CN101775997A - 环保节能减排动力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保节能减排动力机，其包括具有一容纳腔的外壳系统、容纳于该容纳腔的相互啮合的阴、阳螺杆以及一润滑油系统。该润滑油系统包括油箱、油泵、冷油器、过滤器、分配器，润滑油由该油泵从该油箱泵取后依次经过该冷油器、过滤器、分配器，该分配器将润滑油分配至润滑节点，并回送至该油箱。本发明还涉及一种节能减排动力机的润滑油系统。该环保节能减排动力机的润滑油系统具有体积小、换热率高、自动调节的优点。

Description

环保节能减排动力机

【技术领域】

本发明涉及一种节能减排动力装置，尤其是一种以热汽、热液等流体为动力源的双螺杆式环保节能减排动力机以及应用于环保节能减排动力机的润滑油系统。

【背景技术】

随着工业社会的发展，能源已经成为影响工业经济等发展的重要因素，因此各国都在付出大量人力物力提高能源利用率并开发绿色清洁能源。近些年来，科技工作者开发出一种利用工业废汽、废热等热源为动力的环保节能减排动力机，将废汽、废液等含的热能转化为机械能等其他形式的能源。环保节能减排动力机作为一种高效的能源系统逐渐在产业中得到重视和应用。

典型的环保节能减排动力机一般包括一外壳系统及容纳于该外壳内的互相啮合的阴、阳螺杆。热液、热汽等工质通过进入阴阳螺杆之间的齿槽膨胀做功，从而推动阴、阳螺杆旋转，阴、阳螺杆通过旋转对外输出机械能。人们可以直接利用该机械能推动其他装置，或将其转换为其他形式的能量加以利用，如让环保节能减排动力机带动发电机而将机械能转换为电能等。

环保节能减排动力机在工作过程中，阴、阳螺杆要进行高速旋转，阴、阳螺杆一般通过转轴与轴承配合固定在机壳系统内进行高速旋转。在高速旋转中，在轴向力和径向力的作用下，高速旋转的阴、阳螺杆的转轴与轴承以及密封装置之间产生机械摩擦并产生大量热量，该机械装置需要及时润滑并进行降温，否则将产生机械磨损，造成轴承及密封装置的损坏报废等。现有技术的润滑油系统一般体积较大，且冷却润滑油流量固定，换热效率较低，不能根据需要进行调节，经常会因为工作环境的波动而达不到换热要求或者冷却润滑油流量太大而造成不必要的浪费。

【发明内容】

为解决现有技术环保节能减排动力机的润滑油系统体积大、换热效率低的问题，有必要提供一种润滑油系统体积紧凑、换热效率高的润滑油系统及采用该润滑油系统的环保节能减排动力机。

一种环保节能减排动力机，其包括具有一容纳腔的外壳系统、容纳于该容纳腔的相互啮合的阴、阳螺杆以及一润滑油系统。该润滑油系统包括油箱、油泵、冷油器、过滤器、分配器，润滑油由该油泵从该油箱泵取后依次经过该冷油器、过滤器、分配器，该分配器将润滑油分配至润滑节点，并回送至该油箱。

一种润滑油系统，其包括油箱、油泵、冷油器、过滤器、分配器，该油泵从该油箱润滑油泵取，并依次经过该冷油器、过滤器到达分配器，该分配器将润滑油分配至润滑节点，并回送至该油箱，该冷油器包括进水管道、可调节球阀、板式热器以及出水管道。

与现有技术相比较，该环保节能减排动力机的润滑油系统具有一冷油器，该冷油器采用了板式换热器，具有占用空间小，换热效率高的特点，同时，该冷油器的进水管道有一可调球阀，该可调球阀可以根据该环保节能减排动力机的具体工作条件调节冷却水的流量，从而控制该冷油器的换热效率，具有简单、方便调节冷却水流量的优点，亦能根据实际需要提供冷却水，避免冷却水的浪费。

【附图说明】

图1是本发明环保节能减排动力机的剖面结构示意图。

图2是图1所示环保节能减排动力机的局部放大结构示意图。

图3是图1所示环保节能减排动力机的润滑油系统的结构示意图。

【具体实施方式】

请一并参阅图1和图2，图1是本发明环保节能减排动力机的剖面结构示意图，图2图1所示环保节能减排动力机的局部放大结构示意图。该环保节能减排动力机1包括一外壳系统(未标示)和容纳于该外壳内的螺杆系统15。

