一種接觸式密封倒置型氣波製冷的製造方法
2023-12-06 17:12:26
一種接觸式密封倒置型氣波製冷的製造方法
【專利摘要】一種接觸式密封倒置型氣波制冷機，屬於壓力氣體膨脹製冷【技術領域】。該機將密封性能較好的機械密封運用於制冷機械，在位於上機體的進氣管與主機體上的排氣管之間採用內流式平衡型雙端面機械密封，在上部過渡箱座中內嵌式上軸承箱的下面設置窄長式單端面機械密封，而在主機體中間內嵌式下軸承箱的上方則採用薄梯式單端面機械密封，冷卻潤滑系統均採用組合式結構，減少了重複設置造成的複雜、麻煩和浪費，保證了軸承和密封裝置的可靠工作。機械密封具有密封性能好，洩漏量小，耐振性強和壽命長等優點，有效克服了壓力氣體的內漏和嚴重影響制冷機絕熱效率的弊病，可提高製冷效率10%以上。倒置型結構簡單，拆裝方便，減輕勞動強度同時還可減少重大隱患。
【專利說明】一種接觸式密封倒置型氣波制冷機
[0001]【技術領域】
本發明涉及一種接觸式密封倒置型氣波制冷機，屬於壓力氣體膨脹製冷【技術領域】。
【背景技術】
[0002]氣波制冷機(89213744.4)、多級氣波制冷機(96115022.X)、阻尼對衝氣波制冷機(ZL200810011255.2)、外循環耗散氣波制冷機(ZL200810011257.1)、單管式氣體波製冷器(ZL200620089437.8)、共容腔散熱式氣波制冷機(201010107516.8)和軸流式自增壓氣波製冷裝置(ZL2013201009090.9)等中國專利，製冷過程均屬於一次或多次不定常膨脹製冷，而它們所具有的共同之處就是:都是依靠電機驅動或利用氣體的壓力差帶動氣體分配器自旋，以一定的旋轉速度將壓力氣體依次對各根末端封閉的振蕩管內的瀦留氣做不定常膨脹功。即帶有壓力的進口來料氣體通過噴嘴膨脹加速，由噴嘴出口高速噴出，依次間歇地射入前方輻射排布的多根末端封閉的振蕩接受管中，在周期性激振作用下管內氣體接受射入氣體的壓力能，並通過波系一一激波、壓縮波和膨脹波的相互作用完成不定常膨脹做功和能量轉換，將壓力能轉化為熱能後再通過管壁散出，入射氣體因膨脹做功消耗自身能量，並消除反射激波的不利影響使溫度降低而實現氣體製冷。
[0003]利用壓力氣體進行膨脹製冷，可以獲得比用工質循環製冷更低的低溫。上述各種氣波制冷機均能夠在比較低的轉速下較高效地工作。差異除了各自結構上有所不同外，所反映的機理也各有其某些創新之處。
[0004]氣波製冷技術在以氣體為介質的製冷場合已廣泛應用，尤其在石油天然氣開發處理領域中極具實用價值。目前已廣泛應用於石油氣中輕烴回收、天然氣脫水和液化、混合氣體的液化分離、低溫冷氣流源以及為國防軍工科研提供低溫冷氣源等領域。該類制冷機械一般都具有結構簡單、製造及運行成本低、節省能源、操作維護簡便、可靠性高等優點。前述的各種氣波制冷機的製冷效率雖均較高，但可以說遠未達到能夠達到的程度，即仍有非常大的效率提升空間。
[0005]目前氣波制冷機在實際應用中雖具有在低轉速下高效率的特點，但在實際運轉使用過程中普遍存在的問題有:(1)轉速雖然較低，但機器效率隨轉速和密封性能的影響均較大，其上下波動的範圍都在10%~30%左右；(2)高壓工況下常出現振動現象，同時噪音也較嚴重，嚴重時會使振蕩接受管斷裂；(3)由於機器內部有許多轉動件和密封件，故結構一般較為複雜且拆裝不太方便。為了解決上述幾方面的問題，我們做了深入的研究工作。
