大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，它包括膨脹機(jī)主軸、膨脹端和風(fēng)機(jī)制動(dòng)端，膨脹機(jī)主軸包括主軸及主軸機(jī)殼，主軸兩端分別通過軸承與主軸機(jī)殼兩端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并分別與膨脹端和風(fēng)機(jī)制動(dòng)端傳動(dòng)連接，膨脹機(jī)主軸上設(shè)有至少一個(gè)主軸油制動(dòng)器，主軸油制動(dòng)器包括環(huán)形制動(dòng)體及制動(dòng)體進(jìn)油管道，主軸與環(huán)形制動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，環(huán)形制動(dòng)體內(nèi)環(huán)壁上設(shè)有與制動(dòng)體進(jìn)油管道連通的環(huán)形制動(dòng)油槽，主軸機(jī)殼設(shè)有供油回油口；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型產(chǎn)品綜合利用主軸油制動(dòng)器和風(fēng)機(jī)制動(dòng)端制動(dòng)，在低溫裝置工藝設(shè)計(jì)無法使用增壓制動(dòng)膨脹機(jī)又需要大功率制動(dòng)效果時(shí)，能更好的滿足膨脹端大負(fù)荷運(yùn)行需求，制動(dòng)功率可達(dá)200kw，并可根據(jù)膨脹端實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)。
【專利說明】
大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及透平膨脹機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種非增壓制動(dòng)方式的膨脹機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]透平膨脹機(jī)是實(shí)現(xiàn)接近絕熱等熵膨脹過程的一種有效機(jī)械，氣體工質(zhì)在膨脹過程獲得低溫，同時(shí)對(duì)外作功，因此對(duì)于膨脹機(jī)的應(yīng)用包含兩個(gè)功效:獲得低溫冷量和回收能量(對(duì)外作的功)；無論哪一種膨脹機(jī)同軸另一端都需要制動(dòng)端，將膨脹機(jī)輸出的功吸收同時(shí)控制膨脹機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速。
[0003]目前，透平膨脹機(jī)制動(dòng)端有透平壓縮機(jī)(增壓)、發(fā)電機(jī)、油制動(dòng)器、風(fēng)機(jī)制動(dòng)器等，一般為了能量的充分利用，都會(huì)采用透平壓縮機(jī)作制動(dòng)端即增壓制動(dòng)，但是，部分低溫裝置特殊性流程設(shè)計(jì)時(shí)沒有合適的工藝氣體增壓回收能量來制動(dòng)膨脹機(jī)，此時(shí)只能采用油制動(dòng)或風(fēng)機(jī)制動(dòng)這種能量消耗型制動(dòng)方式。
[0004]然而，風(fēng)機(jī)制動(dòng)是由同軸膨脹端旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)輪旋轉(zhuǎn)，直接從環(huán)境中大氣吸入空氣，將壓力提高后再直接排入大氣，調(diào)節(jié)出口管路上的閥門改變吸氣量和排氣壓力來調(diào)整制動(dòng)負(fù)荷，通常制動(dòng)功率在50kw以下，S卩使改變膨脹端機(jī)型大小，最大制動(dòng)功率也只能達(dá)到10kw;油制動(dòng)器是在膨脹端同軸懸掛一制動(dòng)輪，在轉(zhuǎn)子和定子之間通入一定壓力的潤滑油，通過摩擦將膨脹端輸出的功轉(zhuǎn)換為熱量，由潤滑油帶到油冷卻器中冷卻，調(diào)節(jié)供油油量和油壓即可改變透平膨脹機(jī)的制動(dòng)負(fù)荷和轉(zhuǎn)速，雖然與風(fēng)機(jī)制動(dòng)相比，具有噪聲小、體積小、操作簡便、調(diào)節(jié)范圍廣等特點(diǎn)，但是制動(dòng)功率一般也在50kw以下;可見，無論是風(fēng)機(jī)制動(dòng)或油制動(dòng)器都受制動(dòng)功率所限，都無法用于制動(dòng)大功率透平膨脹機(jī)，無法滿足部分低溫裝置的特殊性流程設(shè)計(jì)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種在低溫裝置工藝設(shè)計(jì)無法使用增壓制動(dòng)方式膨脹機(jī)又需要大功率制動(dòng)效果的情況下，能夠更好的滿足膨脹端大負(fù)荷運(yùn)行需求的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)。
[0006]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
