CN113356935A - 一种透平膨胀机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种透平膨胀机，涉及膨胀机技术领域。技术方案为一种透平膨胀机，包括机身，所述机身上设置有进气管和出气管，所述进气管的一端与所述出气管的一端连通，并且在所述进气管与所述出气管的连通通道内设置有叶轮，所述机身内安装有主轴，所述叶轮套接安装在所述主轴上，所述叶轮周向一圈形成有进气通道，所述进气通道内设置有用于控制其通断的喷嘴叶片，所述喷嘴叶片设置有多个并沿所述叶轮的周向间隔设置，所述喷嘴叶片上连接有用于控制其摆动的控制结构，所述主轴外还设置有密封结构以阻止所述叶轮侧的气体漏向机组侧。本申请结构合理，有效控制进气的通断，并防止工艺气进入到机组侧损坏机组。

Description

一种透平膨胀机

技术领域

本申请涉及膨胀机技术领域，特别涉及一种透平膨胀机。

背景技术

膨胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功、使气体温度降低的原理以获得冷量的机械，膨胀机按照运动形式和结构分为活塞膨胀机和透平膨胀机两类。

透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。透平膨胀机的主要原理是利用有一定压力的气体在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。

现提出一种新型的透平膨胀机。

发明内容

为了实现气体的制冷效果，本申请提供一种透平膨胀机。

本申请提供的一种透平膨胀机，采用如下方案：

一种透平膨胀机，包括机身，所述机身上设置有进气管和出气管，所述进气管的一端与所述出气管的一端连通，并且在所述进气管与所述出气管的连通通道内设置有叶轮，所述机身内安装有主轴，所述叶轮套接安装在所述主轴上，所述叶轮周向一圈形成有进气通道，所述进气通道内设置有用于控制其通断的喷嘴叶片，所述喷嘴叶片设置有多个并沿所述叶轮的周向间隔设置，所述喷嘴叶片上连接有用于控制其摆动的控制结构，所述主轴外还设置有密封结构以阻止所述叶轮侧的气体漏向机组侧。

通过采用上述方案，工艺气从进气管输入，并流经喷嘴叶片位置，控制结构控制喷嘴叶片的摆动，喷嘴叶片相互抵接时封闭进气通道，喷嘴叶片相互分离时，进气可以从喷嘴叶片之间通过，进气再流动到叶轮位置并推动叶轮转动，进气在叶轮位置膨胀做功，消耗本身的内能，从而降温，同时，设置的密封结构防止叶轮位置的气体漏向机组侧，避免工艺气损伤机组，叶轮位置的气体在冷却后再从出气管排出，最终实现输出低温气体和机械能的功能。

可选地，所述控制结构包括安装固定在所述机身上的固定内环，所述固定内环外套接有转盘，所述喷嘴叶片的一端铰接在所述固定内环上，另一端铰接有连接件，所述喷嘴叶片的侧面保持贴合于所述固定内环的侧面，所述连接件一端与所述喷嘴叶片铰接，另一端铰接在所述转盘上，所述转盘外套接有固定外环，所述固定外环上铰接有三角拨片，所述三角拨片上设置有腰形卡口，所述转盘上固定有卡销，所述卡销卡接在所述腰形卡口内，所述三角拨片上还铰接有连杆，所述连杆由驱动器驱动移动以带动所述三角拨片摆动。

通过采用上述方案，驱动器驱动连杆移动，使得铰接在固定外环上的三角拨片发生摆动，摆动过程中推动开销，卡销在腰形卡口内发生相对移动，使得转盘被迫发生小幅度转动，转盘转动带动连接件移动，连接件移动的过程中带动喷嘴叶片摆动，喷嘴叶片沿着固定内环的周向间隔设置，所以各喷嘴叶片在摆动过程中能够相互抵接或者相互分离，从而完成对进气通道的启闭。

