高温热泵用压缩膨胀机组转子组件的制作方法

本发明涉及能源，尤其涉及高温热泵用压缩膨胀机组转子组件。

背景技术：

1、在透平机械领域，透平机组之间一般通过联轴器进行连接，以实现共轴运行。例如在压缩膨胀机组中，压缩机与膨胀机通常通过联轴器连接。此时膨胀机需要增加一套轴承以及相关支撑结构，会使得结构相对复杂，并且增加轴承、联轴器等配套件成本。同时，轴承、联轴器也会带来机械损失，导致机组效率产生损失。并且，当压缩膨胀机组处于高温工况时，上述联轴器还需要有针对的结构设计来吸收压缩机巨大的轴向热胀量，膨胀机也需要设计单独支撑结构，使得压缩膨胀机组的结构变得十分复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其解决了现有技术中存在的目前的压缩膨胀机组中，压缩机与膨胀机通常通过联轴器连接，会使得结构复杂且会导致机组效率产生损失的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，包括主轴，所述主轴包括同轴运行的压缩机转子和膨胀机转子；所述压缩机转子包括定位盘和轮盘组，所述定位盘的一端用于连接电机的输出端，所述轮盘组包括多个首尾相连且同轴固定的轮盘，所述定位盘的另一端与轮盘组之间通过第一锁定件进行固定；所述轮盘组远离定位盘的一端还固定连接有安装件，所述膨胀机转子和安装件之间通过第二锁定件进行固定。

4、进一步地，所述第一锁定件包括第一拉杆和第一锁紧螺母；每个所述轮盘的中心均设有通孔，所述第一拉杆依次穿入多个轮盘的通孔内；所述定位盘靠近轮盘组的一端开设有第一锁孔，所述第一锁孔设有内螺纹，所述第一拉杆的一端伸出轮盘组后螺纹连接在第一锁孔内；所述第一拉杆的另一端也伸出轮盘组且螺纹连接第一锁紧螺母，所述第一锁紧螺母与距离定位盘最远的轮盘的端面抵接。

5、进一步地，所述安装件包括一体成型的平衡块和支撑块，所述平衡块与轮盘组相接触，所述平衡块上穿设有若干固定螺栓，所述固定螺栓穿过平衡块后螺纹连接在距离定位盘最远的轮盘的端面。

6、进一步地，所述第二锁定件包括第二拉杆和第二锁紧螺母；在膨胀机转子的中心也设有通孔，所述第二拉杆穿过通孔；所述支撑块靠近膨胀机转子的一端开设有第二锁孔，所述第二锁孔设有内螺纹，所述第二拉杆的一端伸出膨胀机转子后螺纹连接在第二锁孔内，所述第二拉杆的另一端也伸出膨胀机转子且螺纹连接第二锁紧螺母，所述第二锁紧螺母与膨胀机转子上远离支撑块一端的端面抵接。

7、进一步地，相邻所述轮盘相靠近的两个端面上分别设有连接部，相邻所述轮盘之间通过连接部进行连接。

8、进一步地，所述连接部为设于轮盘端面的端齿，相邻所述轮盘相靠近的两个端面上的端齿相互啮合。

9、进一步地，所述定位盘和轮盘组相靠近的两个端面上也分别设有相互啮合的端齿。

10、进一步地，所述支撑块和膨胀机转子相靠近的两个端面上也分别设有相互啮合的端齿。

11、进一步地，多个轮盘沿着压缩机内气体的移动方向设置为多级结构，每级所述轮盘上都设有动叶且设有至少一级动叶；

12、其中，沿压缩机内气体移动方向安装于下级轮盘上的动叶级数不小于安装于上级轮盘上的动叶级数。

13、进一步地，所述动叶的出口角度数值沿压缩机内气体温度升高方向先逐级升高再逐级降低；沿着气体流动方向看，所述轮盘组上的最初级动叶的出口角度数值大于所述轮盘组上的最末级动叶的出口角度数值。

14、本发明具有以下有益效果：

15、本发明的压缩膨胀机组在设计时能够省去一套联轴器和轴承，能够降低成本并减小机械损失；并且由于压缩机转子和膨胀机转子同轴转动，因此可以简化膨胀机的结构，不需要再为膨胀机设计单独的支撑件，从而进一步地简化了装置结构；压缩机转子和膨胀机转子为拉杆连接结构，并通过端齿传递扭矩，这种结构自身带有良好的定心功能，在保证压缩机转子和膨胀机转子安装精度的同时可以简化压缩机转子和膨胀机转子的安装过程，减少人为安装误差。

