一种涡轮膨胀机引气冷却结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种涡轮膨胀机引气冷却结构，属于涡轮膨胀机领域；包括：涡轮组、套接于所述涡轮组两端的轴流叶轮和离心叶轮，轴承组和轴承外壳；其中轴承组包括：第一轴承和第二轴承，分别位于轴流叶轮内侧和离心叶轮内侧且套接于所述涡轮组上；涡轮组包括：第一涡轮、第二涡轮和传动轴；涡轮中部有孔洞；本实用新型专利技术在涡轮中部设有孔洞，低温气体经由孔洞进入涡轮背部轴流叶轮导入壳体中分布在轴系周围的散热气流道，最后被离心叶轮抽出；同时由于涡轮中孔洞、轴流叶轮和离心叶轮的设计经过详细仿真模拟，确保足够的制冷效率且同时不过多损失涡轮制冷效果，制冷流道中的流经气体温度、流速和雷诺数都经过传热学数值和实验分析，确保冷却效果。确保冷却效果。确保冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮膨胀机引气冷却结构


[0001]本技术涉及一种涡轮膨胀机引气冷却结构，属于涡轮膨胀机领域。

技术介绍

[0002]涡轮膨胀机是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的，在涡轮膨胀机中旋转机械的轴系冷却结构一直是其结构设计的重点。良好的轴系冷却有助于降低轴承工作温度，维持更好的轴承润滑状态；也可以降低轴系和环境的温度差，减少材料温度特性影响。
[0003]常见的轴系(轴承)冷却方法包括水冷套、风冷、润滑油循环等等，其各有优缺点。在涡轮膨胀机这个细分领域，其膨胀制冷所得的低温气体是很好的冷源。但现有技术中的冷却结构需要集成独立的冷却系统，从而这样大大增加设备的空间和重量，对于一些要求轻量化的场合无法适用，同时由于设备结构的复杂和需要独立系统，这样会使冷却效果下降。