可选地，所述固定外环和所述转盘内皆设置有安置空腔，所述三角拨片和所述卡销皆设置在所述安置空腔内，所述连杆部分伸入所述安置空腔内。

通过采用上述方案，设置安置空腔，并将三角拨片和卡销设置在安置空腔内，有效地空出空间，避免三角拨片和卡销对其他部件的安装造成阻碍。

可选地，各所述喷嘴叶片背向所述固定内环的一侧设置有补偿机构，所述补偿机构包括安装固定在所述机身上的安装环，所述安装环与所述喷嘴叶片之间留有安装间隔，所述安装间隔内还设置有压紧环，所述压紧环的一侧贴紧于所述安装环，另一侧贴紧于各所述喷嘴叶片，所述安装环上设置有安装槽，所述安装槽内设置有将所述压紧环压紧在各所述喷嘴叶片上的弹性组件，所述安装环上还设置有一圈环形的配合槽，所述压紧环背向所述喷嘴叶片的一侧设置有密封管，所述密封管密封嵌设在所述配合槽内。

通过采用上述方案，在喷嘴叶片摆动的过程中会与相邻部件产生摩擦而逐渐生成较大的缝隙，通过弹性组件的弹性作用，将压紧环压紧在喷嘴叶片上，使得喷嘴叶片的两侧分别与压紧环、固定内环保持抵紧，避免喷嘴叶片与压紧环、固定内环之间产生过大的缝隙，同时，在压紧环向喷嘴叶片侧移动时，密封管从配合槽内退出一部分，密封管仍有一部分嵌设在配合槽内，从而阻止气体从压紧环和安装环之间通过，从而有效避免喷嘴叶片与相邻部件之间产生过大的缝隙而导致漏气。

可选地，所述安装槽为阶梯槽，所述弹性组件包括压紧弹簧和导向螺栓，所述导向螺栓螺纹连接在所述压紧环上，所述压紧弹簧套接在所述导向螺栓上，所述压紧弹簧的一端抵紧于所述压紧环，另一端抵紧于所述阶梯槽的阶梯面，且所述压紧弹簧的端部与所述导向螺栓的螺帽之间留有间隔。

通过采用上述方案，通过压紧弹簧的弹力作用，能够有效将压紧环压紧在喷嘴叶片上。

可选地，所述压紧弹簧的两端还设置有套接在所述导向螺栓上的环片，所述压紧弹簧一端的所述环片贴紧于所述压紧环，所述压紧弹簧另一端的所述环片贴合并支撑在所述阶梯槽的阶梯面上。

通过采用上述方案，环片受到导向螺栓螺帽部分的阻碍，使得两个环片不会因压紧弹簧的弹性作用而从导向螺栓上脱下，从而在拆下压紧环时，导向螺栓固定在压紧环上，环片和压紧弹簧保持固定在导向螺栓上，从而方便安装，同时避免安装环拆下时压紧弹簧散落。

可选地，所述主轴上套接有第一轴套，所述第一轴套设置在所述叶轮的相邻一侧，所述第一轴套外套接有安装部件，所述密封结构包括设置在所述安装部件背离所述叶轮一侧的第一通气通道，所述第一通气通道通向所述第一轴套与所述安装部件之间。

通过采用上述方案，第一轴套与主轴之间一般添加有润滑油，使得第一轴套与主轴之间密封，向第一通气通道内通气，通过气压的平衡作用，避免叶轮侧的气体通过第一轴套与安装部件之间的缝隙漏向机组侧。

可选地，所述主轴上还套接有动盘，所述动盘设置在所述第一轴套背离所述叶轮的一侧并与所述第一轴套抵接，所述第一通气通道位于所述动盘与所述安装部件之间，所述动盘背向所述第一轴套的一侧还设置有套接在所述主轴上的第二轴套，膨胀机的齿轮箱设置在所述第二轴承背向所述动盘的一侧，所述动盘外还套接有静盘，且所述静盘亦抵接于所述动盘背向所述第一轴套的一侧，所述第二轴套外还套接有碳环，所述碳环抵接于所述静盘背向所述第一轴套的一侧，所述密封结构还包括设置在所述碳环内的第二通气通道，所述第二通气通道通向所述第二轴套与所述碳环之间。

