专利名称：双螺杆膨胀机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双螺杆膨胀机，是用于回收和利用工业余热的动力机械，属 于利用热流体做功的动力装置。
背景技术：
现有以热流体介质为动力源了动力机械主要为透平膨胀机，透平膨胀机是利用工 质流动时速度的变化来进行能量转换的，工质在透平膨胀机的通流部分中膨胀获得动能， 并有工作轮输出功。常规的透平膨胀机对介质的进口状态有严格的限制，当在进气中含有 的液滴和在膨胀过程中产生的液滴超过一定数量时，就会严重影响透平膨胀机的寿命和效 率。另外，若在介质中含有尘埃、催化剂等固体颗粒时，则会对透平膨胀机的叶片产生严重 的磨损。而双螺杆膨胀机汽缸内设有一对相互啮合的阴、阳螺旋转子，螺杆两端设有轴承， 轴承安装在汽缸体的轴承座上，高温高压介质通过进气口进入双螺杆膨胀机内阴、阳螺旋 转子与汽缸壁形成的齿间容积，推动转子旋转，随着介质膨胀，齿间容积不断扩大，最终介 质通过排气口排出，双螺杆膨胀机容积型机械，且靠阴、阳螺旋转子的间隙密封，故当进气 中含有液滴和尘埃时，仍能高效地工作，甚至其进口介质可以完全是液体，不仅可作为两相 流膨胀机，还能作为全流膨胀机使用。由于双螺杆膨胀机其独特的机构特点和工作原理，对 于工业排放的废热液、废热气具有很高的利用率。双螺杆膨胀机阴、阳螺旋转子之间的密封间隙对膨胀机的效率和性能起着决定性 的作用，阴、阳螺旋转子之间的密封间隙取决于同步齿轮的啮合间隙，现有的双螺杆膨胀机 的大齿轮为可调齿轮，小齿轮为不可调齿轮，它们通过键分别安装在阴、阳转子上，大齿轮 由大齿圈、小齿圈和轮毂组成，大小齿圈均套在轮毂上，大小齿圈相对轮毂均可以转动，通 过转动大齿圈相对轮毂的位置来调整阴阳转子之间的密封间隙，然后调整小齿圈调整大小 齿轮之间的间隙，各种间隙调整合适后，用圆柱销和螺栓固定大小齿圈和轮毂。这种可调齿 轮的结构复杂，加工困难，安装调整不方便，在运行中齿轮容易产生断齿。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种双螺杆膨胀机，它对工作介质参数及品质要求 不高，可以适用于汽液两相液体、饱和蒸汽和过饱和蒸汽，也可适用于全液介质，对工业废 热液、废热气具有高效的利用率。本实用新型是通过如下技术方案来实现的即一种双螺杆膨胀机，包括汽缸，汽缸的一端设有齿轮箱，汽缸内设有啮合的阴转 子和阳转子，齿轮箱内设有啮合的大齿轮和小齿轮，其特征在于所述阴转子和阳转子的轴 穿过汽缸进入齿轮箱内，小齿轮通过键与阳转子的轴连接，大齿轮安装在阴转子的轴上，大 齿轮与阴转子之间为锥配合。作为本实用新型的一个优选方案大齿轮、小齿轮均采用圆柱斜齿轮，其齿形为渐开线。作为本实用新型的一个优选方案大齿轮为左旋、小齿轮为右旋。作为本实用新型的一个优选方案阴转子和阳转子的轴端均设有止动装置。作为本实用新型的一个优选方案止动装置为圆螺母或六角螺母或轴端挡圈。本实用新型同步齿轮(大齿轮、小齿轮)采用不可调式，小齿轮通过键与阳转子的 轴连接，大齿轮通过锥配合与阴转子的轴连接，通过大齿轮与阴转子的轴相对位移来调整 阴转子、阳转子之间的啮合间隙。调整好大、小齿轮之间的间隙后，拧紧轴端的止动螺母即 可。本实用新型的大、小齿轮选用圆柱斜齿齿轮，其齿形为渐开线。介质通过进气口进 入汽缸内的齿间容积，介质膨胀推动转子旋转，同时介质作用在转子上有轴向力，方向为由 进气端指向排气端，该轴向力由排气端轴承所承受，为了减小排气端轴承所承受的轴向载 荷，必须使同步齿轮平衡掉转子上的部分轴向力，所以小齿轮设计为左旋，大齿轮设计为右旋。