静涡盘及涡旋膨胀机及发电机组的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发电机领域和热电转换领域，具体涉及一种涡旋膨胀机及其静涡盘部件以及采用该涡旋膨胀机的发电机组，应用于有机朗肯循环系统，实现热能到电能的转换。
【背景技术】
[0002]活塞式膨胀机、转子膨胀机、涡旋膨胀机、螺杆膨胀机等结构形式的膨胀机常用于小型有机朗肯循环发电机组，其中涡旋膨胀机因其结构紧凑、体积小、效率高、气流脉动小、噪音低、寿命长等优点而得到广泛的研究与应用。涡旋膨胀机通常按照设计工况设计，膨胀机的内容积比是固定值，其内膨胀比(内膨胀比=内容积比的K次方，K为工质气体常数)不可以调节，变工况性能较差。但是膨胀机运行中，实际工况多数是偏离设计工况的，也就是运行膨胀比不等于设计膨胀比，易出现过膨胀或者欠膨胀状态。一般情况下过膨胀都是暂时的，膨胀机膨胀机构部出口压力会自动升至排气压力，但是欠膨胀会一直存在，不能有效利用热源回收动力，膨胀机输出轴功大幅降低，不利于有机朗肯循环发电机组整体运行。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种静涡盘及采用该静涡盘的涡旋膨胀机以及采用该涡旋膨胀机的发电机组，静涡盘结构使膨胀机内容积比可调节，达到防止过膨胀或欠膨胀的目的，提高涡旋膨胀机的变工况适应性，确保发电机组稳定运行。
[0004]为解决上述关于静涡盘的技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]静涡盘，包括:静涡盘盘体，所述静涡盘盘体一侧设有涡旋状的静涡盘侧壁，所述静涡盘盘体的中部设有进气口，其特征在于，所述进气口处设置有进气管，所述进气管包括套装在一起的粗进气管和细进气管，所述粗进气管和细进气管之间留有间隙。
[0006]其中，所述粗进气管和细进气管上分别设置有控制阀。
[0007]进一步地，所述细进气管设有弯折部，所述弯折部穿出所述粗进气管的管壁，所述细进气管上的控制阀设在所述弯折部上。
[0008]为解决上述关于涡旋膨胀机的技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0009]涡旋膨胀机，包括膨胀机构部，所述膨胀机构部包括静涡盘和动涡盘，所述静涡盘包括静涡盘盘体，所述静涡盘盘体一侧设有涡旋状的静涡盘侧壁，所述静涡盘盘体的中部设有进气口，所述进气口处设置有进气管，所述进气管包括套装在一起的粗进气管和细进气管，所述粗进气管和细进气管之间留有间隙，所述粗进气管和细进气管上分别设置有控制阀；所述动涡盘包括动涡盘盘体，所述动涡盘盘体一侧设有涡旋状的动涡盘侧壁，所述动涡盘侧壁与所述静涡盘侧壁啮合并形成膨胀腔。
[0010]其中，所述细进气管设有弯折部，所述弯折部穿出所述粗进气管的管壁，所述细进气管上的控制阀设在所述弯折部上。
[0011]进一步地，所述动涡盘和静涡盘之间设置有防止所述动涡盘自转的防转机构。
[0012]优选地，所述防转机构包括套设在所述动涡盘外的圆环体，所述圆环体的一个端面上沿直径方向设有两个第一凸块，所述圆环体的另一个端面上沿直径方向设有两个第二凸块，两个所述第一凸块的连线垂直于两个所述第二凸块的连线；所述静涡盘盘体上设置有与所述第一凸块滑动配合的静涡盘滑槽；所述动涡盘盘体上设置有与所述第二凸块滑动配合的动涡盘滑槽。
[0013]进一步优选地，所述动涡盘盘体的外周上对应于每一个所述动涡盘滑槽处分别设有两个向外延伸的限位部，两个所述限位部之间形成所述动涡盘滑槽。
[0014]为解决上述关于涡旋膨胀发电机组的技术问题，本实用新型提供如下技术方案:
[0015]涡旋膨胀发电机组，包括:封闭壳体和设置于所述封闭壳体内的涡旋膨胀机以及由所述涡旋膨胀机驱动的发电机，所述封闭壳体的一端设有吸气口，所述封闭壳体的另一端设有排气口，所述涡旋膨胀机靠近所述吸气口，所述发电机靠近所述排气口 ；所述涡旋膨胀机为上述任一项所述的涡旋膨胀机。
[0016]其中，所述发电机包括发电机定子和发电机转子，所述发电机转子的转轴第一端与所述动涡盘连接，所述转轴的内部设有润滑油通道，所述润滑油通道包括沿轴向贯通的轴向润滑油通道以及与所述轴向润滑油通道连通的径向润滑油通道，所述径向润滑油通道的位置与所述转轴上的轴承安装位置相对应；所述转轴的第二端内部设置有由所述转轴驱动的用于向所述轴向润滑油通道供油的供油件；所述供油件大致呈人字形结构，包括与所述转轴的内壁固定安装的安装部和固设于所述安装部上的两个叶片，两个所述的叶片分别倾斜设于所述安装部的两侧，且倾斜方向相反。