通过采用上述方案，在向第一通气通道内通气以阻止工艺气进入时，两者的气压控制不稳，容易导致通气进入工艺气内而污染工艺气，同时，工艺气也有可能混入到供气内，所以再设置第二通气通道，往第一通气通道内通入工艺气以平衡气压，往第二通气通道内输入隔离气，隔离气和工艺气的交汇点位于缝隙靠里位置，当隔离气和工艺气的气压差发生变化时，交汇位置的变化有个调整余地，而不会直接导致气体相互污染。

可选地，所述安装部件外套接有密封器壳体，所述静盘和所述碳环亦被套接在所述密封器壳体内，所述密封结构还包括设置在所述密封器壳体上的泄漏气通道，所述泄漏气通道连通至所述碳环与所述静盘之间。

通过采用上述方案，虽然在隔离气的气压和工艺气的气压相等时，两种气体之间无法大幅度推动，但是还是会有部分隔离气和工艺气混合，此部分混合的气体容易影响隔离气和工艺气的纯净度，所以设置泄漏气通道，将这一小部分混合的隔离气和工艺气排出，从而完全避免工艺气进入到机组内，同时又能保证隔离气和工艺气的纯净。

可选地，所述密封器壳体上还设置有第一贯穿孔和第二贯穿孔，所述第一贯穿孔和所述第一通气通道连通，所述第二贯穿孔和所述第二通气通道连通，所述密封器壳体的内壁还设置有第一环槽、第二环槽和第三环槽，所述第一环槽与所述第一贯穿孔、所述第一通气通道连通，所述第二环槽与所述第二贯穿孔、所述第二通气通道连通，所述第三环槽与所述泄漏气通道连通，所述安装环套接在所述密封器壳体外，且所述安装环背向所述喷嘴叶片的一侧贴合设置有法兰壳，所述法兰壳亦套接在所述密封器壳体上，所述第一贯穿孔、所述第二贯穿孔和所述泄漏气通道皆包围在所述法兰壳内，所述安装环与所述叶轮相邻，所述安装环与所述法兰壳固定连接，所述安装环上设置有测压孔，所述测压孔的一端连通至所述安装环与所述叶轮之间，另一端连通至所述安装环与所述法兰壳之间。

通过采用上述方案，设置第一贯穿孔和第二贯穿孔，方便向第一通气通道和第二通气通道位置通气，由于各部件之间的缝隙是围绕主轴一圈，所以设置第一环槽和第二环槽能够将输入的气体分散到各个位置，第三环槽能够将主轴周边一圈的混合气全部输送到泄漏气通道处排出，设置测压孔实时监测气压，方便调整各输入气体的气压，避免气压差过大而导致过量的气体混合，安装环与法兰壳之间的缝隙亦能够通过第一贯穿孔处输入的工艺气进行平衡，第一贯穿孔处输入的漏气最终都通向泄漏气通道处排出，从而避免工艺气通过各安装间隙漏向机组侧。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、采用气体进行密封，有效防止工艺气进入到机组内，避免工艺气损坏机组；

2、使得喷嘴叶片和相邻部件之间保持抵紧，避免喷嘴叶片和相邻部件之间产生过大的缝隙而导致漏气；

3、有效地控制喷嘴叶片的摆动，稳定地控制喷嘴叶片之间的进气通道启闭。

附图说明

图1是实施例的总体结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是实施例部分结构的剖视图，用以体现控制结构部分；