[0007]—種大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，它包括膨脹機(jī)主軸以及同軸設(shè)置在所述膨脹機(jī)主軸兩端的膨脹端和風(fēng)機(jī)制動(dòng)端，所述膨脹機(jī)主軸包括主軸以及圍繞在所述主軸四周的主軸機(jī)殼，所述主軸的兩端分別通過膨脹端軸承和制動(dòng)端軸承與所述主軸機(jī)殼的兩端軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并分別與所述膨脹端和所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端傳動(dòng)連接，所述膨脹機(jī)主軸上設(shè)有至少一個(gè)主軸油制動(dòng)器，所述主軸油制動(dòng)器包括位于所述主軸機(jī)殼內(nèi)且與所述主軸同軸設(shè)置的環(huán)形制動(dòng)體以及位于所述主軸機(jī)殼外的制動(dòng)體進(jìn)油管道，所述環(huán)形制動(dòng)體與所述主軸機(jī)殼的內(nèi)壁固定連接，所述主軸與所述環(huán)形制動(dòng)體軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述環(huán)形制動(dòng)體的內(nèi)環(huán)壁上同軸設(shè)置有環(huán)形制動(dòng)油槽，所述制動(dòng)體進(jìn)油管道穿過所述主軸機(jī)殼與所述環(huán)形制動(dòng)體固定連接，并延伸至所述環(huán)形制動(dòng)體內(nèi)部與所述環(huán)形制動(dòng)油槽連通，所述主軸機(jī)殼上還設(shè)有與所述主軸機(jī)殼內(nèi)部連通的供油回油口。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型產(chǎn)品增設(shè)主軸油制動(dòng)器，將主軸作為轉(zhuǎn)子，環(huán)形制動(dòng)體作為定子，并設(shè)有制動(dòng)體進(jìn)油管道和環(huán)形制動(dòng)油槽，轉(zhuǎn)子與定子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦，通過對(duì)制動(dòng)體進(jìn)油管道和環(huán)形制動(dòng)油槽通入一定壓力的制動(dòng)油，能夠更好的保證有足夠的制動(dòng)油流量來制動(dòng)和散熱，制動(dòng)油在轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙中不但能依靠自身的粘滯力來制動(dòng)，而且能通過油路回路帶走消耗摩擦產(chǎn)生的熱量從而達(dá)到制動(dòng)的目的，還能保證制動(dòng)油溫度不會(huì)超高而損壞油品和零件，同時(shí)，與膨脹端同軸的另一端為風(fēng)機(jī)制動(dòng)端，當(dāng)膨脹端氣體膨脹推動(dòng)主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)制動(dòng)端可以從入口吸入空氣進(jìn)行壓縮，消耗同軸輸出的能量，二者聯(lián)合制動(dòng)可更好的滿足大功率膨脹機(jī)組的運(yùn)行要求，這樣在低溫裝置工藝設(shè)計(jì)無法使用增壓制動(dòng)方式膨脹機(jī)又需要大功率制動(dòng)效果的情況下，能夠更好的滿足膨脹端大負(fù)荷運(yùn)行需求，膨脹機(jī)制動(dòng)功率可達(dá)到200kw，而通過增減主軸上主軸油制動(dòng)器的數(shù)量，還可以調(diào)節(jié)膨脹機(jī)的制動(dòng)功率，從而滿足膨脹端的不同情況下的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷，更加方便使用，適用范圍更廣。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述膨脹機(jī)主軸上設(shè)有用于測量膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速的測速口以及用于測量膨脹機(jī)振動(dòng)狀況的測振口。
[0012]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:更加方便測量膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速和振動(dòng)狀況。
[0013]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述膨脹端軸承與所述膨脹端之間設(shè)有起密封作用的膨脹端軸封，所述制動(dòng)端軸承與所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端之間設(shè)有起密封作用的制動(dòng)端軸封。
[0014]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:通過軸封將主軸機(jī)殼內(nèi)腔分別與膨脹端、制動(dòng)端隔開，能夠更加有效的避免工質(zhì)氣體從膨脹端進(jìn)入主軸機(jī)殼內(nèi)腔，避免空氣從制動(dòng)端進(jìn)入主軸機(jī)殼內(nèi)腔，避免制動(dòng)油或軸承上的潤滑油從主軸機(jī)殼內(nèi)腔流入膨脹端或制動(dòng)端，從而更好的保證膨脹機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
[0015]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述膨脹端包括膨脹機(jī)蝸殼、膨脹葉輪以及可防止滑動(dòng)盤卡死且有效消除滑動(dòng)盤和噴嘴葉片之間滑動(dòng)間隙的可調(diào)噴嘴，所述可調(diào)噴嘴和所述膨脹葉輪相對(duì)于所述主軸從外向內(nèi)同軸設(shè)置于所述膨脹機(jī)蝸殼內(nèi)，所述可調(diào)噴嘴與所述膨脹機(jī)蝸殼的內(nèi)壁固定連接，所述膨脹機(jī)蝸殼上設(shè)有供工質(zhì)氣體進(jìn)出的膨脹機(jī)進(jìn)口和膨脹機(jī)出口，所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端包括風(fēng)機(jī)排氣蝸殼以及位于所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼內(nèi)的風(fēng)機(jī)葉輪，所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼上設(shè)有供空氣進(jìn)出的制動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口和制動(dòng)風(fēng)機(jī)出口，所述主軸機(jī)殼的兩端分別與所述膨脹機(jī)蝸殼和所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼固定連接，所述主軸的兩端分別與所述膨脹葉輪和所述風(fēng)機(jī)葉輪同軸傳動(dòng)連接。
