[發明專利]透平膨脹機的葉輪與主軸的配合結構

無效

• 申請號: 201210227872.2
• 申請日: 2012-07-04
• 公開（公告）號: CN102767398A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 陳文政;楊仁泓
• 申請（專利權）人: 聯優機械(常熟)有限公司
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02
• 代理公司: 常熟市常新專利商標事務所 32113
• 代理人: 朱偉軍

技術領域

本發明屬于低溫設備技術領域，具體涉及一種透平膨脹機的葉輪與主軸的配合結構。

背景技術

膨脹機按其運動方式和結構形式通常分為兩類：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、結構簡單、體積小、效率高和運轉周期長等特點而被廣泛應用于各種低溫設備中。

如業界所知之理，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葉輪連接的主軸傳遞給作為吸收能量的配接設備，配接設備如并不限于的發電機、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。

并不限于上面例舉的專利技術方案均未披露葉輪與主軸的配合得以良好地傳遞其轉動所需的扭矩的技術啟示，因為已有技術中的透平膨脹機在高速旋轉時容易發生葉輪與主軸彼此松脫的情形，輕則影響傳動效果，嚴重時造成葉輪的葉片損壞乃至損及膨脹機。

業界雖然不懈地致力于解決上述問題，但是由于膨脹機的出口溫度通常在-150℃甚至更低，并且材料在低溫環境下的收縮率大，尤其是葉輪、主軸以及緊固件（用于將葉輪與主軸連接的緊固件如螺栓和螺母等）的材質相異，因此各自的熱脹冷縮系數不同，如果僅僅借助于緊固件連接，那么很難甚至無法達到期望的連接效果。

針對上述已有技術，本申請人作了有益的嘗試，終于找到了解決問題的辦法，并且在采取了嚴格的保密措施下在本申請人單位進行了模擬試驗，結果驚人地表現了出了意想不到的效果，下面將要介紹的技術方案便是在這種背景下產生的。

發明內容

本發明的任務在于提供一種有助于顯著改善葉輪與主軸之間的連接效果而藉以滿足在低溫高速旋轉狀態下體現彼此之間的連接可靠性要求以避免兩者之間因松脫而損及葉輪乃至損及膨脹機整機情形發生的透平膨脹機的葉輪與主軸的配合結構。

本發明的任務是這樣來完成的，一種透平膨脹機的葉輪與主軸的配合結構，所述的葉輪包括具有一螺桿過渡孔的葉輪本體，所述的主軸包括主軸本體，主軸本體與葉輪本體的螺桿過渡孔固定連接，特征在于：在所述葉輪本體朝向所述主軸本體的一側的端面上并且圍繞螺桿過渡孔的孔口部位的圓周方向延伸有一異形軸套，而在所述主軸本體朝向所述葉輪本體的一端并且位于該一端的中央位置構成有一凹入主軸本體的端面的異形軸套配合腔，所述的異形軸套以榫卯配合方式置入于該異形軸套配合腔內，并且在該異形軸套配合腔的底部進而凹設有一螺桿頭固定孔，在葉輪本體與主軸本體之間配設有一端具有一第一螺桿頭而另一端具有一第二螺桿頭的雙頭螺桿，其中：第一螺桿頭在穿過所述的螺桿過渡孔后配設有一用于阻止雙頭螺桿竄動的第一螺母，而第二螺桿頭旋入所述螺桿頭固定孔內并且由第二螺母鎖定。

在本發明的一個具體的實施例中，所述的異形軸套的橫截面形狀呈圓弧過渡的三角形，而所述的異形軸套配合腔的橫截面形狀同樣呈圓弧過渡的三角形。

在本發明的另一個具體的實施例中，在所述的雙頭螺桿上并且朝向所述的主軸本體的一端構成有一對用于供扳手操作的銑平面，該對銑平面圍繞雙頭螺桿的圓周方向彼此間隔180°。

本發明提供的技術方案由于在葉輪本體朝向主軸本體的一端并且在圍繞螺桿過渡孔的孔口的圓周方向的位置延伸有一異形軸套，而在主軸本體朝向葉輪本體的一端構成有一供異形軸套以榫卯配合方式置入的異形軸套配合腔，因而主軸本體既由其異形軸套配合腔與異形軸套配接，又由雙頭螺桿實現與葉輪本體固定連接，從而可滿足低溫高速旋轉狀態下的可靠的傳動連接要求，不會出現因松脫而損及葉輪乃至損及透平膨脹機整機的情形。

附圖說明

圖1為本發明的實施例結構圖。

圖2為圖1的剖視圖。

圖3為圖2的A-A剖視圖。

具體實施方式