图4是图1中B部分的放大图；

图5是图1中C部分的放大图。

附图标记：1、机身；2、进气管；3、出气管；4、叶轮；5、主轴；6、进气通道；7、喷嘴叶片；8、控制结构；9、密封结构；10、固定内环；11、转盘；12、连接件；13、固定外环；14、三角拨片；15、腰形卡口；16、卡销；17、连杆；18、安置空腔；19、补偿机构；20、安装环；21、安装间隔；22、压紧环；23、安装槽；24、弹性组件；25、配合槽；26、密封管；27、压紧弹簧；28、导向螺栓；29、环片；30、第一轴套；31、安装部件；32、第一通气通道；33、动盘；34、第二轴套；35、静盘；36、碳环；37、第二通气通道；38、密封器壳体；39、泄漏气通道；40、第一贯穿孔；41、第二贯穿孔；42、第一环槽；43、第二环槽；44、第三环槽；45、法兰壳；46、测压孔；47、密封圈；48、小槽；49、环形保护壳；50、第一密封构造；51、第二密封构造。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开了一种透平膨胀机，如图1所示，包括机身1，机组设置在图中机身1的左侧部分，图中机身1的右侧部分为膨胀端。机身1上设置有进气管2和出气管3，高温高压的气体从进气管2输入膨胀机内，低温低压的气体通过出气管3从膨胀机内排出。进气管2的一端和出气管3的一端连通，在进气管2和出气管3的连通通道内设置有叶轮4，机身1内安装有主轴5，叶轮4套接安装在主轴5上。

结合图2和图3所示，通过零部件的设置排布，在叶轮4轴向一圈形成有进气通道6，气体通过进气管2输入后，通过进气通道6流入到叶轮4位置，在进气通道6内设置有多个用于控制进气通道6启闭的喷嘴叶片7，喷嘴叶片7设置有多个并沿叶轮4的轴向间隔设置，并且喷嘴叶片7上连接有用于控制其摆动的控制结构8，控制结构8设置在喷嘴叶片7的一侧，喷嘴叶片7的另一侧设置有抵紧其的补偿机构19。

控制结构8包括安装固定在机身1上的固定内环10，在固定内环10外套接有转盘11，转盘11可以在固定内环10外转动，喷嘴叶片7设置有多个并沿固定内环10的周向间隔设置，各喷嘴叶片7的一侧面与固定内环10贴合设置，另一侧面与膨胀机的壳体贴合，喷嘴叶片7的形状根据实际需要设置，喷嘴叶片7的一端铰接在固定内环10上，另一端铰接有连接件12，连接件12的一端与喷嘴叶片7铰接，另一端铰接在转盘11上，本实施例中，连接件12为方块，转盘11外套接有固定外环13，固定外环13和转盘11内皆设置有安置空腔18，固定外环13上的安置空腔18内铰接有三角拨片14，三角拨片14也部分设置于转盘11上的安置空腔18内，三角拨片14上设置有腰形卡口15，转盘11上的安置空腔18内固定有卡销16，卡销16卡接在腰形卡口15内，并且卡销16未抵接在腰形卡口15的端部位置，在三角拨片14摆动时，卡销16能够在腰形卡口15内相对移动，使得转盘11被带动转动。三角拨片14上还铰接有连杆17，通过连杆17的移动来控制三角拨片14的摆动，连杆17由驱动器驱动移动。本实施例中的驱动器为气缸，连杆17通过联轴器同轴固定连接在气缸的伸缩杆上，气缸背离其伸缩杆的一端铰接在膨胀机的机身1上。

气缸的伸缩杆在伸缩的过程中带动连杆17移动，连杆17带动三角拨片14摆动，三角拨片14卡住卡销16，从而带动卡销16移动，使得转盘11来回转动，在转盘11来回转动的过程中，转盘11带动连接件12发生移动，连接件12同时拉动喷嘴叶片7发生摆动，转盘11的来回转动对应喷嘴叶片7的来回摆动，喷嘴叶片7在摆动的过程中，喷嘴叶片7可相互抵接，使得相邻喷嘴叶片7之间的风道封闭，而喷嘴叶片7的另外两侧面又分别贴合在固定内环10和补偿机构19上，故喷嘴叶片7的四周完全封闭，从而气体无法通过喷嘴叶片7位置而流向固定内环10内所固定的叶轮4位置。

各喷嘴叶片7在相互抵接的状态下回摆时，相邻的喷嘴叶片7之间脱离抵接，使得相邻喷嘴叶片7之间的风道重新打开，则输入的气体能够正常通过喷嘴叶片7位置而进入到固定内环10内所固定的叶轮4处，推动叶轮4转动。

