CN101818656A

CN101818656A - 平衡式螺杆膨胀动力机

Info

Publication number: CN101818656A
Application number: CN200910114980A
Authority: CN
Inventors: 赵育基; 汤小明; 周新坤; 余幼武; 张显洪; 廖海明; 廖秋根; 罗时和
Original assignee: 赵育基
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-01

Abstract

本发明提供一种平衡式螺杆膨胀动力机，它的特征在于，在泵体内腔中部设有垂直螺杆轴向的隔板，隔板将泵体内工作腔隔为两个，隔板两侧螺杆段的螺旋齿大小形状相同，旋向反向，对应两个工作腔，在泵体壁上各设有对应的出气口，在泵体壁上轴向中部设有供两个工作腔进气的进气口。它的效果在于：1、使用寿命长，对部件无轴向力损害。2、部件结构科学合理、节省材料，维修方便。3、对杂质和碳化物的敏感性低，噪声和振动大为降低。

Description

平衡式螺杆膨胀动力机

技术领域：本发明涉及一种改进的螺杆膨胀动力机，特别是一种平衡式螺杆膨胀动力机。

背景技术：螺杆膨胀动力机是通过流体(蒸汽、天然气、废气、热液、气液两相流体)的压差推动螺杆转动，再驱动负载做功的装置。专利文献上所公布的名称为“螺杆膨胀动力机”、其专利号为02230217：4的专利技术即是现有螺杆膨胀动力机的一种。它主要由二根相互啮合的阴、阳多头螺杆、外壳、轴承构成，阴、阳多头螺杆两端部的轴分别由固定在外壳内的轴承支撑，外壳上设有进气道和排气道。该种螺杆膨胀动力机在使用中存在的不足是：1、螺杆单向受力，机中的定位轴承和机械密封易受到损坏，使用寿命短，易出故障，这在于该膨胀动力机只有一个流体进口和出口，在螺杆在做功时，螺杆上会产生一个很大的轴向力，该轴向力对定位轴承有很大的损害，严重影响定位轴承的使用寿命，同时该轴向力也存在使螺杆有断轴的危险，另外进气口处的机械密封受进气压力(特别是蒸汽压力和温度)的影响，使用寿命也大大缩短，这些都严重影响到螺杆膨胀动力机的使用寿命和长周期的稳定运行，也存在着安全隐患；2、对杂质和碳化物的敏感性强，噪声和振动也较大，这在于该螺杆膨胀动力机仅有一个工作腔，流体通过降温降压膨胀做功都在一个工作腔内完成，当输出转矩一定时，需有较大的转速才可达到相应功率，螺杆的转速增大，相应也就增加噪声、振动及对杂质和碳化物的敏感性，从而，出现故障的概率也增大；3、螺杆为整体性结构，该结构存在着材料上的浪费，因为螺杆的周边一旦磨损，整根螺杆就要报废换掉，另外螺杆上的不同部分对材料的性质要求不同，如螺杆的周面需要有很好的耐磨性，而螺杆的中心部作为轴使用，需要很好的刚性，而整体性的螺杆在加工时很难满足这两方面的要求。

发明内容：本发明的主要目的在于针对现有螺杆膨胀动力机在使用中定位轴承和机械密封易受损坏、故障多的不足，而提出一种使用寿命长、运行稳定的平衡式螺杆膨胀动力机。

本发明的次要目的在于针对现有螺杆膨胀动力机部件结构不科学合理、存在材料浪费、维修不方便的不足，而提出一种部件结构科学合理、节省材料、维修方便的平衡式螺杆膨胀动力机。

本发明的另一目的在于针对现有螺杆膨胀动力机噪声和振动大、对杂质和碳化物敏感性强的不足而提出一种噪声和振动小、对杂质和碳化物敏感性弱的平衡式螺杆膨胀动力机。

通过下述技术方案可实现本发明的目的，一种平衡式螺杆膨胀动力机，包括螺杆、机械密封、轴承、泵体、前、后支座、前、后盖，其特征在于，在泵体内腔中部设有垂直螺杆轴向的隔板，隔板将泵体内工作腔隔为两个，隔板两侧螺杆段的螺旋齿大小形状相同，旋向反向，对应两个工作腔，在泵体壁上各设有对应的出气口，在泵体壁上轴向中部设有供两个工作腔进气的进气口。

