本實(shí)用新型涉及余熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無油螺桿水蒸氣膨脹機(jī)。

背景技術(shù)：

水蒸氣余壓螺桿膨脹發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是一種利用水蒸氣的壓力能驅(qū)動雙螺桿膨脹機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而帶動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電系統(tǒng)，其主要由螺桿膨脹機(jī)、油箱、發(fā)電機(jī)、油泵組成，其具有無燃燒、無排放、無能源消耗的優(yōu)勢，可直接用于具有水蒸氣余壓資源的場合。

螺桿膨脹機(jī)的核心部件為一對相互嚙合的陰陽轉(zhuǎn)子，高溫高壓氣體驅(qū)動螺桿的陰陽轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。由于其具有復(fù)雜的動力、機(jī)械及密封結(jié)構(gòu)，因此，國內(nèi)外的研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)都處于樣機(jī)的研究階段，其產(chǎn)品化存在很多技術(shù)難點(diǎn)，一直無法規(guī)模化的應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)存在密封效果差、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作可靠性低的問題，提供一種無油螺桿水蒸氣膨脹機(jī)。

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種無油螺桿水蒸氣膨脹機(jī)，其特征在于：包括機(jī)體、排氣端座、吸氣端座，所述的機(jī)體為空心殼體，其兩端分別設(shè)置有排氣端子和吸氣端子，機(jī)體內(nèi)設(shè)置有陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子，所述的陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子相對設(shè)置成圓柱狀，陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子的兩側(cè)軸分別設(shè)置于排氣端座、吸氣端座內(nèi)，陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子兩側(cè)轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)置有節(jié)流密封裝置，兩側(cè)的節(jié)流密封裝置分別設(shè)置于排氣端座和吸氣端座內(nèi)，所述的排氣端座內(nèi)的節(jié)流密封裝置的外側(cè)陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上分別依次設(shè)置有節(jié)流密封環(huán)、圓柱滾子軸承、軸承調(diào)整墊圈和角接觸球軸承，所述的吸氣端座內(nèi)的節(jié)流密封裝置的外側(cè)陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上分別依次設(shè)置有節(jié)流密封環(huán)和圓柱滾子軸承，所述的排氣端座端的陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸伸出于排氣端座外，且轉(zhuǎn)軸與排氣端座相接觸處設(shè)置有軸封；所述的吸氣端座內(nèi)的陰陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上分別通過脹套固設(shè)有陰轉(zhuǎn)子同步齒輪和陽轉(zhuǎn)子同步齒輪，陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與吸氣端座相接觸處設(shè)置平衡活塞，吸氣端子外壁的內(nèi)側(cè)設(shè)置有同步齒輪箱。

所述的排氣端座內(nèi)的節(jié)流密封裝置包括齒型密封環(huán)和密封銅套，所述的密封銅套設(shè)置于齒型密封環(huán)的圓周上并與陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子相貼設(shè)置，所述的排氣端座內(nèi)的節(jié)流密封裝置分為一級密封節(jié)流裝置和二級密封節(jié)流裝置，密封銅套和齒型密封環(huán)與密封銅套相疊加的部分為一級節(jié)流密封裝置，剩余的齒型密封環(huán)部分為二級節(jié)流密封裝置；

所述的吸氣端座內(nèi)的節(jié)流密封裝置為齒型密封環(huán)。

所述的節(jié)流密封環(huán)的外圓周上設(shè)置有節(jié)流密封套，節(jié)流密封套的外圓周上設(shè)置有環(huán)形槽，槽內(nèi)設(shè)置有0型圈。

所述的同步齒輪箱內(nèi)固設(shè)有油缸。

所述的平衡活塞布置在所述的油缸內(nèi)。

所述的陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子的表面涂設(shè)有耐磨防銹涂層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下：

本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、密封可靠、效率高及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，其可廣泛應(yīng)用于水蒸氣余壓回收系統(tǒng)中，對余壓回收系統(tǒng)的整體性能提高具有非常重要的意義。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；

附圖標(biāo)記說明，1-機(jī)體、2-吸氣端座、3-排氣端座、4-陰轉(zhuǎn)子、5-陽轉(zhuǎn)子、6-齒型密封環(huán)、7-密封銅套、8-節(jié)流密封環(huán)、9-節(jié)流密封套、10-O型圈、11-圓柱滾子軸承、12-軸承調(diào)整墊圈、13-角接觸球軸承、14-軸封、15-陽轉(zhuǎn)子同步齒輪、16-陰轉(zhuǎn)子同步齒輪、17-平衡活塞、18-油缸、19-同步齒輪箱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本設(shè)計(jì)做詳細(xì)描述：

一種無油螺桿水蒸氣膨脹機(jī)，包括機(jī)體1、排氣端座2、吸氣端座3，所述的機(jī)體1為空心殼體，其兩端分別設(shè)置有排氣端子2和吸氣端子3，機(jī)體1內(nèi)設(shè)置有陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5，所述的陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5相對設(shè)置成圓柱狀，其表面涂設(shè)有耐磨防銹涂層，其無需潤滑油潤滑；陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5的兩側(cè)軸分別設(shè)置于排氣端座2、吸氣端座3內(nèi)，陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5兩側(cè)轉(zhuǎn)軸上分別設(shè)置有節(jié)流密封裝置，