如图4所示，补偿机构19包括安装固定在机身1上的安装环20，安装环20与喷嘴叶片7之间留有安装间隔21，安装间隔21内设置有压紧环22，压紧环22的一侧贴紧于安装环20，另一侧贴紧于喷嘴叶片7。

在安装环20上设置有安装槽23，安装槽23内设置有将压紧环22压紧在喷嘴叶片7上的弹性组件24。为了避免压紧环22在保持压紧喷嘴叶片7的过程中，压紧环22和安装环20之间产生较大的间隙而通过气体，在压紧环22背向喷嘴叶片7的一侧还设置了密封管26，在安装环20上对应设置了一圈配合槽25，密封管26嵌入到配合槽25内，在压紧环22被压向喷嘴叶片7的过程中，密封管26从配合槽25内退出一部分，密封管26仍有部分嵌在配合槽25内，密封管26能够挡住压紧环22和安装环20之间产生的缝隙，阻止气体通过。为了方便密封管26嵌入到配合槽25内，将密封管26背离压紧环22一端的截面设置为了楔形。

本实施例中，安装槽23为阶梯槽，弹性组件24包括设置在安装槽23内的压紧弹簧27和导向螺栓28，导向螺栓28螺纹连接在压紧环22上，压紧弹簧27套接在导向螺栓28上，且导向螺栓28的螺帽部分位于安装槽23的窄槽部分内，导向螺栓28上还套接有两个环片29，其中一个环片29被压紧弹簧27压紧贴合在压紧环22上，另一个环片29与导向螺栓28的螺帽部分留有间隔并被压紧弹簧27压紧贴合在安装槽23的阶梯面上。

通过压紧弹簧27的弹力作用，将压紧环22推向喷嘴叶片7，使得喷嘴叶片7和压紧环22之间始终保持贴合抵紧。而环片29，则能够防止压紧弹簧27直接从导向螺栓28上脱落下来，使得压紧弹簧27更容易安装，同时使得安装环20拆下时压紧弹簧27不会随意散落。

为了进一步提高密封性，防止气体从压紧环22和安装环20之间通过，在密封管26外还套接了一个密封圈47，密封圈47设置在密封管26和安装环20之间。配合槽25的内壁靠槽口侧还设置有小槽48，小槽48内嵌设有截面呈匚字型的环形保护壳49，密封圈47过盈嵌设在环形保护壳49内，环形保护壳49的开口朝向压紧环22。在密封管26嵌入到配合槽25内时，密封管26挤压环形保护壳49，环形保护壳49再挤压内部的密封圈47，使得密封圈47从环形保护壳49的开口位置被挤出一部分，被挤出环形保护壳49的这部分密封圈47抵紧在压紧环22上，从而进行密封。

如图5所示，主轴5外还设置有密封结构9以阻止叶轮4侧的工艺气漏向机组侧。

在叶轮4的相邻一侧设置有套接在主轴5上的第一轴套30，第一轴套30安装好之后，第一轴套30和叶轮4之间会存在安装间隙，这是零部件在安装时无法避免的，在第一轴套30的外部还套接有安装部件31，第一轴套30和安装部件31之间存在安装间隙，输送到叶轮4位置以推动叶轮4转动的工艺气，容易通过第一轴套30和安装部件31之间的安装间隙漏出；当然，第一轴套30和主轴5之间也会存在安装间隙，但是，一般来说，主轴5和第一轴套30的加工精度更高，主轴5与第一轴套30之间的安装间隙也更小，同时，第一轴套30和主轴5之间会存在有润滑油，润滑油也会起到密封的作用，阻止工艺气进入安装间隙。

为了阻止叶轮4处的工艺气进入到第一轴套30与安装部件31之间的安装间隙内，还在第一轴套30与安装部件31之间设置了第一密封构造50，第一密封构造50为迷宫密封，具体为多圈设置在第一轴套30外壁上的环齿。

