轴流膨胀机的制作方法_3

文档序号:9568299阅读:来源:国知局
第一台阶表面27Aa、第二台阶表面27Ab和第三台阶表面27Ac顺序地从外壳体2的一个端部P1形成。轴承7与第二台阶表面27Ab和第二表面27Ae结合,并且通过螺栓等固定。
[0062]此外,第一端头25A设置有内台阶部26A,当沿径向观察时内台阶部具有台阶形状的两个台阶,它们通过在面向外壳体2的另一个端部P2的表面上沿径向在外端部位置以轴线P为中心呈环形地凹陷形成。面向径向的两个表面,第一表面26Ac和第二表面26Ad,从外壳体2的另一个端部P2上顺序地形成,并且面向轴线P的方向的两个表面,第一台阶表面26Aa和第二台阶表面26Ab从外壳体2的另一个端部P2上顺序地形成。圆柱形主体21的第二凸起21b装配到第一台阶表面26Aa和第一表面26Ac上,并且位于端头元件25侧的前端部而不是圆柱形主体21的第二凸起21b装配到第二台阶表面26Ab和第二表面26Ad上。在该状态下,第一端头25A沿径向在外端部的端部固定在圆柱形主体21上。
[0063]环形排放导向件28布置在第一端头25A的面向外壳体2的另一个端部P2的侧表面上,在沿轴线P的方向上面向分隔外壳11。排放导向件28具有导向表面28a,该导向表面随着靠近外壳体2的一个端部P1 (即随着与沿轴线P的方向的中心位置分离)从内侧沿径向向外逐渐弯曲。导向表面28a引导氮气G朝向形成在第一排放部壳体12中的第二连通部10b流动,该氮气被从吸入口 5吸入,并在内空间S中的气体通道内朝向外壳体2的一个端部P1流动。此外,排放导向件28的内周表面面向转子轴4的外周表面4a,并且用于减少气体泄漏的密封元件40设置在排放导向件28和转子轴4之间。
[0064]此外,第一端头25A形成有端头内凹部25Aa,该端头内凹部在沿轴线P的方向和径向上环形地凹陷,使得在外壳体2的一个端部P1上沿径向的外端部的角部被挖槽。在整个组件3被插入到外壳体2内的状态下,端头内凹部25Aa面向壳体内凹部2c定位,并且端头内凹部25Aa和壳体内凹部2c中面向外壳体2的一个端部P1的表面是同一表面。在该状态下,设置有限制环30,限制环被装配到端头内凹部25Aa和壳体内凹部2c上,并且限制第一端头25A向外壳体2的一个端部P1的移动。
[0065]第二端头25B成形为与第一端头25A中的环形相同的环形,并且设置有台阶部27B,台阶部27B通过从面向外壳体2的另一个端部P2的端表面以轴线P为中心呈盘形地内凹而具有两个台阶。由于这样,面向径向的两个表面,第一表面27Bc和第二表面27Bd,以及面向轴线P的方向的两个表面,第一台阶表面27Ba和第二台阶表面27Bb顺序地从外壳体2的另一个端部P2形成。轴承7与第二台阶表面27Bb和第二表面27Bd结合,并且通过螺栓等固定。
[0066]此外,与第一端头25A相同,第二端头25B设置有内台阶部26B,当沿径向观察时内台阶部具有台阶形状的两个台阶,它们通过在面向外壳体2的一个端部P1的表面上沿径向在外端部位置以轴线P为中心呈环形地凹陷形成,并且形成第一表面26Bc、第二表面26Bd、第一台阶表面26Ba和第二台阶表面26Bb。在该状态下,第二端头25B沿径向在外端部固定在圆柱形主体21上。
[0067]与第一端头25A相同,环形排放导向件28布置在第二端头25B的面向外壳体2的一个端部P1的侧表面上,在沿轴线P的方向上面向分隔外壳11。排放导向件28具有导向表面28a,该导向表面随着靠近外壳体2的另一个端部P2 (即随着与沿轴线P的方向的中心位置分离)从内侧沿径向向外逐渐弯曲。导向表面28a引导氮气G朝向形成在第二排放部壳体12中的第二连通部10b流动,该氮气被从吸入口 5吸入,并在内空间S中的气体通道内朝向外壳体2的另一个端部P2流动。此外,排放导向件28的内周表面面向转子轴4的外周表面4a,并且用于减少气体泄漏的密封元件40设置在排放导向件28和转子轴4之间。