[0006]大量研究結果表明:影響氣波制冷機等熵效率的因素很多，包括有:機器轉速、壓力、壓差、進口溫度、膨脹比、管長、管徑、處理量和介質的洩漏量、噴嘴口徑形狀與尺寸、密封結構形式與尺寸、帶液運行性能、制冷機的結構設計等等。其中密封的選取是最為關鍵和至關重要的，它既決定了介質的洩漏量的多少，更決定著機器製冷效率的高低。故一臺轉動式制冷機械的性能優劣 很重要的一項就取決於選擇了何種密封。前面提及的各種氣波制冷機所採用的主要密封比較一致，基本上都是使用非接觸式密封，具體說即是各種軸向或者徑向的迷宮密封。之所以使用迷宮密封皆是由於氣波制冷機的基本結構一定包括有靜止的機體和轉動的軸及其軸上同步運轉的部件，這其中必然包括旋轉分配器一射流噴嘴等。最理想的結果是通過密封技術的正確使用使新進入機器但未經製冷的氣體與製冷以後的氣體徹底隔絕，完全不混合。但要實現這樣的目標可以說是非常難做到的。因為這隻有使動靜件產生接觸才行，即是使軸與殼體觸碰上，而實際這樣一來，軸就無法正常轉動工作了。
[0007]一般情況下密封的形式和種類都很多，工程中常用的氣體軸密封有迷宮密封、浮環密封和機械密封。其中迷宮密封洩漏量大，浮環密封較難控制壽命短且容易造成軸承和密封失效，機械密封屬於接觸式密封，雖具有密封性能好，洩漏量極小，耐振性強，使用壽命長，不需經常調整，摩擦功耗小等優點，但配套設施結構複雜，加工裝配困難較多，並且造價相對較高，實施難度確實很大。
[0008]前述的各種氣波制冷機械內部的動密封幾乎無一例外地一概採用的是迷宮密封，這主要是由於迷宮密封屬於非接觸式密封，使用中無摩擦和障礙，結構簡單易實現。其實迷宮密封用於氣波制冷機不僅洩漏量大，而且由於氣流不斷通過密封齒間隙，節流和膨脹不斷交替地在進行，氣滯阻力所產生的這種流動就會造成很大的振動以及噪聲，進而達到振蕩接受管的斷裂。而從未使用機械密封的原因則是因為機械密封使用時要求的適用條件和所受限制很多，會造成結構較為複雜，不容易實現。
[0009]為了防止製冷前後的氣體摻混及外洩，制冷機內多處一般都設置了各種形式的動密封及外密封，這也使得此類機器承載受壓能力有不同程度的降低。機械密封能夠比較好的適應氣波制冷機的生產工況，可以保證設備長壽命且穩定安全地運轉。而隨著天然氣採氣集輸技術的發展，天然氣的處理和生產正呈向高壓力發展的趨勢，亟需有更加高效可靠的高壓氣體膨脹製冷技術裝備來提供支持。為了解決上述這些問題，我們發明了接觸式密封倒置型氣波制冷機。
【發明內容】
[0010]本發明的目的就是要提供一種接觸式密封倒置型倒立狀氣波制冷機，在低轉速工況下比現有氣波制冷機具有更穩定更高製冷效率的單體不定常膨脹制冷機械。
[0011]本發明採用的技術解決方案為:一種接觸式密封倒置型氣波制冷機包括機體殼、主軸機構、主軸支撐裝置、機械密封裝置、冷卻系統和潤滑系統，所述機體殼從上到下由頂蓋、上部過渡箱座、上機體、主機體和聯軸器支座依次緊固連接在一起，所述主軸機構是由倒置的電機經磁聯軸器連接主軸，主軸的下端為連接端，上端為封閉端，上半軸設有一段空心軸，主軸上設有支撐旋轉噴嘴的凸臺，旋轉噴嘴包括分別套裝在主軸上的噴嘴主體和圓柱形封蓋，並通過第一圓螺母壓帽壓緊，在主機體與旋轉噴嘴之間鑲裝一厚度範圍為l(T80mm的襯套，襯套圓周上設有與主機體周向相同數量的圓孔；所述主軸支撐裝置採用在主機體內的嵌入式下軸承