主轴5上还套接有动盘33，动盘33设置在第一轴套30背离叶轮4的一侧，动盘33与第一轴套30贴合抵接设置，同样地，动盘33和主轴5之间会存在润滑油，润滑油会起到密封的作用，阻止气体从动盘33与主轴5之间的安装间隙内通过。密封结构9包括设置在动盘33与安装部件31之间的第一通气通道32，第一通气通道32连通至第一轴套30与安装部件31之间的安装间隙，第一通气通道32环绕主轴5一圈设置，膨胀机工作时，向第一通气通道32内通入气体，通过气体压强，使得叶轮4侧的工艺气不易进入到主轴5与第一轴套30之间的安装缝隙内，但是，气体压强不好控制，气体之间容易混合污染，所以为了避免对叶轮4侧的工艺气造成污染，第一通气通道32内通入的也是工艺气。

但是，第一通气通道32内通入的工艺气也会通过各部件之间的安装间隙流向机组，故还需要另设通道来阻止第一通气通道32通入的工艺气进入到机组内。

为此，在动盘33背向第一轴套30的一侧还设置了套接在主轴5上的第二轴套34，第二轴套34和主轴5之间也会有润滑油以阻止气体流过，膨胀机的机组设置在第二轴套34背向动盘33的一侧，在动盘33外还套接有静盘35，且静盘35亦抵接于动盘33背向第一轴套30的一侧，第二轴套34外还套接有碳环36，碳环36抵接于静盘35背向第一轴套30的一侧，在碳环36内设置有第二通气通道37，第二通气通道37亦属于密封结构9的一部分，第二通气通道37连通至第二轴套34与碳环36之间的安装间隙。安装部件31外套接有密封器壳体38，静盘35和碳环36亦被套接在密封器壳体38内，密封器壳体38上设置有泄漏气通道39，泄漏气通道39亦属于密封结构9的一部分，泄漏气通道39连通至碳环36和静盘35之间的安装间隙。

在膨胀机工作时，向第一通气通道32内输入工艺气，向第二通气通道37内输入隔离气，隔离气一般采用氮气，而泄漏气通道39则往膨胀机外排出气体。第一通气通道32内的工艺气流向两侧，一侧是通过第一轴套30和安装部件31之间的安装间隙流向叶轮4侧，因为叶轮4侧也是工艺气，所以不会造成气体污染；另一侧则是流向动盘33和静盘35之间的安装间隙内，再流动至静盘35与碳环36之间的安装间隙内，最终流入到泄漏气通道39内排出。第二通气通道37内的隔离气也流向两侧，一侧是通过碳环36与第二轴套34之间的安装间隙流向动盘33、静盘35侧，即流向碳环36和静盘35之间的安装间隙内，最终流入到泄漏气通道39内排处；另一侧则是流向膨胀机的机组内，由于通入的是氮气，氮气不会对机组造成损坏。

由于第一通气通道32内的工艺气和第二通气通道37内的隔离气都会流入到泄漏气通道39内，为了避免因气压差原因而导致隔离气通过动盘33与静盘35之间的安装间隙反流到第一通气通道32内，也为了减少工艺气的损耗，在静盘35和动盘33之间还设置了第二密封构造51，第二密封构造51也为迷宫密封，即在动盘33的外壁上设置多圈环齿。

在密封器壳体38上还设置有第一贯穿孔40和第二贯穿孔41，第一贯穿孔40和第一通气通道32连通，第二贯穿孔41和第二通气通道37连通，输入的工艺气通过第一贯穿孔40流入到第一通气通道32内，输入的隔离气通过第二贯穿孔41流入到第二通气通道37内。在密封器壳体38的内壁上还设置有第一环槽42、第二环槽43和第三环槽44，第一环槽42和第一贯穿孔40、第一通气通道32连通，第二环槽43和第二贯穿孔41、第二通气通道37连通。向第一贯穿孔40内通入工艺气，第一贯穿孔40内的工艺气能够输入第一环槽42内并通过第一环槽42输入到主轴5周向一圈各个位置的第一通气通道32内；同理，第二贯穿孔41输入的隔离气能够通过第二环槽43输入到主轴5轴向一圈各个位置的第二通气通道37内；主轴5周向一圈各个位置的泄漏气通道39能够将输入的气体统一输入到第三环槽44内排出。

