一种旋壳式能量回收集成发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于水力机械以及能量回收领域，特别是一种用于能量回收的旋壳式集成发电装置。
【背景技术】
[0002]随着世界能源消耗的加剧，对废弃能量进行回收已成为缓解能源紧张现状的重要手段。对于现存的能量回收装置，如液力透平，其很多已经用于工业应用并取得了一定的经济收效。常规的能量回收装置，大都通过轴与发电机相连接来完成功率的传递，在安装上比较繁琐，且在轴功率的传递过程中存在一定的功率损失。
[0003]对于大多数的液力透平，由于转子与固定件在结构上总会有间隙存在，因此就会有容积效率问题的产生，容积效率将直接影响能量回收的效率。若参考屏蔽栗的结构，采用屏蔽式液力透平直接将水力部件与发电机构件连接为一体虽然能减少部件之间的摩擦损失，但容积效率问题依然不能解决，尤其对于高压余能回收工况下，容积损失将会大大增加。若采用旋壳式水力部件并与发电机构件进行集成化，将会大大增加能量回收的效果。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提出一种旋壳式能量回收集成发电装置，从而改变现有能量回收装置结构复杂、安装繁琐、高压工况下工质泄漏导致容积效率不高的应用现状。
[0005]为了达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]一种旋壳式能量回收集成发电装置，包括装置外壳、进水管、旋壳式水管、发电装置转子、发电装置定子、出水管、外壳盖板；
[0007]所述装置外壳一端和外壳盖板相连，装置外壳和外壳盖板所形成腔室的内部分别设有旋壳式水管、发电装置转子、发电装置定子；
[0008]旋壳式水管分别与其两侧的进水管、出水管相连通;所述旋壳式水管整体采用铸钢材料，包含螺旋叶片、中心轴、管壁、推力盘;所述螺旋叶片设置在旋壳式水管的内部，所述中心轴沿螺旋叶片中心穿过并与其焊接保持固定，所述螺旋叶片外缘与管壁内壁相连，使管壁、螺旋叶片、中心轴构成共同运动的整体，所述管壁在旋壳式水管出口处设有推力盘，推力盘与管壁为同时加工的一体结构；
[0009]所述旋壳式水管外套发电装置转子，工作时两者保持相对固定并共同旋转，装置外壳内壁固定发电装置定子，与发电装置转子配合形成一对发电机转子副。
[0010]进一步，所述旋壳式水管前端穿过装置外壳一端通孔，旋壳式水管后端穿过外壳盖板一端通孔;旋壳式水管上的推力盘贴紧外壳盖板内壁来保证旋壳式水管轴向位置固定。
[0011 ]进一步，还包括次要构件，所述次要构件包括管套、轴承、前轴承盖、后轴承盖、挡水环、石墨环；
[0012]所述管套为两个，均外套在旋壳式水管两端小管径处;位于前部的管套与装置外壳之间、位于后部的管套与外壳盖板之间的间隙内均塞入石墨环，旋壳式水管两端管套的外侧均外套有轴承，所述轴承分别与装置外壳、外壳盖板形成过盈配合;所述前轴承盖、后轴承盖分别用于压紧轴承和石墨环，并分别通过六角螺钉将前轴承盖固定在装置外壳、将后轴承盖固定在外壳盖板上；
[0013]所述进水管、出水管分别通过六角螺钉连接在前轴承盖、后轴承盖上，旋壳式水管两端的管套与前轴承盖、后轴承盖之间均设有挡水环，挡水环分别被进水管/出水管以及轴承夹紧。
[0014]进一步，所述旋壳式水管的推力盘与外壳盖板内壁之间涂有石墨粉。
[0015]进一步，所述旋壳式水管两端与进水管、出水管之间存在2?5_的距离;进水管与前轴承盖、出水管与后轴承盖之间的连接处加设密封垫圈。
[0016]本发明的一种旋壳式能量回收集成发电装置，具有以下创新点及优点:
[0017]1.水力部件为旋壳式，螺旋叶片受水推力带动管壁共同旋转，不存在容积效率问题，具有较高的能量回收效率；
[0018]2.将管式水力部件作为发电机的转动轴，外套发电装置转子，形成了透平机与发电机的集成化，优化了发电装置的空间结构，使其变得简单紧凑，且更容易安装；
[0019]3.水力部件与发电装置的集成化，相比采用轴相连接的方式，转子与其他构件之间的摩擦更小，因此机械损失小，效率高。
[0020]4.推力盘的设置能有效地保证旋壳式水管轴向位置固定，并协助轴承承担水冲击螺旋叶片产生的轴向力，从而使装置运行保持稳定，使装置运行的可靠性大大提高。
[0021]5.采用固体自润滑轴承并使用固体润滑剂石墨，能够保证装置的长时间高效工作，无需经常补充或更换润滑剂，且能够避免液体润滑剂泄露而对装置内部构件工作产生影响。
[0022]6.挡水环的设置能够有效地防止水流入轴承处，从而避免了轴承润滑失效的情况发生。
[0023]7.对于常规机械轴承发热问题，往往通过外通冷却水来解决，该装置利用常温废水废液做能量回收时，在连续工作过程中能有效地透过薄管壁来吸收轴承摩擦生热，从而有效避免轴承因温升造成的失效。
【附图说明】
[0024]图1为旋壳式能量回收集成发电装置装配图；
[0025]图2为水力部件旋壳式水管的结构图。
[0026]图中:1-进水管，2-管套，3-发电装置转子，4-旋壳式水管，5-装置外壳，6_后轴承盖，7-挡水环，8-六角螺钉，9-六角螺钉，10-轴承，11-发电装置定子，12-石墨环，13-出水管，14-前轴承盖，15-螺旋叶片，16-中心轴，17-管壁，18-推力盘，19-外壳盖板，20-六角头螺栓。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0028]图1为旋壳式能量回收集成发电装置装配图。一种旋壳式能量回收集成发电装置，主要构件包括进水管1、前轴承盖14、旋壳式水管4、发电装置转子3、发电装置定子11、后轴承盖6、出水管13、装置外壳5以及外壳盖板19。旋壳式水管4外套发电装置转子3，工作时两者保持相对固定并共同旋转。装置外壳5内壁固定发电装置定子11，与发电装置转子3配合形成一对发电机转子副。次要构件包括前轴承盖14、轴承10、管套2、后轴承盖6、挡水环7、石墨环12、六角螺钉8、9以及六角头螺栓20。旋壳式水管4两端小管径处均外套管套2，旋壳式水管4前端穿过装置外壳5中心开通孔，旋壳式水管4后端穿过外壳盖板19中心开通孔。所述外壳盖板19通过六角头螺栓20固定在装置外壳5上，旋壳式水管4上的推力盘18贴紧外壳盖板19内壁来保证旋壳式水管4轴向位置固定。前后两端的管套2与装置外壳5及外壳盖板19的间隙内均塞入石墨环12，轴承10外套在管套2外侧并与置外壳5及外壳盖板19形成过盈配合，前轴承盖14、后轴承盖6分别压紧前后轴承10和石墨环12并通过六角螺钉9固定在装置外壳5及外壳盖板19上。进水管1、出水管13分别通过六角螺钉8连接在前轴承盖14、后轴承盖6上，与旋壳式水管4形成