箱中設有兩個第一軸承和在上部過渡箱座內的內嵌式上軸承箱中設有一個第二軸承；所述機械密封裝置位於上機體上的進氣管與主機體上的排氣管之間，採用內流式平衡型雙端面機械密封，位於上部過渡箱座中的內嵌式上軸承箱下方設有窄長式端面機械密封，位於嵌入主機體內的內嵌式下軸承箱上方設有薄梯式式單端面機械密封；所述冷卻系統在水缸套底座內設有位於機械密封裝置外圍的水缸套，並在所述機體殼的相應部位設置水缸套的冷卻水道；所述潤滑系統在機體殼的相應部位設置所述軸承與機械密封的潤滑油道。
[0012]所述機殼體設有側向開口，上機體上的側向開口連接進氣管，主機體上的側向開口連接排氣管，主軸的空心軸上端設有進氣孔，下端設有與旋轉噴嘴相通的氣道，旋轉噴嘴的噴口與設置在襯套和主機體圓周上10-99個接受管管孔的位置相對應，主機體上所有接受管管孔通過襯套全部由矩形孔過渡到圓形孔，每個圓形孔連接4-12m長的振蕩接受管。
[0013]所述內嵌式下軸承箱內的第一軸承和薄梯式單端面機械密封共用同一種潤滑冷卻液，採用上進下出方式，在內嵌式下軸承箱及薄梯式單端面機械密封上設置一蓋板，並與內嵌式下軸承箱緊固。
[0014]採用上述技術方案，該氣波制冷機整體結構為立式，主軸及軸承承受的主要來自軸向力，側向進氣、側向排氣，且均可採用單管和多管，側向進、排氣的好處在於更換軸承和更換拆卸內件不必動用連接管線，可以省去很多拆卸搬抬的麻煩。電機倒置於機體下端，能徹底避免電機軸一旦串位易造成重大事故的隱患；上端無電機，拆裝機器、更換內部零件和軸承均經過上面埠進行將更加方便，避免了在機體底部安裝軸承時仰頭向上敲裝軸承的困難和不便。立式結構具有佔地面積小，主軸的受力狀況好等優點，從而主軸徑向尺寸較相同生產能力的臥式結構小，進而整體結構可以變小，質量較輕。本機整體結構考慮的原則即是在確保實現原理功能的基礎上，結構合理可行，裝拆方便。
[0015]為了便於裝拆處於中間位置的機械密封、主軸和噴嘴，殼體分為兩部分，主機體和上機體，主機體在下部。出於加工便利的考慮，主軸也由兩段組成:一段為部分空心軸和部分實心軸；另一段為實心軸。兩段軸通過剛性連接。常溫氣體通過氣體緩衝腔進入空心軸，然後通過裝在空心軸上另一端的旋轉射流噴嘴(氣體分配器)，射入振蕩接受管，完成氣體製冷的全過程。空心軸設置在機體中段，靠近機體兩端的為實心軸。為方便更換本機器唯一的易損件軸承，主軸的兩端各設置有一個內置嵌入式的軸承座。
[0016]由於氣波制冷機的噴嘴處於機器的中間位置比較遠離機體的敞口端以及噴嘴直徑尺寸較小，致使在機體上通過手工方式加工與噴嘴口相配合的方形流道口過渡困難，因此本機在機體與噴嘴之間設置鑲裝一環形襯套，以實現方圓孔之間的過渡。因氣體分配器-噴嘴口徑一般為矩形或方形，而接受管管徑以及相連主機體上的孔則都是圓形的，氣體從矩形或方形的孔中射出，要進入圓形的管中，必然會遇到死區固壁，造成未製冷的常溫氣體與從管中返回的經膨脹製冷後的氣體摻混，以至於製冷效率降低。這樣通過加裝一個襯套以逐漸過渡，襯套的兩邊，裡面為方形，外面為圓形，這樣可確保射氣充分不受阻。
[0017]通過對氣波制冷機的研究可知:進口常溫氣體與出口製冷後氣體的摻混能大幅降低氣波制冷機的製冷效率。所以進口管和出口管之間軸段的密封優劣對氣波制冷機的製冷效率影響極大。因而此區域的密封是必不可少的，而密封形式的選取至關重要，若想最大程度的提高機器的製冷效率，其中最為有效的方法之一即是選擇一種有效可靠的密封形式。為了保證氣波機運轉的穩定性，減少振動，選擇機械密封作為其主密封。機械密封屬於接觸式密封，具有密封性能好，洩漏量極小，使用壽命長，不需經常調整，摩擦功耗小，適用範圍廣等優點。