此外，安装环20套接在密封器壳体38外，且安装环20背向喷嘴叶片7的一侧贴合设置有法兰壳45，法兰壳45亦套接在密封器壳体38上，安装环20通过螺栓固定在法兰壳45上并位于靠近叶轮4一侧，第一贯穿孔40、第二贯穿孔41和泄漏气通道39皆包围在法兰壳45内，在安装环20上设置有测压孔46，测压孔46为贯穿孔，测压孔46的一端连通至安装环20与叶轮4之间，另一端连通至安装环20与法兰壳45的安装缝隙。在测压孔46位置实时监测压差，避免气压差过大而导致机组效率降低或气体大量损耗。

第一贯穿孔40位置的工艺气能够通过法兰壳45与密封器壳体38之间的安装间隙流到泄漏气通道39内，第二贯穿孔41位置的隔离气能够通过法兰壳45与密封器壳体38之间的安装间隙流到泄漏气通道39内；此外，第一贯穿孔40位置的工艺气还会流到安装环20与密封器壳体38之间的安装间隙内、法兰壳45与安装环20之间的安装间隙内，避免隔离气通过法兰壳45与密封器壳体38之间的安装间隙流入到叶轮4侧。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种透平膨胀机，包括机身（1），其特征在于：所述机身（1）上设置有进气管（2）和出气管（3），所述进气管（2）的一端与所述出气管（3）的一端连通，并且在所述进气管（2）与所述出气管（3）的连通通道内设置有叶轮（4），所述机身（1）内安装有主轴（5），所述叶轮（4）套接安装在所述主轴（5）上，所述叶轮（4）周向一圈形成有进气通道（6），所述进气通道（6）内设置有用于控制其通断的喷嘴叶片（7），所述喷嘴叶片（7）设置有多个并沿所述叶轮（4）的周向间隔设置，所述喷嘴叶片（7）上连接有用于控制其摆动的控制结构（8），所述主轴（5）外还设置有密封结构（9）以阻止所述叶轮（4）侧的气体漏向机组侧。

2.根据权利要求1所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述控制结构（8）包括安装固定在所述机身（1）上的固定内环（10），所述固定内环（10）外套接有转盘（11），所述喷嘴叶片（7）的一端铰接在所述固定内环（10）上，另一端铰接有连接件（12），所述喷嘴叶片（7）的侧面保持贴合于所述固定内环（10）的侧面，所述连接件（12）一端与所述喷嘴叶片（7）铰接，另一端铰接在所述转盘（11）上，所述转盘（11）外套接有固定外环（13），所述固定外环（13）上铰接有三角拨片（14），所述三角拨片（14）上设置有腰形卡口（15），所述转盘（11）上固定有卡销（16），所述卡销（16）卡接在所述腰形卡口（15）内，所述三角拨片（14）上还铰接有连杆（17），所述连杆（17）由驱动器驱动移动以带动所述三角拨片（14）摆动。

3.根据权利要求2所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述固定外环（13）和所述转盘（11）内皆设置有安置空腔（18），所述三角拨片（14）和所述卡销（16）皆设置在所述安置空腔（18）内，所述连杆（17）部分伸入所述安置空腔（18）内。

4.根据权利要求2所述的一种透平膨胀机，其特征在于：各所述喷嘴叶片（7）背向所述固定内环（10）的一侧设置有补偿机构（19），所述补偿机构（19）包括安装固定在所述机身（1）上的安装环（20），所述安装环（20）与所述喷嘴叶片（7）之间留有安装间隔（21），所述安装间隔（21）内还设置有压紧环（22），所述压紧环（22）的一侧贴紧于所述安装环（20），另一侧贴紧于各所述喷嘴叶片（7），所述安装环（20）上设置有安装槽（23），所述安装槽（23）内设置有将所述压紧环（22）压紧在各所述喷嘴叶片（7）上的弹性组件（24），所述安装环（20）上还设置有一圈环形的配合槽（25），所述压紧环（22）背向所述喷嘴叶片（7）的一侧设置有密封管（26），所述密封管（26）密封嵌设在所述配合槽（25）内。

