CN109944641A - 一种四螺杆膨胀机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种四螺杆膨胀机，包括壳体，设置在壳体内的阳转子，以及设置在阳转子外侧并与阳转子齿合的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子，所述的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子转向相同且与阳转子转向相反；并且所述的第一阴转子与第二阴转子、第二阴转子与第三阴转子、第一阴转子与第三阴转子之间的夹角为120°。本发明的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子呈120°圆周排列在阳转子外侧，使得阳转子受到的径向力得到平衡，受载情况大大改善，输出更加稳定；能够承受更高的输出压力，流量至少增加2倍，效率更高；同时减小了膨胀机的震动和噪音，本发明结构简单，机组磨损少增加了设备的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及膨胀机技术领域，尤其是一种四螺杆膨胀机。
背景技术
现有的太阳光热发电等新能源发电领域动力设备使用的是汽轮机和螺杆膨胀动力机。汽轮机对蒸汽的品质要求高，而且要求波动小，这样才能高效平稳的发电，适用于大型大功率机组。螺杆膨胀动力机适应汽液两相的流体，对蒸汽的品质要求低，在热源工况波动很大时，仍然能够保持很高的发电效率。适合小型的小功率的发电机组，符合分布式发电能源微网系统的要求，双螺杆膨胀机作为原动机，因其效率高、适用于气液两相工质和自洁能力好的优点被广泛应用于热能发电循环装置。
现有的螺杆膨胀机主要是单螺杆和双螺杆，对于单螺杆膨胀机，其工作原理为：高压气体或蒸汽进入机内齿槽，推动螺杆和星轮转动，随着螺杆和星轮转动，齿槽间的容积逐渐增大，介质降压降温膨胀做功，最后从齿槽末端排出。螺杆转动可带动发电机转动输出功率。而对于双螺杆膨胀机，其工作原理为：高压气体进入阴、阳螺杆转子啮合的齿间容积中膨胀做功，把高压气体内能转化为螺杆旋转的动能输出，其适用于过热或饱和蒸汽以及两相混合工质。但是，无论是单螺杆膨胀机还是双螺杆膨胀机，当气体的压强很大时，受其中相关零件寿命和刚度的影响，均不能用在高压场合，且传递效率较低，使用寿命较短。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种四螺杆膨胀机。
本发明的技术方案为：一种四螺杆膨胀机，包括壳体，设置在壳体内的阳转子，以及设置在阳转子外侧并与阳转子齿合的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子，所述的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子转向相同且与阳转子转向相反；并且所述的第一阴转子与第二阴转子、第二阴转子与第三阴转子、第一阴转子与第三阴转子之间的夹角为120°。
进一步的，所述壳体的两侧还设置有前端盖和后端盖，所述的阳转子、以及第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子的两端分别通过相应的轴承座安装在前端盖和后端盖上。
进一步的，所述的前端盖上还盖设有前盖。
进一步的，所述的前端盖与前盖之间还设置有齿轮组，通过齿轮组以保证阴、阳转子之间的齿隙和传递扭矩。
进一步的，所述的齿轮组包括设置在阳转子的螺杆转轴上的阳转子齿轮，以及设置在第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子的螺杆转轴上的第一阴转子齿轮、第二阴转子齿轮、第三阴转子齿轮，所述的第一阴转子齿轮、第二阴转子齿轮、第三阴转子齿轮均与阳转子齿轮啮合，并且第一阴转子齿轮与第二阴转子齿轮、第二阴转子齿轮与第三阴转子齿轮、第三阴转子齿轮与第一阴转子齿轮之间的夹角为120°。
进一步的，所述的前端盖上设置有3个进气口，3个所述的进气口分别与相应的进气通道连通，3个所述的进气通道分别连通第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子与阳转子之间的腔室。
进一步的，所述的后端盖上设置有3个出气口，3个所述的出气口分别与相应的出气通道连通，3个所述的出气通道分别连通第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子与阳转子之间的腔室。
进一步的，所述的阳转子、第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子与前端盖和后端盖接触的轴面上设置有相应的密封端盖。
进一步的，所述的阳转子上还安装有凸缘联轴器，通过该凸缘联轴器与电机连接。
进一步的，所述的壳体底端还设置有底座。
进一步的，所述的阳转子的螺杆轴上还设置有螺杆头盖。
本发明的有益效果为：
1、本发明的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子呈120°圆周排列在阳转子外侧，使得阳转子受到的径向力得到平衡，受载情况大大改善，输出更加稳定；
2、本发明的膨胀机能够承受更高的输出压力，流量至少增加2倍，效率更高；
3、本发明通过将第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子按照120°的角度排列，进一步减小了膨胀机的震动，从而降低了设备的噪音。同时使得膨胀机内部的回转部件的惯性力低，可以得到较高的转速，提高工作效率。
4、本发明结构简单，四螺杆机组磨损少，进一步增加了设备的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2本本发明的内部结构图；
图中，1-壳体，2-前端盖，3-后端盖，4-阳转子，5-第一阴转子，6-第二阴转子，7-第三阴转子，8-进气口，9-出气口，10-阳转子齿轮，11-第一阴转子齿轮，12-第二阴转子齿轮，13-第三阴转子齿轮，14-螺杆头盖，15-密封端盖，16-前盖，17-底座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1和图2所示，一种四螺杆膨胀机，包括壳体1，所述壳体1的两侧设置有前端盖2和后端盖3，所述的壳体的下端设置有一底座17，通过底座17将膨胀机固定。所述的壳体1内设置有阳转子4，以及第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7，所述的第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7分布在阳转子4外侧，并且第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7均与阳转子4齿合，工作时，所述的第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7左旋，阳转子4右旋，所述的第一阴转子5与第二阴转子6、第二阴转子6与第三阴转子7、第第一阴转子5与第三阴转子6之间的夹角为120°，这样使得阳转子4受到的径向力得到平衡，受载情况大大改善，输出更加稳定，同时使得膨胀机能够承受更高的输出压力，流量至少增加2倍，效率更高，而且减小膨胀机的震动，从而降低膨胀机的噪音。