[0017]从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的静涡盘，由于在其进气口处设置有套装在一起的粗进气管和细进气管，细进气管与涡旋膨胀机膨胀机构部入口的连通容积小，粗进气管与膨胀机构部入口的连通容积大，涡旋膨胀发电机组运行时，根据实际工况，通过控制相应控制阀的开启与关闭即可选择由粗进气管进气或者由细进气管进气，由于膨胀终了容积固定，因此，通过选择不同进气通道，即可实现膨胀机构部进气容积可变，从而调节涡旋膨胀机的内容积比，使膨胀机的内容积比与实际运行工况相适应，防止出现过膨胀或欠膨胀现象，提高了涡旋膨胀机的变工况适应性，确保了有机朗肯循环发电机组的稳定运行，提高了有机朗肯循环系统的运行效率。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例的涡旋膨胀发电机组结构剖视示意图；
[0019]图2是图1中的静涡盘立体结构示意图；
[0020]图3是图2沿轴向的剖视结构示意图；
[0021]图4是图1中的防转机构立体结构示意图；
[0022]图5是图1中的动涡盘立体结构示意图；
[0023]图6是图1中的动涡盘与静涡盘啮合示意图；
[0024]图7是图1中的转轴剖视结构示意图；
[0025]图8是图1中的供油件放大结构示意图；
[0026]图9是图8的左视不意图；
[0027]图10是图8的俯视示意图；
[0028]图中:1_封闭壳体；la-上壳体；lb-中壳体；lc-下壳体；2-高低压分隔板；3-静涡盘；31_静涡盘侧壁；32_静涡盘滑槽；34_膨胀腔；3a-细进气管；3al_弯折部；3b_粗进气管；4_动涡盘；41_动涡盘侧壁；42_动涡盘滑槽；421_限位部；5_上轴承；6_上平衡块；7-主轴承；8_转轴；8a-供油件安装孔；8b-下平衡块固定螺纹孔；8c-轴向润滑油通道；8d-主轴承径向润滑油通道；8e-上平衡块安装槽；8f-上轴承径向润滑油通道；9_发电机定子；10_发电机转子；11_供油件；lla-安装部；llb-叶片；llc-叶片；12_下轴承；13_下平衡块；14_排气口 ；15_防转机构；151-圆环体；15a-第一凸块；15b_第二凸块；16_吸气口 ；17a-细管控制阀；17b-粗管控制阀；A-高压腔。
【具体实施方式】
[0029]本实用新型的核心在于提供一种静涡盘及采用该静涡盘的涡旋膨胀机以及采用该涡旋膨胀机的发电机组，静涡盘结构使膨胀机内容积比可调节，达到防止过膨胀或欠膨胀的目的，提高涡旋膨胀机的变工况适应性，确保发电机组稳定运行。
[0030]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，以下结合附图和具体实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0031]本文中述及的“上、下”等表示方位的用语是基于附图的位置关系，不应将其理解为对保护范围的绝对限定；同理，“第一、第二”等用语仅是为了便于描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
[0032]如图1所示，以发电机组立式设置为例，本实施例的涡旋膨胀发电机组包括:封闭壳体1和设置于封闭壳体1内的涡旋膨胀机以及由涡旋膨胀机驱动的发电机；为便于涡旋膨胀机和发电机的安装与维护，封闭壳体1采用组件结构，包括依次密封连接的上壳体la、中壳体lb和下壳体lc，在上壳体la上设有吸气口 16，在下壳体lc上设有排气口 14 ;其中，涡旋膨胀机靠近吸气口 16，涡旋膨胀机与吸气口 16之间设有高低压分隔板2，高低压分隔板2与上壳体la围出的空间为高压腔A，发电机靠近排气口 14。
[0033]如图1、图2、图3、图5和图6共同所示，其中，涡旋膨胀机包括:膨胀机构部，该膨胀机构部包括互为共轭曲线的静涡盘3和动涡盘4。其中，静涡盘3包括静涡盘盘体，在静涡盘盘体的下侧设有涡旋状的静涡盘侧壁31，在静涡盘盘体的中部设有进气口，在进气口处固定设置有进气管，所述进气管包括套装在一起的细进气管3a和粗进气管3b，粗进气管3b和细进气管3a之间留有间隙，在粗进气管3b上设有粗管控制阀17b，在细进气管3a上设置有细管控制阀17a，两个控制阀优选采用电磁阀，受控于发电机组的电控单元；其中，细进气管3a设有弯折部3al，该弯折部3al穿出粗进气管3b的管壁，细管控制阀17a设在弯折部3al上；细进气管3a和粗进气管3b的上端位于高压腔A中。其中，动涡盘4包括动涡盘盘体，在动涡盘盘体上侧设有涡旋状的动涡盘侧壁41，动涡盘侧壁41与静涡盘侧壁31啮合并形成多个膨胀腔34。
[0034]上述结构的静涡盘3，由于在其进气口处设置有套装在一起的细进气管3a和粗进气管3b，细进气管3a与涡旋膨胀机膨胀机构部入口的连通容积小，粗进气管3b与膨胀机构部入口的连通容积大，涡旋膨胀发电机组运行时，根据实际工况，通过控制细管控制阀17a或粗管控制阀17b的开启与关闭即可选择由粗进气管3b进气或者由细进气管3a进气，由于膨胀终了容积固定，因此，通过选择不同进气通道，即可实现膨胀机构部进气容积可变，从而调节涡旋膨胀机的内容积比，使膨胀机的内容积比与实际运行工况相适应，防止出现过膨胀或欠膨胀现象，提高了涡旋膨胀机的变工况适应性，确保了有