该外壳系统包括一前机体10、一中空的机壳体11、一后机体12、一前端盖13和一后端盖14。该前机体10、机壳体11和该后机体12依次对接，在该机壳体11内部形成一中空的容纳腔，该容纳腔结构与该螺杆系统15的结构相对应。该螺杆系统15容纳于该容纳腔内。该前端盖13封盖在该前机体10外侧，该后端盖14封盖在该后机体12外侧。为保证机壳系统的密封性，该前端盖13和该后端盖14内还分别包含有浮动式双向机械密封装置，使工作介质、机械润滑油及其他冷却水等相互不渗透。

该螺杆系统15包相互啮合的一阴螺杆151和一阳螺杆152。该啮合的阴、阳螺杆151、152容纳于该容纳腔内。该阴、阳螺杆151、152两端分别设置有直径略小于该阴、阳螺杆151、152直径的转轴，且其表面上设置有共轭的阴、阳螺旋线，螺旋线分别构成阴阳齿槽。该阳螺杆152的螺旋线齿数为4，旋转角为300度；该阴螺杆151的螺旋线齿数为6，旋转角度为200度。另外，该阴、阳螺杆151、152的螺旋线齿数、旋转角度等参数可以根据不同的需求而量身设定。

该前机体10和该后机体12对应该阴、阳螺杆151、152之处分别设置有与其转轴150相配合转动的轴承19，即，该前机体10处和后机体12处分别设置有轴承19。其中二相对的轴承19分别配合该阳螺杆152，另外二相对的轴承19分别配合该阴螺杆151。该阳螺杆152对应该前机体10一端的转轴150穿过其对应的轴承19，并延伸出该前机体10和该前端盖13，作为动力输出端。该动力输出端可以带动其他动力装置，如发电机等。该前机体10上进一步设置有一连通该腔体的进汽道17，该进汽道17与该阴、阳螺杆151、152的端面相接处，作为热液、热汽等工质进入该阴、阳螺杆151、152的齿槽内的通道。该机壳体11底部设置有出汽道18，作为膨胀做功后的废液、废汽等工质的排放通道。

该环保节能减排动力机1的工作流程如下：工质(如热汽、热液或汽液混合等)由进汽道17进入该阴、阳螺杆151、152之间的齿槽内，工质推动该阴、阳螺杆151、152向相反的方向旋转，随着齿槽容积的增大，工质发生膨胀做功继续推动该阴、阳螺杆151、152反方向转动，随该阴、阳螺杆151、152的转动，存储于工质内的热能被转换为螺杆输出的机械动能并对外输出。

由于该环保节能减排动力机1的工质为热液或热汽等介质，同时该阴、阳螺杆151、152进行高速旋转亦会产生大量热量，该轴承19需要进行相应润滑及冷却才能保证该环保节能减排动力机1的正常工作。

请参阅图3，图3是该环保节能减排动力机1的润滑油系统的结构示意图。该润滑油系统2对该轴承19进行润滑和冷却，其包括一油箱21、一油泵22、一调节阀23、一回流调节阀230、一冷油器25、一过滤器26、一分配器27、多个润滑节点28以及一PLC控制器(Programmable logic Controller)29。该油箱21承载适量润滑油，该油泵22通过该油箱21上的吸油口210泵取润滑油进入润滑管道，该调节阀23可用于控制油路的通断。该油泵22泵取的润滑油经该冷油器25进行冷却，成为低温冷却润滑油，随后经该过滤器26过滤后交由该分配器27进行润滑油的分配。该分配器27根据润滑节点的多少及工作状况分配适量的润滑油至各个润滑节点。润滑油进入润滑节点28后一方面对该节点的机械摩擦进行润滑，减少机械摩擦损耗，另一方面通过润滑油的流动带走该润滑节点28处产生的大量热能，该低温润滑油温度升高为高温润滑油的同时对该节点进行降温，从而保护该节点工作在可靠的温度下。