[0016]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:結(jié)構(gòu)更加緊湊，生產(chǎn)制造更加簡單，投入成本更低，制動(dòng)效果更好。
[0017]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼內(nèi)還設(shè)有與所述風(fēng)機(jī)葉輪對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)吸氣導(dǎo)向蓋，所述風(fēng)機(jī)吸氣導(dǎo)向蓋呈筒狀，且同軸設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)葉輪遠(yuǎn)尚所述主軸的一側(cè)。
[0018]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:風(fēng)機(jī)制動(dòng)端從入口吸入空氣進(jìn)行壓縮更加方便，效率更高，消耗同軸輸出的能量的效率也更高，制動(dòng)效果更好。
[0019]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述可調(diào)噴嘴包括可改變噴嘴通道面積的多個(gè)噴嘴葉片、呈環(huán)狀的定位盤、呈環(huán)狀的滑動(dòng)盤和呈環(huán)狀的導(dǎo)流器蓋板，所述導(dǎo)流器蓋板、所述滑動(dòng)盤和所述定位盤同軸設(shè)置且相互匹配，所述導(dǎo)流器蓋板和所述定位盤分別位于所述滑動(dòng)盤的兩側(cè)，全部所述噴嘴葉片均位于所述滑動(dòng)盤與所述定位盤之間，且沿所述定位盤圓周方向均勻分布，每個(gè)所述噴嘴葉片一側(cè)與所述定位盤緊密貼合并轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一側(cè)與所述滑動(dòng)盤緊密貼合并滑動(dòng)連接，所述滑動(dòng)盤靠近所述導(dǎo)流器蓋板的一側(cè)垂直設(shè)有可帶動(dòng)所述滑動(dòng)盤做弧線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)銷，所述導(dǎo)流器蓋板上設(shè)有與所述傳動(dòng)銷對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)滑槽，所述傳動(dòng)銷從所述傳動(dòng)滑槽穿出且可在所述傳動(dòng)滑槽內(nèi)滑動(dòng);所述導(dǎo)流器蓋板靠近所述滑動(dòng)盤的一側(cè)和所述滑動(dòng)盤靠近所述導(dǎo)流器蓋板的一側(cè)同軸設(shè)置有可相互扣合連接的蓋板凸環(huán)和滑動(dòng)盤凸環(huán)，且所述導(dǎo)流器蓋板靠近所述滑動(dòng)盤的一側(cè)沿圓周方向還設(shè)有多個(gè)可抵壓在所述滑動(dòng)盤側(cè)面的彈力碰珠，所述導(dǎo)流器蓋板的外環(huán)邊緣設(shè)有向所述滑動(dòng)盤和定位盤延伸的蓋板側(cè)壁，所述蓋板側(cè)壁覆蓋所述滑動(dòng)盤并與所述定位盤可拆固定連接。
[0020]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:可調(diào)噴嘴結(jié)構(gòu)更加緊湊，制造組裝更加簡單，投入成本更低，使用更加方便，導(dǎo)流器蓋板內(nèi)側(cè)的彈力碰珠可抵壓在滑動(dòng)盤靠近它的一側(cè)，彈力碰珠的彈力可將滑動(dòng)盤壓向噴嘴葉片，噴嘴葉片會(huì)繼續(xù)壓向定位盤，使得噴嘴葉片的兩側(cè)由于受壓而貼緊滑動(dòng)盤和定位盤，從而消除滑動(dòng)盤和噴嘴葉片之間的滑動(dòng)間隙，始終將滑動(dòng)間隙保留在導(dǎo)流器蓋板與滑動(dòng)盤之間，這樣就能實(shí)現(xiàn)噴嘴通流部分的零間隙，既有效減少噴嘴部分的內(nèi)泄漏，提升流道效率，又有效避免滑動(dòng)盤與導(dǎo)流器蓋板之間發(fā)生卡死的情況，確保膨脹機(jī)組的穩(wěn)定性和可靠性。
[0021]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，每個(gè)所述噴嘴葉片的中部均設(shè)有定位孔，其遠(yuǎn)離所述定位盤內(nèi)環(huán)的一端側(cè)面均垂直設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)銷，所述定位盤上沿圓周方向設(shè)有多個(gè)分別與對(duì)應(yīng)所述定位孔相匹配的定位銷，所述滑動(dòng)盤上沿圓周方向設(shè)有多個(gè)可分別帶動(dòng)對(duì)應(yīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)銷做弧線運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)槽，每個(gè)所述噴嘴葉片的一端通過對(duì)應(yīng)所述定位銷和定位孔與所述定位盤轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過對(duì)應(yīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)銷和滑動(dòng)槽與所述滑動(dòng)盤滑動(dòng)連接。
