專利名稱：透平膨脹機的外功輸出裝置的轉(zhuǎn)動軸支承機構(gòu)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于低溫設備技術領域，具體涉及一種透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)。
背景技術：
膨脹機按其運動方式和結(jié)構(gòu)形式通常分為兩類一為活塞膨脹機；二為透平膨脹機。由于透平膨脹機相對于活塞膨脹機而言具有流量大、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、效率高和運轉(zhuǎn)周期長等特點而被廣泛應用于各種低溫設備中。如業(yè)界所知之理，透平膨脹機是以氣體膨脹時速度能的變化而藉以傳遞能量的機械，其傳遞的能量也稱外功，通常通過與其連接的配接設備如并不限于的發(fā)電機、鼓風機、水泵、增壓機、油制動器等吸收。在已公開的中國專利文獻中不乏關于透平膨脹機的技術信息，略以例舉的如CN2388351Y推薦有“微型透平膨脹機”、CN2185339Y提供有“氣體懸浮式陶瓷低溫透平膨脹機”、CN200955408Y公告有“透平膨脹機組”、CN201367920Y公開有“透平膨脹機”和CN202039906U舉薦有“一種氣體軸承透平膨脹機”，等等。如業(yè)界所知，由于透平膨脹機在工作時的轉(zhuǎn)速高達每分鐘萬轉(zhuǎn)以上，因此作為外功輸出裝置的傳動軸與用于轉(zhuǎn)動地支承傳動軸的傳動軸轉(zhuǎn)動支承機構(gòu)(即支承軸承)之間的磨損程度會隨著時間的推移加劇，從而一方面增加支承軸承與傳動軸之間的間隙，另一方面會降低預負載能力，結(jié)果導致軸承阻尼的損失，進而加劇透平膨脹機的轉(zhuǎn)子的振動。因此如何克服這種欠缺是業(yè)界長期以來密切關注并且期望解決的問題，但是在已公開的中、外專利和非專利文獻中均未給出相應的技術啟示，為此本申請人作了有益的設計，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的任務在于提供一種有助于使軸承在合理的使用期限內(nèi)始終與傳動軸之間保持恒定的間隙而藉以避免因磨損而影響傳動軸的轉(zhuǎn)動效果并且避免諸如振動現(xiàn)象發(fā)生的透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)。本實用新型的任務是這樣來完成的，一種透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)，包括軸瓦座套，在該軸瓦座套的中央構(gòu)成有一軸瓦配合腔，并且在軸瓦配合腔內(nèi)壁體上圍繞軸瓦配合腔的圓周方向以間隔狀態(tài)開設有一組自軸瓦配合腔的一側(cè)貫通至另一側(cè)的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽，在軸瓦座的左側(cè)凹設有一外擋盤腔和一卡環(huán)槽，卡環(huán)槽位于外擋盤腔的外側(cè)，在外擋盤腔內(nèi)設有一外擋盤，而在卡環(huán)槽內(nèi)嵌設有一卡環(huán)，在軸瓦座的右側(cè)構(gòu)成有一內(nèi)擋盤腔，在該內(nèi)擋盤腔內(nèi)設有一內(nèi)擋盤；一組軸瓦，該組軸瓦以彼此圍合的狀態(tài)設置在所述的軸瓦配合腔內(nèi)，各軸瓦朝向軸瓦配合腔的一側(cè)并且位于軸瓦的寬度方向的中部構(gòu)成有一突起于軸瓦的表面的自軸瓦的一端延伸至另一端的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋，軸瓦樞轉(zhuǎn)肋置入于所述的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽內(nèi)，其中相鄰軸瓦之間保持有間隙，藉由該間隙構(gòu)成為用于向由軸瓦圍合成的軸瓦腔內(nèi)引入潤滑油的油槽。[0007]在本實用新型的一個具體的實施例中，在所述的軸瓦座的外壁上凹設有一道環(huán)通的軸瓦座油槽，在該軸瓦座油槽的底部開設有與所述的一組軸瓦的數(shù)量相等的并且與軸瓦配合腔相通的用于向軸瓦配合腔內(nèi)引入潤滑油的一組進油通孔，各進油通孔與所述的油槽相對應。