5.根据权利要求4所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述安装槽（23）为阶梯槽，所述弹性组件（24）包括压紧弹簧（27）和导向螺栓（28），所述导向螺栓（28）螺纹连接在所述压紧环（22）上，所述压紧弹簧（27）套接在所述导向螺栓（28）上，所述压紧弹簧（27）的一端抵紧于所述压紧环（22），另一端抵紧于所述阶梯槽的阶梯面，且所述压紧弹簧（27）的端部与所述导向螺栓（28）的螺帽之间留有间隔。

6.根据权利要求5所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述压紧弹簧（27）的两端还设置有套接在所述导向螺栓（28）上的环片（29），所述压紧弹簧（27）一端的所述环片（29）贴紧于所述压紧环（22），所述压紧弹簧（27）另一端的所述环片（29）贴合并支撑在所述阶梯槽的阶梯面上。

7.根据权利要求4所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述主轴（5）上套接有第一轴套（30），所述第一轴套（30）设置在所述叶轮（4）的相邻一侧，所述第一轴套（30）外套接有安装部件（31），所述密封结构（9）包括设置在所述安装部件（31）背离所述叶轮（4）一侧的第一通气通道（32），所述第一通气通道（32）通向所述第一轴套（30）与所述安装部件（31）之间。

8.根据权利要求7所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述主轴（5）上还套接有动盘（33），所述动盘（33）设置在所述第一轴套（30）背离所述叶轮（4）的一侧并与所述第一轴套（30）抵接，所述第一通气通道（32）位于所述动盘（33）与所述安装部件（31）之间，所述动盘（33）背向所述第一轴套（30）的一侧还设置有套接在所述主轴（5）上的第二轴套（34），膨胀机的齿轮箱设置在所述第二轴承背向所述动盘（33）的一侧，所述动盘（33）外还套接有静盘（35），且所述静盘（35）亦抵接于所述动盘（33）背向所述第一轴套（30）的一侧，所述第二轴套（34）外还套接有碳环（36），所述碳环（36）抵接于所述静盘（35）背向所述第一轴套（30）的一侧，所述密封结构（9）还包括设置在所述碳环（36）内的第二通气通道（37），所述第二通气通道（37）通向所述第二轴套（34）与所述碳环（36）之间。

9.根据权利要求8所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述安装部件（31）外套接有密封器壳体（38），所述静盘（35）和所述碳环（36）亦被套接在所述密封器壳体（38）内，所述密封结构（9）还包括设置在所述密封器壳体（38）上的泄漏气通道（39），所述泄漏气通道（39）连通至所述碳环（36）与所述静盘（35）之间。

10.根据权利要求9所述的一种透平膨胀机，其特征在于：所述密封器壳体（38）上还设置有第一贯穿孔（40）和第二贯穿孔（41），所述第一贯穿孔（40）和所述第一通气通道（32）连通，所述第二贯穿孔（41）和所述第二通气通道（37）连通，所述密封器壳体（38）的内壁还设置有第一环槽（42）、第二环槽（43）和第三环槽（44），所述第一环槽（42）与所述第一贯穿孔（40）、所述第一通气通道（32）连通，所述第二环槽（43）与所述第二贯穿孔（41）、所述第二通气通道（37）连通，所述第三环槽（44）与所述泄漏气通道（39）连通，所述安装环（20）套接在所述密封器壳体（38）外，且所述安装环（20）背向所述喷嘴叶片（7）的一侧贴合设置有法兰壳（45），所述法兰壳（45）亦套接在所述密封器壳体（38）上，所述第一贯穿孔（40）、所述第二贯穿孔（41）和所述泄漏气通道（39）皆包围在所述法兰壳（45）内，所述安装环（20）与所述叶轮（4）相邻，所述安装环（20）与所述法兰壳（45）固定连接，所述安装环（20）上设置有测压孔（46），所述测压孔（46）的一端连通至所述安装环（20）与所述叶轮（4）之间，另一端连通至所述安装环（20）与所述法兰壳（45）之间。

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