[0022]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:滑動(dòng)盤上的傳動(dòng)銷可通過拉桿接出去，從而利用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)盤的弧線運(yùn)動(dòng)，定位盤上的定位銷可以限制噴嘴葉片只能繞其作弧線運(yùn)動(dòng)，這樣噴嘴葉片上的轉(zhuǎn)動(dòng)銷就可以通過滑動(dòng)盤上的滑動(dòng)槽帶動(dòng)噴嘴葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)噴嘴通道的開度，更加有效的保證可調(diào)噴嘴的調(diào)節(jié)性能，確保膨脹機(jī)組的穩(wěn)定性和可靠性。
[0023]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述蓋板凸環(huán)與所述滑動(dòng)盤凸環(huán)的扣接處設(shè)有可確保所述滑動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定且不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的定位圈。
[0024]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:定位圈的內(nèi)外緣可以有效的與導(dǎo)流器蓋板和滑動(dòng)盤相配合，保證滑動(dòng)盤在旋轉(zhuǎn)過程中的周向位置不變，確保滑動(dòng)盤旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
[0025]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述蓋板凸環(huán)與所述滑動(dòng)盤凸環(huán)的扣接處設(shè)有密封圈。
[0026]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:更加有效的減少噴嘴部分的內(nèi)泄漏，提升流道效率。
[0027]作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述噴嘴葉片的表面設(shè)有一層潤滑材料層，所述滑動(dòng)盤靠近所述噴嘴葉片的一側(cè)和/或所述定位盤靠近所述噴嘴葉片的一側(cè)設(shè)有一層潤滑劑層。
[0028]采用上述優(yōu)選方案的有益效果是:增大滑動(dòng)盤和/或定位盤與噴嘴葉片之間接觸面的潤滑性以及噴嘴葉片兩側(cè)摩擦面的潤滑性，減小摩擦力，改善滑動(dòng)盤和噴嘴葉片旋轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦狀況，有效避免噴嘴葉片與滑動(dòng)盤、噴嘴葉片與定位盤之間發(fā)生拉毛、拉傷甚至卡死的現(xiàn)象，保證可調(diào)噴嘴的調(diào)節(jié)性能，從而確保膨脹機(jī)組穩(wěn)定性、可靠性。
【附圖說明】
[0029]圖1為本實(shí)用新型產(chǎn)品的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型產(chǎn)品從制動(dòng)端看向膨脹端時(shí)的側(cè)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為圖2中的膨脹機(jī)主軸沿B-B方向的軸向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4為本實(shí)用新型中可調(diào)噴嘴一種方案的正面半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5為圖4中產(chǎn)品沿A-A方向的側(cè)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0035]1、膨脹機(jī)主軸，2、膨脹端，3、風(fēng)機(jī)制動(dòng)端，4、主軸，5、膨脹端軸承，6、制動(dòng)端軸承，
7、環(huán)形制動(dòng)體，8、環(huán)形制動(dòng)油槽，9、制動(dòng)體進(jìn)油管道，10、供油回油口，11、膨脹機(jī)蝸殼，12、可調(diào)噴嘴，13、膨脹葉輪，14、膨脹端軸封，15、膨脹機(jī)進(jìn)口，16、膨脹機(jī)出口，17、制動(dòng)端軸封，18、風(fēng)機(jī)葉輪，19、風(fēng)機(jī)吸氣導(dǎo)向蓋，20、制動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口，21、制動(dòng)風(fēng)機(jī)出口，22、導(dǎo)流器蓋板，
23、滑動(dòng)盤，24、定位盤，25、噴嘴葉片，26、轉(zhuǎn)動(dòng)銷，27、定位銷，28、傳動(dòng)銷，29、傳動(dòng)滑槽，30、彈力碰珠，31、密封圈，32、定位圈。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0037]實(shí)施例
[0038]如圖1至圖5所示，一種大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，它包括膨脹機(jī)主軸I以及同軸設(shè)置在所述膨脹機(jī)主軸I兩端的膨脹端2和風(fēng)機(jī)制動(dòng)端3，所述膨脹機(jī)主軸I包括主軸4以及圍繞在所述主軸4四周的主軸機(jī)殼，所述主軸4的兩端分別通過膨脹端軸承5和制動(dòng)端軸承6與所述主軸機(jī)殼的兩端軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并分別與所述膨脹端2和所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端3傳動(dòng)連接，所述膨脹端軸承5與所述膨脹端2之間最好設(shè)置起密封作用的膨脹端軸封14，所述制動(dòng)端軸承6與所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端3之間最好設(shè)置起密封作用的制動(dòng)端軸封17;
