在2和10之间。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流体处理的旋转滑动叶片机器(1)，包括：/n-壳体(2)，所述壳体(2)具有形成空腔(4)的圆柱形内壁(3)，所述空腔(4)具有用于过程流体的入口(5)和出口(7)；/n-转子(9)，所述转子(9)能够围绕所述空腔(4)的偏心转子轴线(42)沿旋转方向(11)旋转，所述转子(9)的外表面(14)与所述壳体(2)的所述内壁(3)之间的距离沿所述旋转方向(11)变化；/n-叶片(12)，所述叶片(12)能够围绕所述空腔(4)的中心轴线(43)旋转，所述叶片(12)穿过所述转子(9)中的向外指向的槽(13)延伸到所述壳体(2)的所述内壁(3)，在旋转期间，在所述叶片(12)与所述转子(9)之间存在相对运动；/n其特征在于，所述转子(9)包括转子主体(101)和叶片支承装置(102)，每个叶片支承装置(102)包括：/n-滑动支承主体(105)，所述滑动支承主体(105)具有用于所述叶片(12)的槽(13)，在所述槽(13)的每侧上，所述滑动支承主体(105)具有面向所述槽(13)的平面(115)，所述平面(115)形成用于所述叶片(12)的滑动支承；在所述槽(13)的每一侧上，所述滑动支承主体(105)还具有背离所述槽(13)的圆柱形凸面(116)，所述槽(13)的相对侧上的所述圆柱形凸面(116)具有平行于所述转子轴线(42)的公共轴线(118)；/n-在所述槽(13)的每侧上，枢转支承垫(106)附接至所述转子主体(101)或与所述转子主体(101)成一体，所述枢转支承垫(106)具有圆柱形凹面(117)，所述圆柱形凹面(117)面向所述滑动支承凸面(116)，形成用于所述叶片(12)的枢转支承，所述滑动支承凸面(116)的所述轴线(118)形成枢转支承轴线(118)；/n-在所述槽(13)的每侧上，第一支承流体供应管线(112)位于第一支承流体供应(36)和所述枢转支承凹面(117)之间；/n-在所述槽(13)的每侧上，第二支承流体供应管线(113)位于第二支承流体供应(39，125)与所述滑动支承平面(115)之间，用于将支承流体供应至所述滑动支承平面(115)与所述叶片(12)之间的支承流体膜。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180111 NO 201800471.一种用于流体处理的旋转滑动叶片机器(1)，包括：
-壳体(2)，所述壳体(2)具有形成空腔(4)的圆柱形内壁(3)，所述空腔(4)具有用于过程流体的入口(5)和出口(7)；
-转子(9)，所述转子(9)能够围绕所述空腔(4)的偏心转子轴线(42)沿旋转方向(11)旋转，所述转子(9)的外表面(14)与所述壳体(2)的所述内壁(3)之间的距离沿所述旋转方向(11)变化；
-叶片(12)，所述叶片(12)能够围绕所述空腔(4)的中心轴线(43)旋转，所述叶片(12)穿过所述转子(9)中的向外指向的槽(13)延伸到所述壳体(2)的所述内壁(3)，在旋转期间，在所述叶片(12)与所述转子(9)之间存在相对运动；
其特征在于，所述转子(9)包括转子主体(101)和叶片支承装置(102)，每个叶片支承装置(102)包括：
-滑动支承主体(105)，所述滑动支承主体(105)具有用于所述叶片(12)的槽(13)，在所述槽(13)的每侧上，所述滑动支承主体(105)具有面向所述槽(13)的平面(115)，所述平面(115)形成用于所述叶片(12)的滑动支承；在所述槽(13)的每一侧上，所述滑动支承主体(105)还具有背离所述槽(13)的圆柱形凸面(116)，所述槽(13)的相对侧上的所述圆柱形凸面(116)具有平行于所述转子轴线(42)的公共轴线(118)；
-在所述槽(13)的每侧上，枢转支承垫(106)附接至所述转子主体(101)或与所述转子主体(101)成一体，所述枢转支承垫(106)具有圆柱形凹面(117)，所述圆柱形凹面(117)面向所述滑动支承凸面(116)，形成用于所述叶片(12)的枢转支承，所述滑动支承凸面(116)的所述轴线(118)形成枢转支承轴线(118)；
-在所述槽(13)的每侧上，第一支承流体供应管线(112)位于第一支承流体供应(36)和所述枢转支承凹面(117)之间；
-在所述槽(13)的每侧上，第二支承流体供应管线(113)位于第二支承流体供应(39，125)与所述滑动支承平面(115)之间，用于将支承流体供应至所述滑动支承平面(115)与所述叶片(12)之间的支承流体膜。


2.如权利要求1所述的旋转滑动叶片机器(1)，其中，所述第二支承流体供应是位于所述滑动支承主体(105)中的第二支承流体供给管线(39)。


3.如权利要求1或2所述的旋转滑动叶片机器(1)，其中，所述第一支承流体供应管线(112)将支承流体供应到所述枢转支承凹面(117)与所述滑动支承凸面(116)之间的支承流体膜。


4.如权利要求3所述的旋转滑动叶片机器(1)，其中，所述第二支承流体供应是位于所述枢转支承凹面(117)与所述滑动支承凸面(116)之间的支承流体膜。


5.如前述权利要求中任一项所述的旋转滑动叶片机器(1)，其中，枢转支承密封件(110)在所述枢转支承凹面(117)处围绕所述第一支承流体供应管线(112)的端部，所述枢转支承密封件(110)、所述枢转支承凹面(117)和所述滑动支承凸面(116)限定用于在所述枢转支承凹面(117)和所述滑动支承凸面(116)之间传递液压力的压力室。


6.如权利要求5所述的旋转滑动叶片机器(1)，其中，所述第二支承流体供应是位于所述枢转支承密封件(110)、所述枢转支承凹面(117)和所述滑动支承凸面(116)之间的压力室。


7.如权利要求5或6所述的旋转滑动叶片机器(1)，其中，所述第一支承流体供应管线(112)通向所述枢转支承凹面(117)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·霍格，
申请(专利权)人：托瑟克工业公司，
类型：发明
国别省市：挪威;NO