兩側(cè)的節(jié)流密封裝置分別設(shè)置于排氣端座2和吸氣端座3內(nèi)，所述的排氣端座2內(nèi)的節(jié)流密封裝置包括齒型密封環(huán)6和密封銅套7，所述的密封銅套7設(shè)置于齒型密封環(huán)6的圓周上并與陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5相貼設(shè)置，密封銅套7上布置氣體平衡孔，所述的氣體平衡孔與機(jī)體的中間壓力取氣孔相連通；所述的排氣端座2內(nèi)的節(jié)流密封裝置分為一級密封節(jié)流裝置和二級密封節(jié)流裝置，密封銅套7和齒型密封環(huán)6與密封銅套7相疊加的部分為一級節(jié)流密封裝置，剩余的齒型密封環(huán)6部分為二級節(jié)流密封裝置；

所述的吸氣端座2內(nèi)的節(jié)流密封裝置為齒型密封環(huán)6。

所述的排氣端座2內(nèi)的節(jié)流密封裝置的外側(cè)陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)軸上分別依次設(shè)置有節(jié)流密封環(huán)8、圓柱滾子軸承11、軸承調(diào)整墊圈12和角接觸球軸承13，所述的吸氣端座3內(nèi)的節(jié)流密封裝置的外側(cè)陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)軸上分別依次設(shè)置有節(jié)流密封環(huán)8和圓柱滾子軸承11，圓柱滾子軸承11其主要用于承受陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5的徑向氣體力，左側(cè)的圓柱滾子軸承11的外側(cè)設(shè)置有角接觸球軸承13，主要用于承受陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5的軸向氣體力；所述的排氣端座2端的陽轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)軸伸出于排氣端座2外，且轉(zhuǎn)軸與排氣端座2相接觸處設(shè)置有軸封14；所述的吸氣端座3內(nèi)的陰陽轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上分別通過脹套固設(shè)有陰轉(zhuǎn)子同步齒輪16和陽轉(zhuǎn)子同步齒輪15，陰陽轉(zhuǎn)子同步齒輪的嚙合間隙要小于陰陽轉(zhuǎn)子的嚙合間隙，所述的陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5在高壓氣體的驅(qū)動下，所述的陽轉(zhuǎn)子同步齒輪15和陰轉(zhuǎn)子同步齒輪16帶動陰轉(zhuǎn)子4和陽轉(zhuǎn)子5轉(zhuǎn)動。陽轉(zhuǎn)子5的轉(zhuǎn)軸與吸氣端座3相接觸處設(shè)置平衡活塞17，吸氣端子3外壁的內(nèi)側(cè)設(shè)置有同步齒輪箱19。所述的陽轉(zhuǎn)子5的排氣端與所述的平衡活塞13連接，平衡活塞17布置在所述的油缸18內(nèi)，所述的同步齒輪箱19內(nèi)固設(shè)有油缸18，同步齒輪箱19與吸氣端座2相連接，所述的平衡活塞14在具有設(shè)定壓力的潤滑油的作用下，對陽轉(zhuǎn)子5施加設(shè)定的作用力，用于平衡陽轉(zhuǎn)子5所受到的氣體力作用。

所述的節(jié)流密封環(huán)8的外圓周上設(shè)置有節(jié)流密封套9，節(jié)流密封套9的外圓周上設(shè)置有環(huán)形槽，槽內(nèi)設(shè)置有0型圈10，節(jié)流密封環(huán)8、節(jié)流密封套9及O型圈10構(gòu)成氣體密封裝置，節(jié)流密封套9設(shè)置有小孔，其與所述的排氣端座3的高壓密封氣體接口相連通，來自與外部的高壓密封氣體的壓力一般在30-50kPa，所述的節(jié)流密封套設(shè)置有小孔，其與所述的吸氣端座2的高壓密封氣體接口相連通，來自與外部的高壓密封氣體的壓力一般在30-50kPa；

所述的同步齒輪箱19內(nèi)固設(shè)有油缸18。

所述的平衡活塞17布置在所述的油缸18內(nèi)。

本實(shí)用新型的工作過程：高壓高溫的過熱水蒸氣通過機(jī)體上的進(jìn)氣口進(jìn)入陰轉(zhuǎn)子和陽轉(zhuǎn)子之間的吸氣腔內(nèi)，完成吸氣過程；由于排氣腔內(nèi)的氣體壓力低，吸氣腔內(nèi)的高壓高溫過熱水蒸氣驅(qū)動固定在陰陽轉(zhuǎn)子上的同步齒輪連同陰陽轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動，完成膨脹過程；在陰陽轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，膨脹做功的高壓高溫過熱水蒸氣變?yōu)榈蛪焊邷氐倪^熱水蒸氣，通過排氣腔排出，完成排氣過程。陽轉(zhuǎn)子的伸出段連接發(fā)電機(jī)或其它動力設(shè)備的驅(qū)動軸，在完成高溫高壓水蒸氣的吸氣-膨脹-排氣過程中，陽轉(zhuǎn)子帶動發(fā)電機(jī)或其它動力設(shè)備，輸出電力或動力。

在膨脹機(jī)完成吸氣-膨脹-排氣過程中，機(jī)體中的高壓高溫水蒸氣會通過往吸氣端座和排氣端座內(nèi)部泄漏，通過外接30-50kPa的密封氣對機(jī)體內(nèi)泄漏的水蒸氣進(jìn)行密封。

上述說明并非是對本實(shí)用新型的限制，本實(shí)用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。