[0039]其中，所述膨脹端2可以包括膨脹機(jī)蝸殼11、膨脹葉輪13以及可防止滑動(dòng)盤23卡死且有效消除滑動(dòng)盤23和噴嘴葉片25之間滑動(dòng)間隙的可調(diào)噴嘴12，所述可調(diào)噴嘴12和所述膨脹葉輪13相對(duì)于所述主軸4從外向內(nèi)同軸設(shè)置于所述膨脹機(jī)蝸殼11內(nèi)，所述可調(diào)噴嘴12與所述膨脹機(jī)蝸殼11的內(nèi)壁固定連接，所述膨脹機(jī)蝸殼11上設(shè)有供工質(zhì)氣體進(jìn)出的膨脹機(jī)進(jìn)口 15和膨脹機(jī)出口 16，所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端3可以包括風(fēng)機(jī)排氣蝸殼以及位于所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼內(nèi)的風(fēng)機(jī)葉輪18，所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼上設(shè)有供空氣進(jìn)出的制動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口 20和制動(dòng)風(fēng)機(jī)出口 21，所述主軸機(jī)殼的兩端分別與所述膨脹機(jī)蝸殼11和所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼固定連接，所述主軸4的兩端分別與所述膨脹葉輪13和所述風(fēng)機(jī)葉輪18同軸傳動(dòng)連接，所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼內(nèi)最好設(shè)置有與所述風(fēng)機(jī)葉輪18對(duì)應(yīng)的無葉擴(kuò)壓器以及與所述風(fēng)機(jī)葉輪18對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)吸氣導(dǎo)向蓋19，所述風(fēng)機(jī)吸氣導(dǎo)向蓋19呈筒狀，且同軸設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)葉輪18遠(yuǎn)離所述主軸4的一側(cè)；
[0040]所述膨脹機(jī)主軸I上設(shè)有至少一個(gè)主軸油制動(dòng)器，所述主軸油制動(dòng)器包括位于所述主軸機(jī)殼內(nèi)且與所述主軸4同軸設(shè)置的環(huán)形制動(dòng)體7以及位于所述主軸機(jī)殼外的制動(dòng)體進(jìn)油管道9，所述環(huán)形制動(dòng)體7與所述主軸機(jī)殼的內(nèi)壁固定連接，所述主軸4與所述環(huán)形制動(dòng)體7軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述環(huán)形制動(dòng)體7的內(nèi)環(huán)壁上同軸設(shè)置有環(huán)形制動(dòng)油槽8，所述制動(dòng)體進(jìn)油管道9穿過所述主軸機(jī)殼與所述環(huán)形制動(dòng)體7固定連接，并延伸至所述環(huán)形制動(dòng)體7內(nèi)部與所述環(huán)形制動(dòng)油槽8連通，所述主軸機(jī)殼上還設(shè)有與所述主軸機(jī)殼內(nèi)部連通的供油回油口 10;所述膨脹機(jī)主軸I上還可以設(shè)置用于測量膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速的測速口以及用于測量膨脹機(jī)振動(dòng)狀況的測振口。
[0041]本實(shí)用新型產(chǎn)品啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，工質(zhì)氣體從膨脹機(jī)進(jìn)口15進(jìn)入到膨脹機(jī)蝸殼11內(nèi)，再通過可調(diào)噴嘴12后，推動(dòng)膨脹葉輪13轉(zhuǎn)動(dòng)，膨脹后氣體壓力降低，溫度降低，由膨脹機(jī)出口 16進(jìn)入到工藝裝置的下個(gè)設(shè)備；
[0042]而啟動(dòng)前，膨脹機(jī)的輔助設(shè)備供油裝置已開始對(duì)膨脹端軸承5和制動(dòng)端軸承6進(jìn)行供油，并通過制動(dòng)體進(jìn)油管道9對(duì)環(huán)形制動(dòng)體7上的環(huán)形制動(dòng)油槽8進(jìn)行供油，啟動(dòng)后膨脹端軸承5和制動(dòng)端軸承6形成油膜托起主軸4，保證主軸4運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，通入環(huán)形制動(dòng)油槽8的油會(huì)分配到環(huán)形制動(dòng)體7與主軸4的間隙里，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)下由制動(dòng)油的粘性產(chǎn)生摩擦熱來消耗主軸4的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能，溫度升高的熱油隨著軸承潤滑油一起經(jīng)供油回油口 10返回供油裝置，由供油裝置上油冷卻器冷卻；
[0043]與此同時(shí)，膨脹機(jī)同軸另一端的風(fēng)機(jī)制動(dòng)端3也同時(shí)起作用，在膨脹端2氣體膨脹推動(dòng)主軸4高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)會(huì)從制動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口 20吸入空氣進(jìn)行壓縮，消耗同軸輸出的能量，增壓后排入大氣；
