平衡式螺杆膨脹動力機的製作方法

2023-05-17 11:06:21

專利名稱：平衡式螺杆膨脹動力機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進的螺杆膨脹動力機，特別是一種平 衡式螺杆膨脹動力機。
技術背景螺杆膨脹動力機是通過流體(蒸汽、天然氣、廢氣、熱液、 氣液兩相流體)的壓差推動螺杆轉動，再驅動負載做功的裝置。專利文獻上所
公布的名稱為"螺杆膨脹動力機"、其專利號為02230217.4的專利技術即是現有 螺杆膨脹動力機的一種。它主要由二根相互嚙合的陰、陽多頭螺杆、外殼、軸 承構成，陰、陽多頭螺杆兩端部的軸分別由固定在外殼內的軸承支撐，外殼上 設有進氣道和排氣道。該種螺杆膨脹動力機在使用中存在的不足是1、螺杆
單向受力，機中的定位軸承和機械密封易受到損壞，使用壽命短，易出故障， 這在於該膨脹動力機只有一個流體進口和出口，在螺杆在做功時，螺杆上會產 生一個很大的軸向力，該軸向力對定位軸承有很大的損害，嚴重影響定位軸承 的使用壽命，同時該軸向力也存在使螺杆有斷軸的危險，另外進氣口處的機械 密封受進氣壓力(特別是蒸汽壓力和溫度)的影響，使用壽命也大大縮短，這些 都嚴重影響到螺杆膨脹動力機的使用壽命和長周期的穩定運行，也存在著安全
隱患；2、對雜質和碳化物的敏感性強，噪聲和振動也較大，這在於該螺杆膨脹 動力機僅有一個工作腔，流體通過降溫降壓膨脹做功都在一個工作腔內完成， 當輸出轉矩一定時，需有較大的轉速才可達到相應功率，螺杆的轉速增大，相 應也就增加噪聲、振動及對雜質和碳化物的敏感性，從而，出現故障的概率也
增大；3、螺杆為整體性結構，該結構存在著材料上的浪費，因為螺杆的周邊一 旦磨損，整根螺杆就要報廢換掉，另外螺杆上的不同部分對材料的性質要求不 同，如螺杆的周面需要有很好的耐磨性，而螺杆的中心部作為軸使用，需要很 好的剛性，而整體性的螺杆在加工時很難滿足這兩方面的要求。發明內容本實用新型的主要目的在於針對現有螺杆膨脹動力機在使用 中定位軸承和機械密封易受損壞、故障多的不足，而提出一種使用壽命長、運 行穩定的平衡式螺杆膨脹動力機。
本實用新型的次要目的在於針對現有螺杆膨脹動力機部件結構不科學合 理、存在材料浪費、維修不方便的不足，而提出一種部件結構科學合理、節省 材料、維修方便的平衡式螺杆膨脹動力機。
本實用新型的另一 目的在於針對現有螺杆膨脹動力機噪聲和振動大、對 雜質和碳化物敏感性強的不足而提出一種噪聲和振動小、對雜質和碳化物敏感 性弱的平衡式螺杆膨脹動力機。
通過下述技術方案可實現本實用新型的目的， 一種平衡式螺杆膨脹動力 機，包括螺杆、機械密封、軸承、泵體、前、後支座、前、後蓋，其特徵在於， 在泵體內腔中部設有垂直螺杆軸向的隔板，隔板將泵體內工作腔隔為兩個，隔 板兩側螺杆段的螺旋齒大小形狀相同，旋向反向，對應兩個工作腔，在泵體壁 上各設有對應的出氣口 ，在泵體壁上軸向中部設有供兩個工作腔進氣的進氣口 。
為節省材料和使部件有高的性價比及便於維修，螺杆為組合件，由軸和 用徑向定位鍵定位在軸上的螺旋套構成。
隔板固定在泵體上，為防止螺杆對隔板的磨損，在隔板與螺杆之間設有 螺杆擋圈。
為防止螺旋套軸向移動，在螺杆與後支座之間設有並帽。 為便於維修和安裝，泵體由軸向剖開的兩個半體構成。 本實用新型的效果在於1、使用壽命長，對部件無軸向力損害，這在於 本裝置設有兩個工作腔和對應的兩個排氣口，螺杆在隔板兩側螺杆段的螺旋齒大小形狀相同，旋向反向，同一螺杆在做功時(兩個排氣口的氣流參數相同)， 兩側螺杆段產生的軸向氣動壓力相同，方向相反，達到自動平衡，損害定位軸 承、機械密封及螺杆軸的單向軸向力不存在，從而使這些部件的使用壽命可大 為增長，這保證了平衡式螺杆膨脹動力機有個長的使用壽命且可長周期的穩定 運行，也消除了安全隱患。2、部件結構科學合理、節省材料，維修方便，因為 作為本裝置主件的螺杆採用組合件結構，由軸和用徑向定位鍵定位在軸上的螺 旋套構成，螺旋套磨損了僅需更換螺旋套即可，軸可繼續使用，而不像現有螺
杆需整根螺杆更換，可為企業節省材料費；另外，螺杆採用組合件結構，加工
螺旋套時，可著重其耐磨性能的提高，而加工軸時，可選用高強度的特殊材料 並單獨進行熱處理，可有效提高軸的剛性，提高主機的穩定性、安全性能和使
用壽命。3、對雜質和碳化物的敏感性低，噪聲和振動大為降低，這在於，本裝
置採用雙排結構，相當於兩臺同規格的泵在同時工作，因此當輸出轉矩一定時，
泵的轉速可以降低30-50%，從而降低噪聲和振動，減少對雜質和碳化物的敏感 性，也減少了故障源，改善了主機的受力狀況，大大提高螺杆膨脹動力機的使 用壽命。
下面結合實施例對本實用新型進一步闡述