[0008]在本實用新型的另一個具體的實施例中，所述的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽的橫截面形狀呈英文字母的C字形，而所述的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋的橫截面形狀呈半圓柱形。[0009]在本實用新型的又一個具體的實施例中，所述的軸瓦座的左側(cè)擴設有一軸瓦座固定法蘭邊，在該軸瓦座固定法蘭邊上間隔開設有一組軸瓦座固定孔，在各軸瓦座固定孔上配設有軸瓦座固定螺釘。[0010]在本實用新型的再一個具體的實施例中，所述的軸瓦的橫截面形狀呈人字形。[0011]本實用新型提供的技術方案的技術效果在于由于一組軸瓦各自通過其上的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋與軸瓦座的軸瓦配合腔的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽相配合，因而可通過軸瓦的微渺偏轉(zhuǎn)而使軸瓦腔形成收斂的楔形狀，滿足在潤滑油膜上承載大的負荷要求，確保與軸瓦腔相配合的傳動軸之間的配合效果，延長軸瓦的使用壽命并且避免軸瓦與傳動軸之間的劇烈磨損。


[0012]圖I為本實用新型的實施例結(jié)構(gòu)圖。[0013]圖2為本實用新型的應用例示意圖。[0014]圖3為圖2的剖示圖。
具體實施方式
[0015]為了使專利局的審查員尤其是公眾能夠更加清楚地理解本實用新型的技術實質(zhì)和有益效果，申請人將在下面以實施例的方式作詳細說明，但是對實施例的描述均不是對本實用新型方案的限制，任何依據(jù)本實用新型構(gòu)思所作出的僅僅為形式上的而非實質(zhì)性的等效變換都應視為本實用新型的技術方案范疇。[0016]實施例[0017]敬請參見圖1，申請人需要說明的是凡是在下面提及的左和右的方向性或稱方位性的概念都是以圖示的位置狀態(tài)而言的，因此不應由此而限制對本實用新型方案的理解。在圖中，給出了一軸瓦座1，在該軸瓦座I的中央構(gòu)成有一個貫通的軸瓦配合腔11，在該軸瓦配合腔11的腔壁上圍繞軸瓦配合腔11的圓周方向以間隔狀態(tài)開設有一組自軸瓦配合腔11的一側(cè)即左側(cè)貫通至另一側(cè)即右側(cè)的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽111，各軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽 111是相同的，并且橫截面形狀均呈英文字母的C字形。在軸瓦座I的左側(cè)的凹設有一外擋盤腔12和一卡環(huán)槽13，卡環(huán)槽13位于外擋盤腔12的外側(cè)，即位于外擋盤腔12的左側(cè)， 外擋盤腔12的深度與外擋盤131的厚度相適應，以便使外擋盤121恰到好處地置入于外擋盤腔12內(nèi)。同樣，卡環(huán)槽13的深度與卡環(huán)131的壁的寬度相匹配，以保障卡環(huán)131可靠置入。在軸瓦座I的右側(cè)凹設有一內(nèi)擋盤腔14，該內(nèi)擋盤腔14的深度與內(nèi)擋盤141的厚度相透配，以便使內(nèi)擋盤141可靠地置入。[0018]由圖所示，在軸瓦座I的外壁上并且圍繞軸瓦座I的圓周方向凹設有一道環(huán)通即聯(lián)通的軸瓦座油槽15，在該軸瓦座油槽15的底部以間隔狀態(tài)開設有一組數(shù)量與下面即將詳細說明的軸瓦2的數(shù)量相等的進油通孔151。又，在軸瓦座I的左側(cè)擴設有一軸瓦座固定法蘭邊16，在該軸瓦座固定法蘭邊16上以間隔狀態(tài)開設有一組軸瓦座固定孔161，在各軸瓦座固定孔161上配設有一軸瓦座固定螺釘1611 (圖2示)。請繼續(xù)見圖1，給出了一組軸瓦2，該組軸瓦2的數(shù)量在本實施例中為四枚，但是并不能憑此數(shù)量而構(gòu)成對本實用新型方案的制約，因為軸瓦2的數(shù)量既可以少至至少兩枚，也可以多至四枚以上，例如六枚或八枚等，但是四枚是較為優(yōu)選的。不論一組軸瓦2的數(shù)量多寡，優(yōu)選使各軸瓦2的形狀大小彼此一致。