[0044]本實(shí)用新型產(chǎn)品既可以通過增減主軸4上主軸油制動(dòng)器的數(shù)量或者體積大小，調(diào)節(jié)膨脹機(jī)的制動(dòng)功率，從而滿足膨脹端2不同情況下的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷，使用更加方便，適用范圍更廣，其中，當(dāng)主軸油制動(dòng)器的數(shù)量為三個(gè)時(shí)，綜合效果最佳；當(dāng)主軸油制動(dòng)器為多個(gè)時(shí)，還可以配合轉(zhuǎn)速關(guān)小供油閥門減少油制動(dòng)能力，或關(guān)閉其中部分主軸油制動(dòng)器的供油閥門，從而降低制動(dòng)負(fù)荷，滿足膨脹端2不同情況下的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷，調(diào)節(jié)范圍廣，調(diào)節(jié)手段豐富、有彈性。
[0045]本實(shí)用新型中，所述可調(diào)噴嘴12可以包括可改變噴嘴通道面積的多個(gè)噴嘴葉片25、呈環(huán)狀的定位盤24、呈環(huán)狀的滑動(dòng)盤23和呈環(huán)狀的導(dǎo)流器蓋板22，所述導(dǎo)流器蓋板22、所述滑動(dòng)盤23和所述定位盤24同軸設(shè)置且相互匹配，所述導(dǎo)流器蓋板22和所述定位盤24分別位于所述滑動(dòng)盤23的兩側(cè)，全部所述噴嘴葉片25均位于所述滑動(dòng)盤23與所述定位盤24之間，且沿所述定位盤24圓周方向均勻分布，每個(gè)所述噴嘴葉片25—側(cè)與所述定位盤24緊密貼合并轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一側(cè)與所述滑動(dòng)盤23緊密貼合并滑動(dòng)連接，例如:每個(gè)所述噴嘴葉片25的中部均設(shè)有定位孔，其遠(yuǎn)離所述定位盤24內(nèi)環(huán)的一端側(cè)面均垂直設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)銷26，所述定位盤24上沿圓周方向設(shè)有多個(gè)分別與對(duì)應(yīng)所述定位孔相匹配的定位銷27，所述滑動(dòng)盤23上沿圓周方向設(shè)有多個(gè)可分別帶動(dòng)對(duì)應(yīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)銷26做弧線運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)槽，每個(gè)所述噴嘴葉片25的一端通過對(duì)應(yīng)所述定位銷27和定位孔與所述定位盤24轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過對(duì)應(yīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)銷26和滑動(dòng)槽與所述滑動(dòng)盤23滑動(dòng)連接；
[0046]所述噴嘴葉片25的表面最好設(shè)置一層潤滑材料層，例如噴涂燒結(jié)而成的聚四氟乙烯層，所述滑動(dòng)盤23靠近所述噴嘴葉片25的一側(cè)和/或所述定位盤24靠近所述噴嘴葉片25的一側(cè)最好設(shè)置一層潤滑劑層，例如干膜潤滑劑層；
[0047]所述滑動(dòng)盤23靠近所述導(dǎo)流器蓋板22的一側(cè)垂直設(shè)有可帶動(dòng)所述滑動(dòng)盤23做弧線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)銷28，所述導(dǎo)流器蓋板22上設(shè)有與所述傳動(dòng)銷28對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)滑槽29，所述傳動(dòng)銷28從所述傳動(dòng)滑槽29穿出且可在所述傳動(dòng)滑槽29內(nèi)滑動(dòng)；
[0048]所述導(dǎo)流器蓋板22靠近所述滑動(dòng)盤23的一側(cè)和所述滑動(dòng)盤23靠近所述導(dǎo)流器蓋板22的一側(cè)同軸設(shè)置有可相互扣合連接的蓋板凸環(huán)和滑動(dòng)盤凸環(huán)，且所述導(dǎo)流器蓋板22靠近所述滑動(dòng)盤23的一側(cè)沿圓周方向還設(shè)有多個(gè)可抵壓在所述滑動(dòng)盤23側(cè)面的彈力碰珠30，例如所述導(dǎo)流器蓋板22靠近所述滑動(dòng)盤23的一側(cè)沿圓周方向設(shè)置多個(gè)分別與多個(gè)所述彈力碰珠30對(duì)應(yīng)的安裝槽，所述彈力碰珠30分別位于對(duì)應(yīng)所述安裝槽內(nèi)，所述彈力碰，30可以包括球體、一端開口另一端封閉的中空柱體以及位于所述中空柱體內(nèi)部的彈簧，所述球體通過所述彈簧與所述中空柱體的封閉端彈性連接，所述球體遠(yuǎn)離所述彈簧的一端伸出所述中空柱體的開口，所述蓋板凸環(huán)與所述滑動(dòng)盤凸環(huán)的扣接處最好設(shè)置密封圈31和可確保所述滑動(dòng)盤23旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定且不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的定位圈32，所述導(dǎo)流器蓋板22的外環(huán)邊緣設(shè)有向所述滑動(dòng)盤23和定位盤24延伸的蓋板側(cè)壁，所述蓋板側(cè)壁覆蓋所述滑動(dòng)盤23并與所述定位盤24可拆固定連接。
