CN216518158U - 一种螺杆膨胀机滑阀结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及螺杆膨胀机技术领域，具体为一种螺杆膨胀机滑阀结构，其能够实现螺杆膨胀机的膨胀比在线调节，满足不同客户工况的需求，其包括壳体，所述壳体内设置转子腔和滑阀腔，所述滑阀腔连通所述壳体上的膨胀机入口，所述转子腔上开设有连通所述滑阀腔的进气口，所述滑阀腔内安装有可移动的滑阀，其特征在于，所述转子腔上设置有两排布置于所述滑阀的中心线两侧的通孔。

Description

一种螺杆膨胀机滑阀结构

技术领域

本实用新型涉及螺杆膨胀机技术领域，具体为一种螺杆膨胀机滑阀结构。

背景技术

螺杆膨胀机是依靠气体体积膨胀，驱动螺杆转子旋转，将热能转换为机械能的一种热机，是21世纪获得长足发展的一种新兴动力机械，可直接驱动发电机，也可直接拖动泵、风机等机械设备。

目前市面上主流的螺杆膨胀机往往是针对客户的需求定制化设计，任何欠膨胀或者过膨胀都会引起高压热源的不可逆损失，造成能源转化率低效。具体原理如图1所示，理想状态下，热力系统在等熵绝热膨胀过程中可回收的技术功为a-b-c-d-a部分。假设所选的热机（即螺杆膨胀机，主要参数膨胀容积比）和理想的热力过程不匹配，就会出现过膨胀或者欠膨胀现象。欠膨胀工况下，热力系统可回收的技术功为a-b-e-f-a部分，其含义是热能未被充分转化利用，仍有f-e-c-d-f部分被浪费掉了，造成能源回收效率低下。过膨胀工况下，工质膨胀过程中前半段为动力膨胀，输出技术功，后半段为阻力膨胀，消耗功率，此消彼长，最终兹以利用的技术功为a-b-c-d-a部分减去c-n-g-c部分，同样会造成能量损失。更为甚者，过膨胀容易造成膨胀机不能正常运转。

膨胀机滑阀的设计就是为了解决上述过膨胀或欠膨胀等问题。通过滑阀的移动来放大或缩小气缸进气的八字口，最后实现螺杆膨胀机膨胀比，但是其结构在出厂时已经被设置好。由于客户现场工质的压力、温度复杂多变，设计参数不匹配，无法满足容积比的调节，甚至会出现膨胀机不能正常运转，设备不得不返厂改造，既误工又费时，造成不必要的经济损失。

发明内容

为了解决现有螺杆膨胀机的膨胀比调节困难，无法满足客户对不同工况需求的问题，本实用新型提供了一种螺杆膨胀机滑阀结构，其能够实现螺杆膨胀机的膨胀比在线调节，满足不同客户工况的需求。

其技术方案是这样的：一种螺杆膨胀机滑阀结构，其包括壳体，所述壳体内设置转子腔和滑阀腔，所述滑阀腔连通所述壳体上的膨胀机入口，所述转子腔上开设有连通所述滑阀腔的进气口，所述滑阀腔内安装有可移动的滑阀，其特征在于，所述转子腔上设置有两排布置于所述滑阀的中心线两侧的通孔，

其进一步特征在于，两排所述通孔的数量一致且左右一一对应呈八字形布置，所述滑阀端部开设有凹口，所述凹口与所述通孔对应呈八字形；

所述通孔为腰形栅孔或成列的圆孔；

所述通孔为铸造成型或铣刀加工成型；

所述滑阀上开设有轴向导向槽，所述壳体内壁安装有与所述轴向导向槽配合的导向销；

所述滑阀外周面与所述滑阀腔内壁为间隙配合，所述滑阀外周面安装有活塞环，所述活塞环为PTFE材料；

所述滑阀固定连接滑阀杆一端，所述滑阀杆另一端贯穿密封腔连接位于传动腔内的螺杆一端，所述螺杆外部套装有传动螺杆套，所述传动螺杆套通过轴承安装于所述壳体上实现可转动但不能轴向移动，所述传动螺杆套一端外露于所述壳体固定安装有手轮；

所述传动螺杆套另一端与所述滑阀杆外周面之间设置有骨架油封和弹性挡圈；

所述密封腔与所述滑阀腔之间设置有主填料盒，所述密封腔与所述传动腔之间设置有副填料盒，所述主填料盒与所述副填料盒内安装有密封填料，所述滑阀杆贯穿所述主填料盒和所述副填料盒；