进一步的，如图2所示，所述的阳转子4、以及第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7的两端分别通过相应的轴承座安装在前端盖2和后端盖3上，所述的前端盖2上还盖设有前盖16。所述的前端盖2与前盖16之间还设置有齿轮组，通过齿轮组以保证阴、阳转子之间的齿隙和传递扭矩。其中，所述的齿轮组包括设置在阳转子4的螺杆转轴上的阳转子齿轮10，以及设置在第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7的螺杆转轴上的第一阴转子齿轮11、第二阴转子齿轮12、第三阴转子齿轮13，所述的第一阴转子齿轮11、第二阴转子齿轮12、第三阴转子齿轮13均与阳转子齿轮10啮合，同样的，并且第一阴转子齿轮11与第二阴转子齿轮12、第二阴转子齿轮12与第三阴转子齿轮13、第三阴转子齿轮13与第一阴转子齿轮11之间的夹角也为120°。
进一步的，所述的前端盖2上设置有3个进气口8，3个所述的进气口8分别与相应的进气通道连通，3个所述的进气通道分别连通第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7与阳转子4之间的腔室。对应的，所述的后端盖3上设置有3个出气口9，3个所述的出气口9分别与相应的出气通道连通，3个所述的出气通道分别连通第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7与阳转子4之间的腔室。
进一步的，所述的阳转子4、第一阴转子5、第二阴转子6、第三阴转子7与前端盖2和后端盖3接触的轴面上设置有相应的密封端盖15。所述的阳转子4的螺杆转轴上还设置有螺杆头盖14。所述的阳转子4上还安装有凸缘联轴器，通过该凸缘联轴器与电机连接。
工作原理：具有一定温度和压力的热水、水汽或水汽相互混合流体经过3个进气口8进入前端盖2内的进气通道，再进入阳转子4的出槽内，阴、阳转子的的型腔逐渐增大，蒸汽或热水降温降压膨胀做功，推动阴、阳转子转动。做完功的蒸汽或热水由后端盖下方的出去通道排出。功率由阳转子4的输出端输出，可带动水泵或发电机等设备。通过设置有三个进气通道，进气体积增加两倍，螺杆膨胀机做功也增加两倍，最后输出的功率也相应增加两倍。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种四螺杆膨胀机，其特征在于：包括壳体，设置在壳体内的阳转子，以及设置在阳转子外侧并与阳转子齿合的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子，所述的第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子转向相同且与阳转子转向相反；并且所述的第一阴转子与第二阴转子、第二阴转子与第三阴转子、第一阴转子与第三阴转子之间的夹角为120°。
2.根据权利要求1所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述壳体的两侧还设置有前端盖和后端盖，所述的阳转子、以及第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子的两端分别通过相应的轴承座安装在前端盖和后端盖上。
3.根据权利要求2所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的前端盖上还盖设有前盖。
4.根据权利要求3所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的前端盖与前盖之间还设置有齿轮组，通过齿轮组以保证阴、阳转子之间的齿隙和传递扭矩。
5.根据权利要求4所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的齿轮组包括设置在阳转子的螺杆转轴上的阳转子齿轮，以及设置在第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子的螺杆转轴上的第一阴转子齿轮、第二阴转子齿轮、第三阴转子齿轮，所述的第一阴转子齿轮、第二阴转子齿轮、第三阴转子齿轮均与阳转子齿轮啮合，并且第一阴转子齿轮与第二阴转子齿轮、第二阴转子齿轮与第三阴转子齿轮、第三阴转子齿轮与第一阴转子齿轮之间的夹角为120°。
6.根据权利要求2所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的前端盖上设置有3个进气口，3个所述的进气口分别与相应的进气通道连通，3个所述的进气通道分别连通第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子与阳转子之间的腔室。
7.根据权利要求2所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的后端盖上设置有3个出气口，3个所述的出气口分别与相应的出气通道连通，3个所述的出气通道分别连通第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子与阳转子之间的腔室。
8.根据权利要求2所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的阳转子、第一阴转子、第二阴转子、第三阴转子与前端盖和后端盖接触的轴面上设置有相应的密封端盖。
9.根据权利要求8所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的阳转子的螺杆转轴上还设置有螺杆头盖。
10.根据权利要求1所述的一种四螺杆膨胀机，其特征在于：所述的壳体底端还设置有底座。
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