[0049]該可調(diào)噴嘴12結(jié)構(gòu)緊湊，制造組裝簡單、成本低，使用方便，導(dǎo)流器蓋板22內(nèi)側(cè)的彈力碰珠30可抵壓在滑動(dòng)盤23靠近它的一側(cè)，彈力碰珠30的彈力可將滑動(dòng)盤23壓向噴嘴葉片25，噴嘴葉片25會(huì)繼續(xù)壓向定位盤24，使得噴嘴葉片25的兩側(cè)由于受壓而貼緊滑動(dòng)盤23和定位盤24，從而消除滑動(dòng)盤23和噴嘴葉片25之間的滑動(dòng)間隙，始終將滑動(dòng)間隙保留在導(dǎo)流器蓋板22與滑動(dòng)盤23之間，這樣就能實(shí)現(xiàn)噴嘴通流部分的零間隙，既有效減少噴嘴部分的內(nèi)泄漏，提升流道效率，又有效避免滑動(dòng)盤23與導(dǎo)流器蓋板22之間發(fā)生卡死的情況；
[0050]同時(shí)，滑動(dòng)盤23上的傳動(dòng)銷28可通過拉桿接出去，從而利用氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥等氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)盤23做弧線運(yùn)動(dòng)，定位盤24上的定位銷27可以限制噴嘴葉片25只能繞其作弧線運(yùn)動(dòng)，這樣噴嘴葉片25上的轉(zhuǎn)動(dòng)銷26就可以通過滑動(dòng)盤23上的滑動(dòng)槽帶動(dòng)噴嘴葉片25轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)噴嘴通道的開度，有效保證可調(diào)噴嘴的調(diào)節(jié)性能，確保膨脹機(jī)組的穩(wěn)定性和可靠性。
[0051]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)，不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0052]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，它包括膨脹機(jī)主軸(I)以及同軸設(shè)置在所述膨脹機(jī)主軸(I)兩端的膨脹端(2)和風(fēng)機(jī)制動(dòng)端(3)，所述膨脹機(jī)主軸(I)包括主軸(4)以及圍繞在所述主軸(4)四周的主軸機(jī)殼，所述主軸(4)的兩端分別通過膨脹端軸承(5)和制動(dòng)端軸承(6)與所述主軸機(jī)殼的兩端軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接，并分別與所述膨脹端(2)和所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端(3)傳動(dòng)連接，所述膨脹機(jī)主軸(I)上設(shè)有至少一個(gè)主軸油制動(dòng)器，所述主軸油制動(dòng)器包括位于所述主軸機(jī)殼內(nèi)且與所述主軸(4)同軸設(shè)置的環(huán)形制動(dòng)體(7)以及位于所述主軸機(jī)殼外的制動(dòng)體進(jìn)油管道(9)，所述環(huán)形制動(dòng)體(7)與所述主軸機(jī)殼的內(nèi)壁固定連接，所述主軸(4)與所述環(huán)形制動(dòng)體(7)軸向轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述環(huán)形制動(dòng)體(7)的內(nèi)環(huán)壁上同軸設(shè)置有環(huán)形制動(dòng)油槽(8)，所述制動(dòng)體進(jìn)油管道(9)穿過所述主軸機(jī)殼與所述環(huán)形制動(dòng)體(7)固定連接，并延伸至所述環(huán)形制動(dòng)體(7)內(nèi)部與所述環(huán)形制動(dòng)油槽(8)連通，所述主軸機(jī)殼上還設(shè)有與所述主軸機(jī)殼內(nèi)部連通的供油回油口(10); 所述膨脹端(2)包括膨脹機(jī)蝸殼(11)、膨脹葉輪(13)以及可防止滑動(dòng)盤(23)卡死且有效消除滑動(dòng)盤(23)和噴嘴葉片(25)之間滑動(dòng)間隙的可調(diào)噴嘴(12)，所述可調(diào)噴嘴(12)和所述膨脹葉輪(13)相對(duì)于所述主軸(4)從外向內(nèi)同軸設(shè)置于所述膨脹機(jī)蝸殼(11)內(nèi)，所述可調(diào)噴嘴(12)與所述膨脹機(jī)蝸殼(11)的內(nèi)壁固定連接，所述膨脹機(jī)蝸殼(11)上設(shè)有供工質(zhì)氣體進(jìn)出的膨脹機(jī)進(jìn)口(15)和膨脹機(jī)出口(16)，所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端(3)包括風(fēng)機(jī)排氣蝸殼以及位于所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼內(nèi)的風(fēng)機(jī)葉輪(18)，所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼上設(shè)有供空氣進(jìn)出的制動(dòng)風(fēng)機(jī)進(jìn)口(20)和制動(dòng)風(fēng)機(jī)出口(21)，所述主軸機(jī)殼的兩端分別與所述膨脹機(jī)蝸殼(11)和所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼固定連接，所述主軸(4)的兩端分別與所述膨脹葉輪(13)和所述風(fēng)機(jī)葉輪(18)同軸傳動(dòng)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，所述膨脹機(jī)主軸(I)上設(shè)有用于測量膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速的測速口以及用于測量膨脹機(jī)振動(dòng)狀況的測振口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，所述膨脹端軸承(5)與所述膨脹端(2)