附圖1為本實用新型的外觀示意圖； 附圖2為本實用新型結構的剖面示意圖。
具體實施方式
參見附圖1、 2， 一種平衡式螺杆膨脹動力機，它包括前蓋1、軸向定位 軸承2、徑向定位軸承4、前支座3、機械密封5、排氣口6、徑向定位鍵7、螺 旋套8、主動軸9、從動軸10、進氣口 11、隔板12、螺杆擋 13、泵體14、並帽15、後支座16、齒輪17、後蓋18、(為陳述方便，螺旋套8既指主動軸9上 的左、右螺旋套，也指從動軸10上的左、右螺旋套)。為節省材料和使部件有 高的性價比及便於維修，本例中的螺杆為組合件，主螺杆是由主動軸9和用徑 向定位鍵7定位在軸上的螺旋套8組成；從螺杆是由從動軸10和用徑向定位鍵 7定位在軸上的螺旋套8組成；螺杆根據需要也可設為整體性的。為便於維修和 安裝，泵體14可設為由軸向剖開的兩個半體構成。
本實施例的構成是在泵體14內腔中部設有垂直主動軸9或從動軸10 軸向的隔板12，隔板12將泵體14內工作腔隔為兩個。隔板14兩側主動軸9段 上所設的螺旋套8的螺旋齒大小形狀相同，旋向反向；隔板12兩側從動軸10 段上所設的螺旋套8的螺旋齒大小形狀相同，旋向反向。對應兩個工作腔，在 泵體14壁上各設有對應的排氣口 6，在泵體14壁上軸向中部設有供兩個工作腔 進氣的進氣口 11。隔板12固定在泵體14上，為防止主動軸9或從動軸IO對隔 板12的磨損，在隔板12與主動軸9或從動軸10之間設有螺杆擋圈13。為防止 螺旋套8向左邊軸向移動，在螺旋套8與後支座16之間設有並帽15。主動軸9 通過二個軸向定位軸承2和二個徑向定位軸承4固定在前支座3和後支座16上。 從動軸10通過二個軸向定位軸承2和二個徑向定位軸承4固定在前支座3和後 支座16上。主動軸9左部和右部各設有一套機械密封5。從動軸10左部和右部 各設有一套機械密封5。前蓋1固定前支座3上。後蓋18固定在後支座16。齒 輪17固定在主動軸9和從動軸10左端部。
權利要求1、一種平衡式螺杆膨脹動力機，包括螺杆、機械密封、軸承、泵體、前、後支座、前、後蓋，其特徵在於，在泵體內腔中部設有垂直螺杆軸向的隔板，隔板將泵體內工作腔隔為兩個，隔板兩側螺杆段的螺旋齒大小形狀相同，旋向反向，對應兩個工作腔，在泵體壁上各設有對應的出氣口，在泵體壁上軸向中部設有供兩個工作腔出氣的進氣口。
2、 按權利要求1所述的平衡式螺杆膨脹動力機，其特徵在於，螺杆為組 合件，由軸和用徑向定位鍵定位在軸上的螺旋套構成。
3、 按權利要求1所述的平衡式螺杆膨脹動力機，其特徵在於，隔板固定 在泵體上，在隔板與螺杆之間設有螺杆擋圈。
4、 按權利要求1所述的平衡式螺杆膨脹動力機，其特徵在於，在螺杆與 後支座之間設有並帽。
5、 按權利要求1或2或3或4所述的平衡式螺杆膨脹動力機，其特徵在 於，泵體由軸向剖開的兩個半體構成。
專利摘要本實用新型提供一種平衡式螺杆膨脹動力機，它的特徵在於，在泵體內腔中部設有垂直螺杆軸向的隔板，隔板將泵體內工作腔隔為兩個，隔板兩側螺杆段的螺旋齒大小形狀相同，旋向反向，對應兩個工作腔，在泵體壁上各設有對應的出氣口，在泵體壁上軸向中部設有供兩個工作腔進氣的進氣口。它的效果在於1.使用壽命長，對部件無軸向力損害。2.部件結構科學合理、節省材料，維修方便。3.對雜質和碳化物的敏感性低，噪聲和振動大為降低。
文檔編號F01C1/00GK201354649SQ200920141798
公開日2009年12月2日 申請日期2009年2月26日 優先權日2009年2月26日
發明者餘幼武, 周新坤, 廖海明, 廖秋根, 張顯洪, 湯小明, 羅時和, 趙育基 申請人:趙育基