双螺杆压缩机的同步齿轮为高速齿轮，小齿轮的转速高于大齿轮，运行一段时间 后，齿轮齿面出现磨损，导致齿隙增大，且小齿轮比大齿轮齿面磨损严重。为了延长齿轮使 用寿命，提高齿轮齿面硬度，且小齿轮硬度设计值比大齿轮硬度设计值高至少30HBS，这样 可以使大小齿轮的寿命接近。为了防止齿轮副之间发生胶合，大小齿轮最好选择不同牌号 的材料。本实用新型具有结构紧凑、性能稳定、安装调整方便、工作效率高的优点。本实用 新型对工作介质参数及品质要求不高，可以适用于汽液两相液体、饱和蒸汽和过饱和蒸汽， 也可适用于全液介质。对工业废热液、废热气具有高效的利用率
附图是本实用新型的结构示意图；如图所示1阴转子，2汽缸，3轴承，4大齿轮，5止动垫圈，6圆螺母，7圆螺母，8止 动垫圈，9小齿轮，10键，11轴承，12阳转子。
具体实施方式
如附图所示，气缸12内设有一对相互啮合的阴转子1和阳转子12，阴转子1和阳 转子12分别通过轴承3、11安装在汽缸2的轴承座内，在汽缸2上部，转子右端设有进气通 道和进气孔口，汽缸2下部，转子左端设有排气通道和排气孔口(图中未示出)。在进气侧 阴、阳转子1、12伸出轴上分别设有大齿轮4、小齿轮9，小齿轮9通过键10安装在阳转子12 伸出轴上，然后用止动垫圈8和圆螺母7固定；大齿轮4通过锥配合安装在阴转子1伸出轴 上，然后用止动垫圈5和圆螺母6固定。安装时，先用盘车调整好阴、阳转子齿间间隙，然后安装小齿轮9，再安装大齿轮 4，调整同步齿轮啮合间隙，各间隙调整好之后，拧紧轴端圆螺母6、7。大齿轮4、小齿轮9设计为圆柱斜齿齿轮，其齿形为渐开线。介质作用在转子上的 轴向力方向为由进气端指向排气端，为了减小介质作用在转子上的轴向力，将小齿轮9设 计为左旋，大齿轮4设计为右旋。[0021]两个齿轮的材料均选用20CrMnTi，小齿轮9齿面硬度为HRC56 62，大齿轮4齿 面硬度为HBS300 330。本实用新型不局限于以上实施例，如圆螺母可以采用轴端挡圈或六角螺母替换。
权利要求1.一种双螺杆膨胀机，包括汽缸，汽缸的一端设有齿轮箱，汽缸内设有啮合的阴转子和 阳转子，齿轮箱内设有啮合的大齿轮和小齿轮，其特征在于所述阴转子和阳转子的轴穿过 汽缸进入齿轮箱内，小齿轮通过键与阳转子的轴连接，大齿轮安装在阴转子的轴上，大齿轮 与阴转子之间为锥配合。
2.根据权利要求1所述的双螺杆膨胀机，其特征在于大齿轮、小齿轮均采用圆柱斜齿 轮，其齿形为渐开线。
3.根据权利要求2所述的双螺杆膨胀机，其特征在于大齿轮为左旋、小齿轮为右旋。
4.根据权利要求1所述的双螺杆膨胀机，其特征在于阴转子和阳转子的轴端均设有止动装置。
5.根据权利要求4所述的双螺杆膨胀机，其特征在于止动装置为圆螺母或六角螺母或 轴端挡圈。
专利摘要本实用新型涉及一种双螺杆膨胀机，是用于回收和利用工业余热的动力机械，属于利用热流体做功的动力装置，包括汽缸，汽缸的一端设有齿轮箱，汽缸内设有啮合的阴转子和阳转子，齿轮箱内设有啮合的大齿轮和小齿轮，其特征在于所述阴转子和阳转子的轴穿过汽缸进入齿轮箱内，小齿轮通过键与阳转子的轴连接，大齿轮安装在阴转子的轴上，大齿轮与阴转子之间为锥配合。本实用新型具有结构紧凑、性能稳定、安装调整方便、工作效率高的优点。本实用新型对工作介质参数及品质要求不高，可以适用于汽液两相液体、饱和蒸汽和过饱和蒸汽，也可适用于全液介质，对工业废热液、废热气具有高效的利用率。
文档编号F01C17/02GK201826898SQ201020581590
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者吕华锋, 吴华根, 孙培浩, 李星星, 董晓华 申请人:淄博桑特动力设备有限公司