所述滑阀腔与所述密封腔的连接端面设置有O形圈且开设有一道连通所述膨胀机出口的泄压沟槽。

采用本实用新型后，由滑阀移动来覆盖不同的通孔，原理上形成大小不等的进气截面，从而实现不同膨胀容积比的在线调节，结构简单，加工方便，满足了不同客户工况的需求。

附图说明

图1为现有技术过膨胀或者欠膨胀原理图；

图2为本实用新型结构示意图；

图3为转子腔和滑阀腔侧视图；

图4为滑阀结构示意图；

图5为膨胀容积比调节第一种状态示意图；

图6为膨胀容积比调节第一种状态示意图；

图7为膨胀容积比调节第一种状态示意图；

图8为膨胀容积比调节第一种状态示意图；

图9为膨胀容积比曲线图。

具体实施方式

见图2至图4所示，一种螺杆膨胀机滑阀结构，其包括壳体1，壳体1内设置转子腔3和滑阀腔4，滑阀腔4连通壳体1上的膨胀机入口7，转子腔3上开设有连通滑阀腔4的进气口15，滑阀腔4内安装有可移动的滑阀6，转子腔3的腔壁上设置有两排布置于滑阀6的中心线两侧的通孔16两排通孔16的数量一致且左右一一对应呈八字形布置，滑阀6端部开设有凹口17，凹口17与通孔16对应呈八字形，进气口15的一端为平面、另一端为与凹口17配合也呈八字形，本实施例中，通孔16设置三组，加上进气口15，可以实现四档膨胀容积比的调节，分别是Vi=3.6，Vi=3.0， Vi=2.5以及Vi=2.2，见图5至图8所示，原理图如9所示；通孔16可以是腰形栅孔或成列的圆孔，本实施例给出的是腰型栅孔的结构。通孔16为铸造成型或铣刀加工成型，如果是铣刀加工成型，可以使用铣刀垂直加工。

滑阀6采用圆柱形活塞式设计，滑阀6外周面与滑阀腔4内壁为间隙配合，滑阀6外周面安装有活塞环5，活塞环5为PTFE材料，活塞环5定位支撑，可以降低轴向滑移的功耗。并且滑阀6上开设有轴向导向槽20，壳体1内壁安装有与轴向导向槽20配合的导向销2，有效控制滑阀6只能轴向移动。

滑阀6固定连接滑阀杆8一端，滑阀杆8另一端贯穿密封腔9连接位于传动腔26内的螺杆27一端，螺杆27外部套装有传动螺杆套21，传动螺杆套21通过轴承安装于壳体1上实现可转动但不能轴向移动，传动螺杆套21一端外露于壳体固定安装有手轮24，通过转动手轮24让传动螺杆套21原地自转，螺杆27轴向移动，从而实现了滑阀6的轴向位置调节，遮挡不同的通孔16实现容积比的调节。图中18为排气端盖，19为排气侧盖，密封端盖23通过螺栓13紧固安装在排气侧盖19上形成刚性壁。传动螺杆套21另一端与滑阀杆8外周面之间设置有骨架油封29和弹性挡圈30，手轮24处也设置有骨架油封29，另外还设置了无油衬套25。密封腔9与滑阀腔4之间设置有主填料盒10，密封腔9与传动腔26之间设置有副填料盒32，主填料盒10与副填料盒32内均安装有密封填料11，端部设置有压盖12，并由螺栓13固定，主填料盒10与副填料盒32外均设置O形圈22，滑阀杆8贯穿主填料盒10和副填料盒32，填料11采用柔性石墨。密封腔26上安装有密封盖板14，形成密闭腔室，可充入置换气，或仅仅高点放空，即可实现介质气和润滑油的有效隔离。

滑阀腔4与密封腔9的连接端面设置有O形圈22且开设有一道连通膨胀机出口31的泄压沟槽28，即使O形圈22失效，滑阀腔4的高温高压的热源介质也只能泄漏到低压低温的膨胀机出口31，保证了密封的可靠性。图中33为转子腔2内的转子，34为堵头。

Claims (10)

1.一种螺杆膨胀机滑阀结构，其包括壳体，所述壳体内设置转子腔和滑阀腔，所述滑阀腔连通所述壳体上的膨胀机入口，所述转子腔上开设有连通所述滑阀腔的进气口，所述滑阀腔内安装有可移动的滑阀，其特征在于，所述转子腔上设置有两排布置于所述滑阀的中心线两侧的通孔。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，两排所述通孔的数量一致且左右一一对应呈八字形布置，所述滑阀端部开设有凹口，所述凹口与所述通孔对应呈八字形。

3.根据权利要求1所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，所述通孔为腰形栅孔或成列的圆孔。

4.根据权利要求1所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于， 所述通孔为铸造成型或铣刀加工成型。

5.根据权利要求1所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，所述滑阀上开设有轴向导向槽，所述壳体内壁安装有与所述轴向导向槽配合的导向销。

6.根据权利要求1所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，所述滑阀外周面与所述滑阀腔内壁为间隙配合，所述滑阀外周面安装有活塞环，所述活塞环为PTFE材料。

7.根据权利要求1所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，所述滑阀固定连接滑阀杆一端，所述滑阀杆另一端贯穿密封腔连接位于传动腔内的螺杆一端，所述螺杆外部套装有传动螺杆套，所述传动螺杆套通过轴承安装于所述壳体上实现可转动但不能轴向移动，所述传动螺杆套一端外露于所述壳体固定安装有手轮。

8.根据权利要求7所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，所述传动螺杆套另一端与所述滑阀杆外周面之间设置有骨架油封和弹性挡圈。

9.根据权利要求7所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，所述密封腔与所述滑阀腔之间设置有主填料盒，所述密封腔与所述传动腔之间设置有副填料盒，所述主填料盒与所述副填料盒内安装有密封填料，所述滑阀杆贯穿所述主填料盒和所述副填料盒。

10.根据权利要求7所述的一种螺杆膨胀机滑阀结构，其特征在于，所述滑阀腔与所述密封腔的连接端面设置有O形圈且开设有一道连通所述膨胀机出口的泄压沟槽。

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