又，由于軸瓦2在本實施例中的數(shù)量有四枚，因此前述的進油通孔151的數(shù)量為四個。一組軸瓦2彼此圍繞圓周方向排列而構(gòu)成為一個整體的軸瓦腔22，各軸瓦21朝向軸瓦配合腔11的腔壁的一側(cè)并且位于軸瓦2的寬度方向的居中位置構(gòu)成有一突起于軸瓦2的表面的并且自軸瓦2的一端(圖示左端)延伸至另一端(圖示右端)的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋21，軸瓦樞轉(zhuǎn)肋21的橫截面形狀呈半圓柱形狀，與前述的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽111相配合。由圖I所示，整枚軸瓦2的橫截面形狀呈中國漢字的人字形的形狀，并且相鄰軸瓦2之間保持有間隙，藉由該間隙構(gòu)成為油槽23，前述的進油通孔151對應于該油槽23。上述軸瓦23與軸瓦座I的軸瓦配合腔11配合后的技術效果如同本申請人在上面的技術效果欄所述。應用例請參見圖2和圖3，給出了透平膨脹機的外功輸出裝置的一連接套筒3，該連接套筒3的兩端即左、右端各向外擴設有一固定法蘭邊38，并且在各固定法蘭邊38上以間隔狀態(tài)開設有一組法蘭盤固定孔381。在連接套筒3的兩端并且各自靠近相應的固定法蘭邊38的部位開設有一進氣孔33，優(yōu)選的方案是將一對進氣孔33開設于連接套筒3在使用狀態(tài)下朝向上的一側(cè)的兩端，來自于氣源裝置例如空氣壓縮機或增壓泵之類的裝置的壓力空氣或稱壓縮空氣經(jīng)管路引入進氣孔33，各進氣孔33具有一用于將壓力空氣朝向著下面還要描述的密封圈座6的方向引送的引氣道331，也就是說引氣道331朝著密封圈座6的方向延伸。又，在連接套筒3上并且在使用狀態(tài)下朝向下的部位的兩端各開設有一回氣孔34，各回氣孔34具有一同樣朝著密封圈座6的方向延伸的回氣道341 (具體可參見圖3)。及，在連接套筒3的兩端并且優(yōu)選在使用狀態(tài)下朝向上的一側(cè)開設有一進油孔35，進油孔35具有一朝向前述的軸瓦座I的方向延伸的進油道351，并且在連接套筒3的兩端還各開設有一引油孔37，各引油孔37與連接套筒3的套筒腔31相通。還，在連接套筒3使用狀態(tài)下朝向下的一側(cè)開設有一用于將進入到套筒腔31內(nèi)的潤滑油經(jīng)管路引至外部的油箱的回油孔36。由圖2所示，在連接套筒3的兩端各構(gòu)成有一軸瓦座腔32。一左法蘭盤4通過一組第一螺釘43 (圖3示)與前述的連接套筒3左端的固定法蘭邊38的法蘭盤固定孔381固定，在左法蘭盤4的中央部位構(gòu)成有一第一密封圈座腔41，并且在左法蘭盤4的圓周方向的邊緣部位以間隔狀態(tài)開設有一組用于與透平膨脹機的蝸殼固定的左法蘭盤固定孔42。一右法蘭盤5通過一組第二螺釘53與前述的連接套筒3的右端的固定法蘭邊38的法蘭盤固定孔381固定，在右法蘭盤5的中央部位構(gòu)成有一第二密封圈座腔51，并且在該右法蘭盤5的圓周方向的邊緣部位同樣以間隔狀態(tài)開設有一組用于與配接設備如發(fā)電機、增壓機或鼓風機等固定連接的右法蘭盤固定孔52。[0026]由圖2和圖3可知，上面的實施例中提及的軸瓦座I有一對，每個軸瓦座I配設一組軸瓦2。其中一個軸瓦座I通過前述的軸瓦座固定螺釘1161 (圖2示)與連接套筒3的左端的軸瓦座腔32相配合，具體是將軸瓦座固定螺釘1161與預設在連接套筒3的軸瓦座腔32處的第一螺釘孔321固定，而一對軸瓦座I中的另一個軸瓦座I以相同方式與連接套筒3右端的軸瓦座腔32固定。[0027]前述的一對密封圈座6中的其中一個密封圈座6設置在所述的第一密封圈座腔41 內(nèi)，而該對密封圈座6中的另一個密封圈座6設置在所述的第二密封圈座腔51內(nèi)。給出了一傳動軸7，該傳動軸7的左端轉(zhuǎn)動地支承在前述的一對軸瓦座I中的左邊的一個軸瓦座I 上，并且在與一對密封圈座6中的左邊的一個密封圈座6密封配合的狀態(tài)下探出該左邊的密封圈座6，傳動軸7的右端轉(zhuǎn)動地支承在一對軸瓦座I中的右邊的一個軸瓦座I上，并且在與一對密封圈座6中的右邊的一個密封圈座6密封配合的狀態(tài)下探出該右邊的密封圈座 6，而傳動軸7的中部位于所述的套筒腔31內(nèi)。