技术实现思路

[0004]技术目的：提供一种涡轮膨胀机引气冷却结构，解决上述提到的问题。
[0005]技术方案：一种涡轮膨胀机引气冷却结构，包括：涡轮组，安装于工作区域内，套接于所述涡轮组两端的轴流叶轮和离心叶轮，轴承组，套接于所述涡轮组上，轴承外壳，安装于所述轴承组的外侧。
[0006]在进一步的实施例中，所述轴承组包括：第一轴承和第二轴承，所述第一轴承位于所述轴流叶轮内侧且套接于所述涡轮组上，所述第二轴承位于所述离心叶轮内侧且套接于所述涡轮组上。
[0007]在进一步的实施例中，所述涡轮组包括：第一涡轮和第二涡轮、以及用于连接所述第一涡轮和所述第二涡轮的传动轴。
[0008]在进一步的实施例中，所述涡轮中部有孔洞，低温气体经由孔洞进入涡轮背部轴流叶轮导入壳体中分布在轴系周围的散热气流道，最后被离心叶轮抽出。
[0009]在进一步的实施例中，所述第一轴承和第二轴承均套接于所述传动轴上；
[0010]所述轴流叶轮和离心叶轮均套接于所述传动轴上，且所述轴流叶轮位于第一轴承和第一涡轮之间，所述离心叶轮位于第二轴承和第二涡轮之间。
[0011]在进一步的实施例中，所述轴承外壳的外部设有机壳。
[0012]在进一步的实施例中，所述传动轴中部设有套机的弹簧，所述弹簧位于第一轴承和第二轴承之间。
[0013]在进一步的实施例中，所述轴流叶轮由第一轮毂和设置于所述第一轮毂外周面上的环叶组组成；
[0014]所述第一环叶组由多个叶片组成，至少相邻的所述叶片之间形成的间距相等，且每个叶片的大小、形状以及安装方向相同；
[0015]在进一步的实施例中，所述离心叶轮由第二轮毂和设置于所述第二轮毂外周面上的凸台组成；
[0016]所述凸台上设置有多个大小、形状以及安装方向相同的叶片。
[0017]在进一步的实施例中，所述第一环叶组具有第一重心，所述第一重心与所述第一轮毂的中心在同一直线上，且关于所述轮毂的中心相互对称。
[0018]在进一步的实施例中，所述传动轴的两端均有限位螺母。
[0019]有益效果：本技术涉及一种涡轮膨胀机引气冷却结构，属于涡轮膨胀机领域；本技术在涡轮中部设有孔洞，低温气体经由孔洞进入涡轮背部轴流叶轮导入壳体中分布在轴系周围的散热气流道，最后被离心叶轮抽出；同时由于涡轮中孔洞、轴流和离心叶轮的设计经过详细仿真模拟，确保足够的制冷效率且同时不过多损失涡轮制冷效果，制冷流道中的流经气体温度、流速和雷诺数都经过传热学数值和实验分析，确保冷却效果，本技术创新性得利用涡轮膨胀制冷的介质气体，经过机械结构的引导，对轴系和轴承进行冷却和降温。
附图说明
[0020]图1是本技术的剖视图。
[0021]图2是本技术的轴流叶轮轴测图。
[0022]图3是本技术的轴流叶轮剖视图。
[0023]图4是本技术的离心叶轮轴测图。
[0024]图5是本技术的离心叶轮剖视图。
[0025]附图标记：轴流叶轮2、离心叶轮9、轴承外壳5、第一轴承3、第二轴承4、第一涡轮1、第二涡轮7、传动轴8、机壳6、弹簧10、第一轮毂11、环叶组12、第二轮毂13、凸台14。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0027]一种涡轮膨胀机引气冷却结构，包括：涡轮组、轴流叶轮2、离心叶轮9、轴承组和轴承外壳5。
[0028]在一个实施例中，如图1所示，涡轮组安装于工作区域内，轴流叶轮2和离心叶轮9套接于所述涡轮组两端，轴承组，套接于所述涡轮组上，轴承外壳5，安装于所述轴承组的外侧。
[0029]在一个实施例中，如图1所示，所述轴承组包括：第一轴承3和第二轴承4，所述第一轴承3位于所述轴流叶轮2内侧且套接于所述涡轮组上，所述第二轴承4位于所述离心叶轮9内侧且套接于所述涡轮组上。
[0030]在一个实施例中，如图1所示，所述涡轮组包括：第一涡轮1和第二涡轮7、以及用于连接所述第一涡轮1和所述第二涡轮7的传动轴8；所述涡轮中部有孔洞。
[0031]在一个实施例中，如图1所示，所述第一轴承3和第二轴承4均套接于所述传动轴8
上。
[0032]在一个实施例中，如图1所示，所述轴流叶轮2和离心叶轮9均套接于所述传动轴8上，且所述轴流叶轮2位于第一轴承3和第一涡轮1之间，所述离心叶轮9位于第二轴承4和第二涡轮7之间。
[0033]在一个实施例中，如图1所示，所述轴承外壳5的外部设有机壳6，机壳6可以保护内部的零件，减少损耗，增强使用寿命。
[0034]在一个实施例中，如图1所示，所述传动轴8中部设有套机的弹簧10，所述弹簧10位于第一轴承3和第二轴承4之间，所述弹簧10可以提供轴向预紧力，进而保持轴承稳定的运行工况。
[0035]在一个实施例中，如图2和图3所示，所述轴流叶轮由第一轮毂11和设置于所述第一轮毂11外周面上的环叶组12组成；
[0036]所述第一环叶组12由多个叶片组成，至少相邻的所述叶片之间形成的间距相等，且每个叶片的大小、形状以及安装方向相同；
[0037]具体的，所述第一轮毂11设有外壁，所述外壁固定连接于所述第一轮毂11外侧，且一端与所述第一轮毂11的一端连接并形成凹槽、另一端与所述第一轮毂11的另一端连接形成凸台14。
[0038]更具体的，所述轮毂为空心圆柱，且两端均设有内倒圆，所述凹槽与所述轮毂的另一端连接处设有倒角。
[0039]在一个实施例中，如图4和图5所示，所述离心叶轮由第二轮毂13和设置于所述第二轮毂13外周面上的凸台14组成；
[0040]所述凸台14上设置有多个大小、形状以及安装方向相同的叶片。
[0041]具体的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮膨胀机引气冷却结构，其特征在于，包括：涡轮组，安装于工作区域内，套接于所述涡轮组两端的轴流叶轮和离心叶轮，轴承组，套接于所述涡轮组上，轴承外壳，安装于所述轴承组的外侧；所述轴承组包括：第一轴承和第二轴承，所述第一轴承位于所述轴流叶轮内侧且套接于所述涡轮组上，所述第二轴承位于所述离心叶轮内侧且套接于所述涡轮组上。2.根据权利要求1所述一种涡轮膨胀机引气冷却结构，其特征在于，所述涡轮组包括：第一涡轮和第二涡轮、以及用于连接所述第一涡轮和所述第二涡轮的传动轴；所述第一涡轮中部设有孔洞。3.根据权利要求2所述一种涡轮膨胀机引气冷却结构，其特征在于，所述第一轴承和第二轴承均套接于所述传动轴上；所述轴流叶轮和离心叶轮均套接于所述传动轴上，且所述轴流叶轮位于第一轴承和第一涡轮之间，所述离心叶轮位于第二轴承和第二涡轮之间。4.根据权利要求1所述一种涡轮膨胀机引气冷却结构，其特征在于，所述轴承外壳的外部设有机壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋天楚，
申请(专利权)人：康湃能动流体科技江苏有限公司，
类型：新型
国别省市：