技术特征：

1.高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，包括主轴，其特征在于：所述主轴包括同轴运行的压缩机转子和膨胀机转子(1)；所述压缩机转子包括定位盘(2)和轮盘组，所述定位盘(2)的一端用于连接电机的输出端，所述轮盘组包括多个首尾相连且同轴固定的轮盘(4)，所述定位盘(2)的另一端与轮盘组之间通过第一锁定件进行固定；所述轮盘组远离定位盘(2)的一端还固定连接有安装件(5)，所述膨胀机转子(1)和安装件(5)之间通过第二锁定件进行固定。

2.如权利要求1所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：所述第一锁定件包括第一拉杆(6)和第一锁紧螺母(7)；每个所述轮盘(4)的中心均设有通孔(8)，所述第一拉杆(6)依次穿入多个轮盘(4)的通孔(8)内；所述定位盘(2)靠近轮盘组的一端开设有第一锁孔(9)，所述第一锁孔(9)设有内螺纹，所述第一拉杆(6)的一端伸出轮盘组后螺纹连接在第一锁孔(9)内；所述第一拉杆(6)的另一端也伸出轮盘组且螺纹连接第一锁紧螺母(7)，所述第一锁紧螺母(7)与距离定位盘(2)最远的轮盘(4)的端面抵接。

3.如权利要求2所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：所述安装件(5)包括一体成型的平衡块(16)和支撑块(17)，所述平衡块(16)与轮盘组相接触，所述平衡块(16)上穿设有若干固定螺栓(18)，所述固定螺栓(18)穿过平衡块(16)后螺纹连接在距离定位盘(2)最远的轮盘(4)的端面。

4.如权利要求3所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：所述第二锁定件包括第二拉杆(19)和第二锁紧螺母(20)；在膨胀机转子(1)的中心也设有通孔，所述第二拉杆(19)穿过通孔；所述支撑块(17)靠近膨胀机转子(1)的一端开设有第二锁孔(21)，所述第二锁孔(21)设有内螺纹，所述第二拉杆(19)的一端伸出膨胀机转子(1)后螺纹连接在第二锁孔(21)内，所述第二拉杆(19)的另一端也伸出膨胀机转子(1)且螺纹连接第二锁紧螺母(20)，所述第二锁紧螺母(20)与膨胀机转子(1)上远离支撑块(17)一端的端面抵接。

5.如权利要求4所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：相邻所述轮盘(4)相靠近的两个端面上分别设有连接部，相邻所述轮盘(4)之间通过连接部进行连接。

6.如权利要求5所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：所述连接部为设于轮盘(4)端面的端齿(12)，相邻所述轮盘(4)相靠近的两个端面上的端齿(12)相互啮合。

7.如权利要求6所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：所述定位盘(2)和轮盘组相靠近的两个端面上也分别设有相互啮合的端齿(12)。

8.如权利要求7所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：所述支撑块(17)和膨胀机转子(1)相靠近的两个端面上也分别设有相互啮合的端齿(12)。

9.如权利要求8所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：多个轮盘(4)沿着压缩机内气体的移动方向设置为多级结构，每级所述轮盘(4)上都设有动叶(15)且设有至少一级动叶(15)；

10.如权利要求9所述的高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，其特征在于：所述动叶(15)的出口角度数值沿压缩机内气体温度升高方向先逐级升高再逐级降低；沿着气体流动方向看，所述轮盘组上的最初级动叶(15)的出口角度数值大于所述轮盘组上的最末级动叶(15)的出口角度数值。

技术总结
本发明提供了一种高温热泵用压缩膨胀机组转子组件，包括主轴，所述主轴包括同轴运行的压缩机转子和膨胀机转子；所述压缩机转子包括定位盘和轮盘组，所述定位盘的一端用于连接电机的输出端，所述轮盘组包括多个首尾相连且同轴固定的轮盘，所述定位盘的另一端与轮盘组之间通过第一锁定件进行固定；所述轮盘组远离定位盘的一端还固定连接有安装件，所述膨胀机转子和安装件之间通过第二锁定件进行固定。本发明的结构能够降低设计成本并减小机械损失，并且结构也更加精简。

技术研发人员：章颢缤,石泉,柯婷凤,周宇,章子成,曹植博,刘干
受保护的技术使用者：浙江绿储科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17