[0028]由于設置在左法蘭盤4的第一密封圈座腔41內(nèi)的密封圈座6與設置在右法蘭盤 5的第二密封圈座腔51內(nèi)的密封圈座6的結(jié)構(gòu)是完全相同的，因此申請人在下面僅針對設置于第一密封圈座腔41內(nèi)的密封圈座6詳細說明。[0029]密封圈座6用第四螺釘66與前述的連接套筒3上預設的螺釘孔固定，在該密封圈座6的中央并且朝向前述的軸瓦座I的一側(cè)嵌設有一阻油密封套61,而另一側(cè)嵌設有一阻氣密封套62，并且在該密封圈座6上還開設有一與前述的進氣道331相通的密封圈座進氣道63以及一與前述的回氣道341相通的密封圈座出氣道64。此外，在密封圈座6的圓周方向的邊緣部位嵌設有一組用于與前述的第一密封圈座腔41的腔壁形成密封的密封圈65。[0030]前述的傳動軸7的兩端以相同方式與一對軸瓦座I以及密封圈座6相配合，并且在傳動軸7的兩端各構(gòu)成有一甩油環(huán)71。[0031]請重點見圖2，傳動軸7的兩端各穿過前述的軸瓦腔22、阻油密封套61和阻氣密封套62并且探出密封圈座6外，傳動軸7的位于甩油環(huán)71 一側(cè)的軸承套配合段72 (圖2 示)與軸瓦腔22配合，而位于甩油環(huán)71另一側(cè)的密封套配合段73與密封圈座6相配合，即與阻油、阻氣密封套61、62相配合。在軸瓦座I與密封圈座6之間并且在對應于甩油環(huán)71 的位置構(gòu)成有一油隙8。進入到軸瓦腔22內(nèi)的潤滑油自軸瓦2與傳動軸7之間的隙縫進入油隙8，進入到油隙8中的潤滑油經(jīng)引油孔37引入套筒腔31，進而由與回油孔36配接的管路引入油箱內(nèi)，具體可參見申請人標注在圖3中的表示潤滑油的流向的箭頭。[0032]依然見圖3，由于前述的密封圈進氣道63與進氣道331相通，又由于密封圈進氣道 63對應于阻油密封套61與阻氣密封套62之間，因此在氣流的壓力作用下，壓力空氣會分別朝向阻油、阻氣密封套61、62的方向分為兩路，一路起到阻止前述的油隙8中的潤滑油朝著背離油隙8的方向滲透，也就是說迫使?jié)櫥拖蛴拖?的方向流動而避免潤滑油在依次途經(jīng)阻油密封套61和阻氣密封套62后朝著傳動軸7的末端滲泄，另一路氣流阻止來自于透平膨脹機的氣體侵襲軸瓦座I (左端的軸瓦座I而言)。由密封圈進氣道63引入的冗余的壓力空氣經(jīng)密封圈座出氣道64引出。就位于右端的設置于密封圈座6上的阻油、阻氣密封套61、62而言，分成兩路的氣流中的其中一路同樣起到阻止?jié)櫥统畴x油隙7的方向滲透的作用，而另一路則起到防止外部水汽等侵入軸瓦座I (右端的軸瓦座I)的作用。[0033]使用時將本實用新型的前述左法蘭盤4用一組螺栓421在對應于前述的左法蘭盤固定孔42的透平膨脹機的蝸殼固定連接，而傳動軸7的左端與透平膨脹機的葉輪連接，傳動軸7的另一端與前述的配接設備如鼓風機、水泵、發(fā)電機、增壓機或油制動器連接。[0034]在傳動軸7旋轉(zhuǎn)的過程中，由于傳動軸7的軸承配合段72與由一組軸瓦2圍合形成的軸瓦腔22相配合，因此縱使軸瓦2和/或與軸瓦2相配的傳動軸7的軸承套配合段72 出現(xiàn)磨損，則由于一組軸瓦2的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋21與軸瓦座I的軸瓦配合腔11的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽111之間的配合情形能使一組軸瓦2表現(xiàn)出主動而非被動的偏轉(zhuǎn)，盡管這種偏轉(zhuǎn)程度是微渺的，但是卻能使一組軸瓦2建立成一個收斂的楔形狀，藉以實現(xiàn)了微薄的潤滑油膜上承載大的負荷，使轉(zhuǎn)動軸7表現(xiàn)出平穩(wěn)的傳動效果，尤其能使軸瓦2和傳動軸7的使用壽命極致延長，降低維修成本?？偠灾?，本申請人將軸瓦2與軸瓦座I的這種結(jié)構(gòu)形式開創(chuàng)性地應用于透平膨脹機不失為是一個極致的方案而可得以在工業(yè)上廣泛使用。