之間設(shè)有起密封作用的膨脹端軸封(14)，所述制動(dòng)端軸承(6)與所述風(fēng)機(jī)制動(dòng)端(3)之間設(shè)有起密封作用的制動(dòng)端軸封(17)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)排氣蝸殼內(nèi)還設(shè)有與所述風(fēng)機(jī)葉輪(18)對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)吸氣導(dǎo)向蓋(19)，所述風(fēng)機(jī)吸氣導(dǎo)向蓋(19)呈筒狀，且同軸設(shè)置于所述風(fēng)機(jī)葉輪(18)遠(yuǎn)離所述主軸(4)的一側(cè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，所述可調(diào)噴嘴(12)包括可改變噴嘴通道面積的多個(gè)噴嘴葉片(25)、呈環(huán)狀的定位盤(24)、呈環(huán)狀的滑動(dòng)盤(23)和呈環(huán)狀的導(dǎo)流器蓋板(22)，所述導(dǎo)流器蓋板(22)、所述滑動(dòng)盤(23)和所述定位盤(24)同軸設(shè)置且相互匹配，所述導(dǎo)流器蓋板(22)和所述定位盤(24)分別位于所述滑動(dòng)盤(23)的兩偵U，全部所述噴嘴葉片(25)均位于所述滑動(dòng)盤(23)與所述定位盤(24)之間，且沿所述定位盤(24)圓周方向均勻分布，每個(gè)所述噴嘴葉片(25)—側(cè)與所述定位盤(24)緊密貼合并轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一側(cè)與所述滑動(dòng)盤(23)緊密貼合并滑動(dòng)連接，所述滑動(dòng)盤(23)靠近所述導(dǎo)流器蓋板(22)的一側(cè)垂直設(shè)有可帶動(dòng)所述滑動(dòng)盤(23)做弧線運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)銷(28)，所述導(dǎo)流器蓋板(22)上設(shè)有與所述傳動(dòng)銷(28)對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)滑槽(29)，所述傳動(dòng)銷(28)從所述傳動(dòng)滑槽(29)穿出且可在所述傳動(dòng)滑槽(29)內(nèi)滑動(dòng);所述導(dǎo)流器蓋板(22)靠近所述滑動(dòng)盤(23)的一側(cè)和所述滑動(dòng)盤(23)靠近所述導(dǎo)流器蓋板(22)的一側(cè)同軸設(shè)置有可相互扣合連接的蓋板凸環(huán)和滑動(dòng)盤凸環(huán)，且所述導(dǎo)流器蓋板(22)靠近所述滑動(dòng)盤(23)的一側(cè)沿圓周方向還設(shè)有多個(gè)可抵壓在所述滑動(dòng)盤(23)側(cè)面的彈力碰珠(30)，所述導(dǎo)流器蓋板(22)的外環(huán)邊緣設(shè)有向所述滑動(dòng)盤(23)和定位盤(24)延伸的蓋板側(cè)壁，所述蓋板側(cè)壁覆蓋所述滑動(dòng)盤(23)并與所述定位盤(24)可拆固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，每個(gè)所述噴嘴葉片(25)的中部均設(shè)有定位孔，其遠(yuǎn)離所述定位盤(24)內(nèi)環(huán)的一端側(cè)面均垂直設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)銷(26)，所述定位盤(24)上沿圓周方向設(shè)有多個(gè)分別與對(duì)應(yīng)所述定位孔相匹配的定位銷(27)，所述滑動(dòng)盤(23)上沿圓周方向設(shè)有多個(gè)可分別帶動(dòng)對(duì)應(yīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)銷(26)做弧線運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)槽，每個(gè)所述噴嘴葉片(25)的一端通過對(duì)應(yīng)所述定位銷(27)和定位孔與所述定位盤(24)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，另一端通過對(duì)應(yīng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)銷(26)和滑動(dòng)槽與所述滑動(dòng)盤(23)滑動(dòng)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，所述蓋板凸環(huán)與所述滑動(dòng)盤凸環(huán)的扣接處設(shè)有可確保所述滑動(dòng)盤(23)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定且不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)的定位圈(32)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，所述蓋板凸環(huán)與所述滑動(dòng)盤凸環(huán)的扣接處設(shè)有密封圈(31)。9.根據(jù)權(quán)利要求5-8中任一項(xiàng)所述的大功率混合制動(dòng)膨脹機(jī)，其特征在于，所述噴嘴葉片(25)的表面設(shè)有一層潤滑材料層，所述滑動(dòng)盤(23)靠近所述噴嘴葉片(25)的一側(cè)和/或所述定位盤(24)靠近所述噴嘴葉片(25)的一側(cè)設(shè)有一層潤滑劑層。
【文檔編號(hào)】F01D21/00GK205669411SQ201620536496
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】丁俊, 郝群
【申請人】四川泰博流體科技有限公司