針對氣波制冷機應用於生產的使用工況和性能要求，主軸中間軸段的密封採用內流式平衡型雙端面機械密封作為主密封，同時引入封液對氣體介質進行封堵及摩擦副潤滑。中間區域正是進口管和出口管之間的軸段，採用雙端面平衡型機械密封，既可有效調節和平衡軸向受力，還能完全阻止常溫氣與製冷氣的混合，顯著提高製冷效率。主軸兩端的支撐分別設置有軸承並各自設有軸承箱座，還在其內軸承旁分別設置單端面機械密封，所起的作用在於將氣相介質與潤滑冷卻液隔絕，並且密封與軸承共用同一油路，省去了各自分別設立潤滑通道的麻煩，簡化了制冷機潤滑和冷卻系統。兩端軸承箱座以及中間的機械密封與水缸套座均採用內置鑲嵌結構，減少了與機體各處的配合，提高了設備製造精度。
[0018]機械密封中密封面的摩擦和密封環的攪拌會不斷地產生熱量,致使密封裝置的溫度不斷提高，從能量平衡觀點，機械密封的摩擦熱在數值上是等於密封副的摩擦功耗的。而密封副只有限制在一定溫度範圍內才能正常工作，所以為了改善機械密封工作的溫度環境，必須不斷把機械密封摩擦副產生的熱量轉移走。所以本機在中間機械密封腔外設有水缸套以對其進行降溫冷卻，確保機械密封的密封效果和壽命。
[0019]冷卻潤滑油對機械密封起著潤滑、冷卻和封堵介質的作用，而對軸承則起著潤滑和冷卻作用，所以必須對油路系統配套冷卻系統，降低潤滑油的溫度。而在主軸的下部支撐裝置處因靠近機器的低溫出口循環油的熱溫正好可確保軸承不受噴嘴出口低溫的影響。
[0020]同時為了保證實際生產中，維修周期的一致性，對主軸兩端進出氣口與軸承之間的密封也採用機械密封。軸兩端這兩處機械密封與相近軸承分別共用潤滑油路系統和冷卻系統。大大降低了供油系統和冷卻系統的複雜性，降低了生產成本。
[0021]靠近機器兩端的軸承箱座以及中間的水缸套底座均採用內置鑲嵌結構形式與機體配合，這減小了機體的分段配合多造成的累計偏差，拆裝更換軸承方便，而且機件安裝拆卸均可自上而下完成，減輕勞動強度。內鑲座均採用內六角螺栓緊固，節省空間；並設頂絲孔，便於拆卸。
[0022]由於生產過程中經常會有易燃易爆的情況出現，氣體的洩漏常常容易造成事故。所以在氣波制冷機軸與電機的聯接處，採用磁性聯軸器進行聯接。磁性聯軸器利用磁場的作用，不通過接觸，透過磁路工作間隙和隔離套的薄壁傳遞力和扭矩，從而取消了傳統機械傳動上的密封裝置，變動密封為靜密封，較好的解決了電機與軸聯接處的介質洩漏問題，實現了高壓場合電機驅動的完全密封。為了避免制冷機軸竄動，引起磁性聯軸器內外磁轉子碰撞、摩擦，造成事故，電機安裝在制冷機下端。
[0023]本發明所能達到的有益效果是:
1、通過機械密封這種接觸式密封結構的實施，有效克服了壓力氣體的內漏和嚴重影響制冷機絕熱等熵效率的弊病，可提高製冷效率至少10%以上。
[0024]2、能一定程度調節高氣壓下軸向力大出現的接觸式密封的使用問題和平衡問題，可顯著提高軸承以及機器的使用壽命。
[0025]3、通過用機械密封這種接觸式密封取代屬於非接觸式密封的迷宮密封，節省了機器內部徑向與軸向的尺寸空間，減少了多處的配合及加工環節，製造精度提高。