權(quán)利要求1.一種透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)，其特征在于包括軸瓦座(1)，在該軸瓦座(I)的中央構(gòu)成有ー軸瓦配合腔(11)，并且在軸瓦配合腔(11)內(nèi)壁體上圍繞軸瓦配合腔(11)的圓周方向以間隔狀態(tài)開設有一組自軸瓦配合腔(11)的ー側(cè)貫通至另一側(cè)的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽(111)，在軸瓦座(I)的左側(cè)凹設有一外擋盤腔(12)和一卡環(huán)槽(13)，卡環(huán)槽(13)位于外擋盤腔(12)的外側(cè)，在外擋盤腔(12)內(nèi)設有一外擋盤(121)，而在卡環(huán)槽(13)內(nèi)嵌設有ー卡環(huán)(131)，在軸瓦座(I)的右側(cè)構(gòu)成有一內(nèi)擋盤腔(14)，在該內(nèi)擋盤腔(14)內(nèi)設有ー內(nèi)擋盤(141);一組軸瓦(2)，該組軸瓦⑵以彼此圍合的狀態(tài)設置在所述的軸瓦配合腔(11)內(nèi)，各軸瓦(2)朝向軸瓦配合腔(11)的一側(cè)并且位于軸瓦(2)的寬度方向的中部構(gòu)成有一突起于軸瓦(2)的表面的自軸瓦(2)的一端延伸至另一端的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋(21)，軸瓦樞轉(zhuǎn)肋(21)置入于所述的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽(111)內(nèi)，其中相鄰軸瓦⑵之間保持有間隙，藉由該間隙構(gòu)成為用于向由軸瓦⑵圍合成的軸瓦腔(22)內(nèi)引入潤滑油的油槽(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)，其特征在于在所述的軸瓦座(I)的外壁上凹設有一道環(huán)通的軸瓦座油槽(15)，在該軸瓦座油槽(15)的底部開設有與所述的ー組軸瓦(2)的數(shù)量相等的并且與軸瓦配合腔(11)相通的用于向軸瓦配合腔(11)內(nèi)引入潤滑油的ー組進油通孔(151)，各進油通孔(151)與所述的油槽(23)相對應。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)，其特征在于所述的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽(111)的橫截面形狀呈英文字母的C字形，而所述的軸瓦樞轉(zhuǎn)肋(21)的橫截面形狀呈半圓柱形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)，其特征在于所述的軸瓦座(I)的左側(cè)擴設有一軸瓦座固定法蘭邊(16)，在該軸瓦座固定法蘭邊(16)上間隔開設有ー組軸瓦座固定孔(161)，在各軸瓦座固定孔(161)上配設有軸瓦座固定螺釘(1611)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)，其特征在于所述的軸瓦(2)的橫截面形狀呈人字形。
專利摘要一種透平膨脹機的外功輸出裝置的傳動軸支承機構(gòu)，屬于低溫設備領域。包括軸瓦座套，其中央構(gòu)成軸瓦配合腔，在軸瓦配合腔內(nèi)壁體上開設一組軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽，在軸瓦座的左側(cè)凹設有外擋盤腔和卡環(huán)槽，卡環(huán)槽位于外擋盤腔的外側(cè)，在外擋盤腔內(nèi)設有外擋盤，在卡環(huán)槽內(nèi)嵌設卡環(huán)，在軸瓦座的右側(cè)構(gòu)成內(nèi)擋盤腔，在內(nèi)擋盤腔內(nèi)設有內(nèi)擋盤；一組軸瓦，設置在軸瓦配合腔內(nèi)，各軸瓦朝向軸瓦配合腔的一側(cè)且位于軸瓦的中部構(gòu)成軸瓦樞轉(zhuǎn)肋，軸瓦樞轉(zhuǎn)肋置入軸瓦樞轉(zhuǎn)肋配合槽內(nèi)，相鄰軸瓦之間保持有間隙。優(yōu)點滿足在潤滑油膜上承載大的負荷要求，確保與軸瓦腔相配合的傳動軸之間的配合效果，延長軸瓦的使用壽命并且避免軸瓦與傳動軸之間的劇烈磨損。
文檔編號F01D25/16GK202810973SQ201220318900
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者陳文政, 楊仁泓 申請人:聯(lián)優(yōu)機械(常熟)有限公司