[0068]此外,在第二端头25B中,在外壳体2的另一个端部P2上,一体设置有端头凸起25Ba,该端头凸起从沿径向的中间位置以轴线P为中心朝向另一个端部P2环形地伸出。朝向端头凸起25Ba的径向面向的表面与外壳体2中的凸起2b结合。此外,在端头凸起25Ba的沿径向的外部位置处,第二端头25B的面向外壳体2的另一个端部P2的端表面与凸起2b结合。即,第二端头25B的从外壳体2朝向另一个端部P2的凸出被凸起2b限制。从而,在沿轴线P的方向上整个组件3的向另一个端部P2的凸出被限制。
[0069]接下来,将描述静子叶片排31和活动叶片排32。静子叶片排31为在分隔外壳11内固定在圆柱形部15上的叶片元件,并且多个静子叶片排沿轴线P的方向间隔地被设置在插入到内环形部17的开口 10e和设置在端头元件25中的排放导向件28的导向表面28a之间的位置处。此外,在实施例中,四个静子叶片排31设置在外壳体2的一个端部P1和另一个端部P2中的每个中,以使得相对于作为在沿轴线P的方向上的中心位置的假想线L对于在沿轴线P的方向上一个端部P1和另一个端部P2是对称的。
[0070]静子叶片排31中的每一排包括多个静子叶片31a,它们以预定间隔周向地设置在圆柱形部15的内周表面15a上。静子叶片31a通过设置在圆柱形部15的内周表面15a上的环形分隔件33固定到圆柱形部15上,并且面向转子轴4的外周表面4a沿径向向内延伸,即朝向转子轴4。
[0071]虽然将省略详细说明,但是静子叶片31a的每个静子叶片形成叶片形的截面,其中面向沿周向的一端的背侧面具有凸起形状,并且面向沿周向的另一端的腹侧面具有内凹形状,并且设置了用于减小在面向转子轴4的位置处的泄漏流的密封元件41。
[0072]活动叶片排32为叶片元件,叶片元件固定在转子轴4的外周表面4a上,并且活动叶片排32在静子叶片排31中的每一排的下游侧的位置处与静子叶片排31相邻交替地设置,即接近外壳体2的一个端部P1而不是开口 10e。此外,在沿轴线P的方向的另一个端部P2的位置而不是开口 10e处,也与静子叶片排31相邻交替地设置活动叶片排32。以这种方式,在本实施例中,在沿轴线P的方向的一个端部P1和另一个端部P2的每个中设置四排,以使得相对于作为在沿轴线P的方向上的中心位置的假想线L对于在沿轴线P的方向上的一个端部P1和另一个端部P2是对称的。
[0073]活动叶片排32中的每一排包括多个活动叶片32a,它们以预定间隔周向地设置在转子轴4的外周表面上,活动叶片32a固定到转子轴4上,并且沿径向向外延伸,即朝向用于固定静子叶片31a的分隔件33。
[0074]虽然将省略详细说明,但是活动叶片32a的每个活动叶片形成叶片形的截面,其中面向沿周向的该另一端的背侧面具有凸起形状,并且面向沿周向的该一端的腹侧面具有内凹形状。
[0075]以这种方式,内空间S中设置有静子叶片排31和活动叶片排32的部分作为氮气G的气体通道,从开口 10e流入的氮气G分配在气体通道中,氮气G的压力能转化为速度能,并且最终转化为转子轴4的旋转动能。当在外壳体2的一个端部P1和另一个端部P2中流通时,即当在气体通道中向下分配时,氮气G压力下降并且膨胀。
[0076]在轴流膨胀机1中,采用了所谓的双向流动型,其使得氮气G从外壳体2的设置在沿轴线P的方向的中心位置处的吸入口 5通过第一连通部10a在内空间S的气体通道中流动,进一步使得氮气G在外壳体2的气体通道中沿一个端部P1和另一个端部P2的方向分配,并且使得氮气G通过第二连通部10b流出排放口 6。
[0077]因而,当氮气G通过穿过气体通道使转子轴4旋转而被减压并膨胀时,由于活动叶片排32的旋转产生了作用在沿轴线P的方向上的推进功率。这里,通过使组件3中的结构为双向流动型,抵消了在沿轴线P的每个方向上产生的推进功率,并且即使活动叶片排32由于流量增大而增大以及产生的推进功率增大,稳定的操作也是可能的。
[0078]此外,在组件3中,静子叶片排31和活动叶片排32相对于假想线L被对称地设置。由于这个原因,推进功率相对于沿轴线P的方向的中心位置的假想线L在外壳体2的一
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