[0026]4、電機倒置於機器下端，可避免出現一旦電機軸串位而造成重大事故；即轉動電機帶動外磁缸與靜止中間隔套之間直接接觸摩擦起火。
[0027]5、安裝、拆卸均由原來的由兩邊向裡進行改為全部從頂部向下完成，簡化了結構及安裝，可大大減輕勞動強度和工作量。
[0028]6、上下兩端支撐軸承箱座內的軸承和單端面機械密封由於位置關係很近，可以分別共用一套潤滑冷卻系統，省卻了複雜重複的油路水路。同時解決了運轉時震動劇烈和噪音大的難題，有效避免和很好解決了接受管斷裂的大問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是一種接觸式密封倒置型氣波制冷機的結構圖。
[0030]圖中:1、電機,2、夕卜磁缸,3、聯軸器支座,4、內磁缸,5、主軸,5a、凸臺，5b、空心軸，
6、第一軸承，7、嵌入式下軸承箱，8、旋轉噴嘴，9、襯套，10、主機體，11、水缸套底座，12、內流式平衡型雙端面機械密封，13、內六角螺栓，14、水缸套，15、插管，16、活接頭，17、水缸套封蓋，18、0形密封圈，19、上機體，20、上部過渡箱座，21、窄長式單端面機械密封，22、內嵌式上軸承箱，23、內六角螺栓，24、第二軸承，25、第二圓螺母壓帽，26、頂蓋，27,0形密封圈，28、活接頭，29、進氣管，30、O形密封圈，31、排氣管，32、第一圓螺母壓帽，33、振蕩接受管，34、蓋板，35、薄梯式單端面機械密封，36、間隔套管，37、壓緊螺母，38、中間隔套。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖對本發明的實施方式做進一步詳細的描述。
[0032]圖1示出了一種接觸式密封倒置型氣波制冷機的結構圖。圖中，接觸式密封倒置型氣波制冷機包括由主機體10、上機體19、上部過渡箱座20、頂蓋26以及聯軸器支座3等構成的機器的殼體，在機器中設有帶動旋轉噴嘴8轉動的主軸機構、主軸的支撐裝置、機械密封裝置和冷卻潤滑系統。機體從上到下由頂蓋26、上部過渡箱座20、上機體19、主機體10、聯軸器支座3和電機I依次固定連接在一起，主軸機構是由倒置的電機I經磁聯軸器連接主軸5，主軸5上依託一凸臺平面用以固定安裝旋轉噴嘴8，由於電機處於下部，故主軸5的下部為連接端，上端為封閉端，且上半軸設為空心軸段，因為進氣口和射氣排氣口的位置均在這一區段內，在噴嘴位置的外圍設置一襯套9，即在主機體10與旋轉噴嘴8之間鑲裝一襯套9，其厚度在l(T80mm之間。襯套9圓周上加工有與主機體10周向同樣數量的管孔。因氣體分配器噴嘴口徑一般多為矩形或方形，而接受管管徑以及機體上的孔都是圓形的，氣體從旋轉噴嘴8矩形或方形的孔中射出，要進入圓形的管中，必然會遇到死區固壁，造成未製冷的常溫氣體與從管中返回的經膨脹製冷後的氣體摻混，以致使製冷效率降低。此襯套9的內圈和外環兩面孔形是不一樣的，裡面為方形，外面為圓形，中間逐漸過渡。這樣可保射氣充分且不受阻擋。
[0033]主機體10圓周上所有接受管管孔通過內部加裝的襯套9全部由矩形過渡到圓形，即呈所謂的「天方地圓」形，並與振蕩接受管33上接頭體相配的接口形式，與可焊接或可拆卸接頭連接；振蕩接受管33的長度一般在4?12米之間選取，管徑及管長是根據處理量的大小以及氣流的速度確定的。