该冷油器25用于将高温润滑油冷却为低温润滑油，其包括进水管道251、进水调节阀252、换热器253和出水通道254。冷却水通过该进水管道251进入该冷油器25，该进水调节阀252为一可调球阀，通过改变冷却水的流量来改变冷却温度。经该进水调节阀252调解后的冷却水进入该换热器253，冷却水在该换热器253内与该润滑油系统2内的润滑油进行充分的热交换，使高温润滑油冷却为低温润滑油。该换热器253现有技术为列管式换热器。特别的，本实施例中采用板式换热器，板式换热器具有换热面积大，换热效率高以及空间占用小的特点。采用板式换热器的环保节能减排动力机1具有体积紧凑，占用空间小，以及换热效率高的特点，从而可以保证该润滑油系统2的正常工作，即使工作环境温度发生较大的波动时，其换热效率仍然能够保证相对稳定，从而保证该环保节能减排动力机1的稳定工作。

进一步地，该回流调节阀230的调节油量大小可以根据该该PLC控制器29设定的参数进行动态自动调节，其具体调节方法如下：该PLC控制器29采集该环保节能减排动力机1的各种工作参数，包括但不限于油箱21的回油温度、介质流量、介质温度、设备功率、环境温差等参数，并根据其内部设定参数对应的冷却润滑油流量，综合考量上述多种参数的变化，该PLC控制器29计算出该环保节能减排动力机1所需的冷却润滑油总量并控制该回流调节阀230调节输出油量，从而达到根据实际工作情况动态调整冷却油量，避免浪费冷却油或冷却油不足状况的发生，提高该润滑油系统2冷却效率。

与现有技术相比，该环保节能减排动力机1的冷油器3采用了板式换热器，具有占用空间小，换热效率高的特点，同时，该冷油器3的进水通道具有一可调球阀252，该可调球阀252可以根据该环保节能减排动力机1的具体工作条件调节冷却水的流量，从而控制该冷油器25的换热效率，具有简单、方便调节冷却水流量的优点，亦能根据实际需要提供冷却水，避免冷却水的浪费，而且采用了PLC控制器自动采集工作参数并根据实际工作需要动态调整回流调节阀230的回流量，有效提高该润滑油系统2冷却效率。

Claims (10)

1.一种环保节能减排动力机，其包括具有一容纳腔的外壳系统、容纳于该容纳腔的相互啮合的阴、阳螺杆以及一润滑油系统，该润滑油系统包括油箱、油泵、冷油器、过滤器、分配器，其特征在于：润滑油由该油泵从该油箱泵取后依次经过该冷油器、过滤器、分配器，该分配器将润滑油分配至润滑节点，并回送至该油箱。

2.如权利要求1所述的环保节能减排动力机，其特征在于：该冷油器包括依次连接的进水管道、进水调节阀、换热器以及出水管道。

3.如权利要求2所述的环保节能减排动力机，其特征在于：该进水调节阀为一可调式球阀。

4.如权利要求2所述的环保节能减排动力机，其特征在于：该换热器为板式换热器。

5.如权利要求1所述的环保节能减排动力机，进一步包括一回流调节阀和一控制器，该回流调节阀用于调节该油泵泵出的部分润滑油回流至该油箱，该控制器用于根据该环保节能减排动力机的工作状态动态控制该回流调节阀的回流量。

6.如权利要求5所述的环保节能减排动力机，其特征在于：该控制器为可编程逻辑控制器，其采集该环保节能减排动力机的工作参数，该参数至少包括如下参数之一：润滑油回油温度、工作介质流量、工作介质温度、功率、工作温差。

7.如权利要求1所述的环保节能减排动力机，其特征在于：该外壳系统包括依次连接的一前机体、一机壳体和一后机体。

8.如权利要求7所述的环保节能减排动力机，其特征在于：该前机体上设置一前封盖，该后机体上设置一后封盖。

9.如权利要求8所述的环保节能减排动力机，其特征在于：该前封盖和该后封盖分别设置有机械密封装置。

10.一种润滑油系统，其包括油箱、油泵、冷油器、过滤器、分配器，该油泵从该油箱润滑油泵取，并依次经过该冷油器、过滤器到达分配器，该分配器将润滑油分配至润滑节点，并回送至该油箱，其特征在于：该冷油器包括进水管道、可调节球阀、板式换热器以及出水管道。

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