为节省材料和使部件有高的性价比及便于维修，螺杆为组合件，由轴和用径向定位键定位在轴上的螺旋套构成。

隔板固定在泵体上，为防止螺杆对隔板的磨损，在隔板与螺杆之间设有螺杆挡圈。

为防止螺旋套轴向移动，在螺杆与后支座之间设有并帽。

为便于维修和安装，泵体由轴向剖开的两个半体构成。

本发明的效果在于：1、使用寿命长，对部件无轴向力损害，这在于本装置设有两个工作腔和对应的两个排气口，螺杆在隔板两侧螺杆段的螺旋齿大小形状相同，旋向反向，同一螺杆在做功时(两个排气口的气流参数相同)，两侧螺杆段产生的轴向气动压力相同，方向相反，达到自动平衡，损害定位轴承、机械密封及螺杆轴的单向轴向力不存在，从而使这些部件的使用寿命可大为增长，这保证了平衡式螺杆膨胀动力机有个长的使用寿命且可长周期的稳定运行，也消除了安全隐患。2、部件结构科学合理、节省材料，维修方便，因为作为本装置主件的螺杆采用组合件结构，由轴和用径向定位键定位在轴上的螺旋套构成，螺旋套磨损了仅需更换螺旋套即可，轴可继续使用，而不像现有螺杆需整根螺杆更换，可为企业节省材料费；另外，螺杆采用组合件结构，加工螺旋套时，可着重其耐磨性能的提高，而加工轴时，可选用高强度的特殊材料并单独进行热处理，可有效提高轴的刚性，提高主机的稳定性、安全性能和使用寿命。3、对杂质和碳化物的敏感性低，噪声和振动大为降低，这在于，本装置采用双排结构，相当于两台同规格的泵在同时工作，因此当输出转矩一定时，泵的转速可以降低30-50％，从而降低噪声和振动，减少对杂质和碳化物的敏感性，也减少了故障源，改善了主机的受力状况，大大提高螺杆膨胀动力机的使用寿命。

下面结合实施例对本发明进一步阐述：

附图说明：

附图1为本发明的外观示意图；

附图2为本发明结构的剖面示意图。

具体实施方式：

参见附图1、2，一种平衡式螺杆膨胀动力机，它包括前盖1、轴向定位轴承2、径向定位轴承4、前支座3、机械密封5、排气口6、径向定位键7、螺旋套8、主动轴9、从动轴10、进气口11、隔板12、螺杆挡圈13、泵体14、并帽15、后支座16、齿轮17、后盖18、(为陈述方便，螺旋套8既指主动轴9上的左、右螺旋套，也指从动轴10上的左、右螺旋套)。为节省材料和使部件有高的性价比及便于维修，本例中的螺杆为组合件，主螺杆是由主动轴9和用径向定位键7定位在轴上的螺旋套8组成；从螺杆是由从动轴10和用径向定位键7定位在轴上的螺旋套8组成；螺杆根据需要也可设为整体性的。为便于维修和安装，泵体14可设为由轴向剖开的两个半体构成。

本实施例的构成是：在泵体14内腔中部设有垂直主动轴9或从动轴10轴向的隔板12，隔板12将泵体14内工作腔隔为两个。隔板14两侧主动轴9段上所设的螺旋套8的螺旋齿大小形状相同，旋向反向；隔板12两侧从动轴10段上所设的螺旋套8的螺旋齿大小形状相同，旋向反向。对应两个工作腔，在泵体14壁上各设有对应的排气口6，在泵体14壁上轴向中部设有供两个工作腔进气的进气口11。隔板12固定在泵体14上，为防止主动轴9或从动轴10对隔板12的磨损，在隔板12与主动轴9或从动轴10之间设有螺杆挡圈13。为防止螺旋套8向左边轴向移动，在螺旋套8与后支座16之间设有并帽15。主动轴9通过二个轴向定位轴承2和二个径向定位轴承4固定在前支座3和后支座16上。从动轴10通过二个轴向定位轴承2和二个径向定位轴承4固定在前支座3和后支座16上。主动轴9左部和右部各设有一套机械密封5。从动轴10左部和右部各设有一套机械密封5。前盖1固定前支座3上。后盖18固定在后支座16。齿轮17固定在主动轴9和从动轴10左端部。

Claims

1.一种平衡式螺杆膨胀动力机，包括螺杆、机械密封、轴承、泵体、前、后支座、前、后盖，其特征在于，在泵体内腔中部设有垂直螺杆轴向的隔板，隔板将泵体内工作腔隔为两个，隔板两侧螺杆段的螺旋齿大小形状相同，旋向反向，对应两个工作腔，在泵体壁上各设有对应的出气口，在泵体壁上轴向中部设有供两个工作腔出气的进气口。

2.按权利要求1所述的平衡式螺杆膨胀动力机，其特征在于，螺杆为组合件，由轴和用径向定位键定位在轴上的螺旋套构成。

3.按权利要求1所述的平衡式螺杆膨胀动力机，其特征在于，隔板固定在泵体上，在隔板与螺杆之间设有螺杆挡圈。

4.按权利要求1所述的平衡式螺杆膨胀动力机，其特征在于，在螺杆与后支座之间设有并帽。

5.按权利要求1或2或3或4所述的平衡式螺杆膨胀动力机，其特征在于，泵体由轴向剖开的两个半体构成。