[0034]主軸5的支撐裝置位於嵌入主機體10內的嵌入式下軸承箱7中的第一軸承6和位於上部過渡箱座20中的內嵌式上軸承箱22內的第二軸承24，進氣和排氣口均採用側向開口，進氣管口 29從上機體19上開孔連接，壓力氣體由此進口進入到中間加工成空心的主軸5內，從上向下後，進入到安裝在主軸5上的旋轉噴嘴8內，氣體經旋轉噴嘴8和襯套9分別射流進入到沿主機體10外圍一周連接有10?99根振蕩接受管33內作往復運動和膨脹功後，經設在主機體10上的排氣管31外輸。進氣管和排氣管均設為1-4個，且均為側向開口。[0035]主軸5外部中間部位有一平臺面，是用來依託定位並固定旋轉噴嘴8的。此平臺的上部即為空心軸段,其下面一直到端部均為實心。主軸5上設有通過鍵連接的內磁缸4、第一軸承6、靠第一圓螺母壓帽32緊固的旋轉噴嘴8和用第二圓螺母壓帽25緊固的第二軸承24，此外還在主軸5上中下位置處設有三種不同形式的機械密封。
[0036]旋轉噴嘴8是氣波制冷機的關鍵部件之一，本機的噴嘴由兩部分組成:一部分是加工有內部流道的噴嘴主體；另一部分圓柱體形的封蓋，它們是分別套裝在主軸上，通過圓螺母進行壓緊。封蓋和噴嘴、軸之間用O形圈密封，防止漏氣。噴嘴口徑的數量和尺寸面積與氣體流量有關，數量分別為一、二、三、四、六、八隻。
[0037]位於上機體19上的進氣管29和主機體10上的排氣管31之間的主密封採用接觸式密封中的機械密封，考慮進、排氣管之間的壓差較大和所處位置的周圍介質環境則選取內流式平衡型雙端面機械密封12以阻截進氣端的高壓氣體洩漏到排氣管處的低壓端。內流式平衡型雙端面機械密封12的使用必須要配套冷卻潤滑系統，其上雙端面處靜環和動環兩對摩擦副一定要通入冷卻潤滑液，為直達動、靜環摩擦副的位置。在主機體10和水缸套底座11上對位開孔，再向孔內裝配插管15，使冷卻液採用下進上出(d-h)方式。上部摩擦副對應的通液孔從上機體19上鑽孔，採用下進上出(g_c)方式，除了直接衝刷冷卻摩擦畐0，將摩擦熱帶走外，還需要在機械密封的周圍建立一個低溫的冷卻環境，以延長該密封的使用壽命，這樣通過減少熱量的傳遞傳導，也可進一步提高制冷機的製冷效率。另外在水缸套14上方設有水缸套封蓋17，其上安裝O形密封圈18，再由上機體19將其壓緊。在水缸套底座11和上機體19的內部分別為內流式平衡型雙端面機械密封12兩端的防轉銷設有定位槽，用途為防轉和限位。
[0038]在位於主軸5上下兩處支撐裝置即位於上部過渡箱座20中的內嵌式上軸承箱22和嵌入主機體10內的內嵌式下軸承箱7的一端分別設置單端面機械密封，以隔斷上下兩處支撐裝置處氣相介質與軸承所需潤滑油之間的混合。
[0039]開在上部過渡箱座20上的b孔和接管為潤滑液的進口，其正對單端面機械密封21的密封摩擦副，不僅起到衝刷潤滑摩擦副鏡面，帶走熱量的作用，進入的潤滑油同時也能給第二軸承24潤滑，採用下進上出(b-a)方式，從頂蓋26上側向開孔接管，使潤滑油回到油箱以便循環使用。
[0040]位於內嵌式下軸承箱7內的第一軸承6和薄梯式單端面機械密封35也共用同一種潤滑冷卻液，採用上進下出(f_e)方式。在內嵌式下軸承箱7及薄梯式單端面機械密封35之上設置一蓋板34，並與內嵌式下軸承箱7緊固，起到限位防轉和一定的密封作用。
[0041]氣波制冷機在整體結構方面在確保能實現生產功能的基礎上，主要考慮結構合理可行。裝拆都是從上往下進行的，避免了在機體底部安裝軸承時敲軸承的不便。安裝時，首先在機體外將軸與噴嘴裝配在一起，然後，在主機體上把在噴嘴下面的軸承座、軸承和密封件依次安放並固定好，接著把軸由上往下敲；敲到位後，按順序依次將零部件裝配好，接著安裝上部的密封組件。而拆的順序則與裝的順序相反:將噴嘴上面的零部件拆完後，由下往上敲軸，敲松後，再拆噴嘴下面的零部件。氣波機裝拆方便，且能保證裝配要求。
【權利要求】
1.一種接觸式密封倒置型氣波制冷機，包括機體殼、主軸機構、主軸支撐裝置、機械密封裝置、冷卻系統和潤滑系統，其特徵在於:所述機體殼從上到下由頂蓋(26)、上部過渡箱座(20)、上機體(19)、主機體(10)和聯軸器支座(3)依次緊固連接在一起，所述主軸機構是由倒置的電機(I)經磁聯軸器連接主軸(5)，主軸(5)的下端為連接端，上端為封閉端並設有絞絲吊環孔，上半軸設有一段空心軸(5b)，主軸(5)上設有支撐旋轉噴嘴(8)的凸臺(5a)，旋轉噴嘴(8)包括分別套裝在主軸(5)上的噴嘴主體和圓柱形封蓋，並通過第一圓螺母壓帽(32 )壓緊，在主機體(10 )與旋轉噴嘴(8 )之間鑲裝一厚度廣範圍為l(T80mm的襯套(9)，襯套(9)圓周上設有與主機體(10)周向相同數量且兩件嚴格對中尺寸同一的圓孔；所述主軸支撐裝置採用在主機體(10 )內的嵌入式下軸承箱(7 )中設有兩個第一軸承(6 )和在上部過渡箱座(20)內的內嵌式上軸承箱(22)中設有一個第二軸承(24);所述機械密封裝置位於上機體(19)上的進氣管(29)與主機體(10)上的排氣管(31)之間，採用內流式平衡型雙端面機械密封(12)，位於上部過渡箱座(20)中的內嵌式上軸承箱(22)下方設有窄長式單端面機械密封(21)，位於嵌入主機體(10)內的內嵌式下軸承箱(7)上方設有薄梯式單端面機械密封(35);所述冷卻系統在水缸套底座(11)內設有位於機械密封裝置外圍的水缸套(14)，並在所述機體殼的相應部位設置水缸套(14)的冷卻水道；所述潤滑系統在機體殼的相應部位設置所述軸承與機械密封的潤滑油道。
2.根據權利要求1所述的一種接觸式密封倒置型氣波制冷機，其特徵在於:所述機殼體設有側向開口，上機體(19 )上的側向開口連接進氣管(29 )，主機體(10 )上的側向開口連接排氣管(31 )，進氣管(29)和排氣管(31)的設置數量均為f 4個；主軸(5)的空心軸(5b)上端設有進氣孔(j )，進氣孔的數量為21個，下端設有與旋轉噴嘴(8)相通的氣道，旋轉噴嘴(8)的噴口位置與設置在襯套(9)和主機體(10)圓周上10-99個接受:管管孔的位置相對應，主機體(10)上所有接受管管孔通過襯套(9)全部由圓形孔過渡到矩形孔，主機體(10)外緣上每個圓形孔連接4-12m長的振蕩接受管(33)。
3.根據權利要求1所述的一種接觸式密封倒置型氣波制冷機，其特徵在於:所述內嵌式下軸承箱(7)內的第一軸承(6)和薄梯式單端面機械密封(35)共用同一種潤滑冷卻液，採用上進下出方式，在內嵌式下軸承箱(7)及薄梯式單端面機械密封(35)上設置一蓋板(34)，並與內嵌式下軸承箱(7)緊固。
【文檔編號】F16J15/16GK103868269SQ201410119687
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】朱徹, 胡大鵬, 代玉強, 劉培啟, 鄒久朋, 武錦濤, 張禮鳴, 張大為 申請人:大連理工大學