一种透平膨胀机的叶轮密封装置的制作方法

1.本实用新型涉及透平膨胀机技术领域，具体是指一种透平膨胀机的叶轮密封装置。


背景技术：

2.透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。其主要原理是利用有一定压力的气体在透平膨胀机内进行绝热膨胀对外做功而消耗气体本身的内能，从而使气体自身强烈地冷却而达到制冷的目的。我们平常用气筒打气会发现筒身发热，那是因为活塞压缩气体气体放热，如果反之其原理就类似于膨胀机了(更确切的说是活塞式膨胀机)，透平膨胀机输出的能量由同轴压缩机回收或制动风机消耗，透平膨胀机按结构可分为轴流式和径流式透平膨胀机。现有的叶轮密封装置在使用的过程中，外部高压气体持续吹动叶轮转动，会使叶轮承受较大的力导致叶轮在使用时出现损坏；另外，现有的叶轮密封装置使用时，经过叶轮导向的气体会从扩压器与外部壳体连接处泄漏，会对工作人员造成伤害。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种使外部高压气体能够在叶轮上均匀分布，且防止扩压器内的高压气体泄漏的透平膨胀机的叶轮密封装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现：一种透平膨胀机的叶轮密封装置，包括密封套，所述密封套的外表面设置有连接套，所述连接套远离密封套的一侧设置有外部壳体，所述外部壳体远离连接套的一侧设置有扩压器，所述扩压器的外表面固定安装有密封垫，所述密封套的内侧面转动安装有转动轴，所述转动轴远离密封套的一端设置有固定轴，所述固定轴远离转动轴的一端设置有安装轴，所述安装轴远离固定轴的一端固定安装有分压头。
5.为更好的实现本实用新型，进一步地，所述转动轴的外表面设置有内圈轴承，所述内圈轴承的外表面转动安装有固定架。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述固定架的内侧面滚动安装有滚珠，所述滚珠的材质为高铬钢。
7.为更好的实现本实用新型，进一步地，所述连接套的内侧面设置有安装口，所述安装轴的外表面设置有叶轮。
8.为更好的实现本实用新型，进一步地，所述外部壳体的内侧面设置有导流槽，所述外部壳体的外表面固定安装有安装垫。
9.为更好的实现本实用新型，进一步地，所述扩压器的内侧面固定安装有固定螺栓，所述密封套的内部、连接套的内部与导流槽的内部均设置有导流口。
10.为更好的实现本实用新型，进一步地，所述固定架的外表面转动安装有外圈轴承，所述密封垫的材质为丁基橡胶。
11.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
12.（1）本实用新型通过设置分压头，能够破开外部进入的高压气体，使外部高压气体能够在叶轮上均匀分布，避免高压气体冲击叶轮造成叶轮损坏；
13.（2）本实用新型通过设置密封垫，对外部壳体与扩压器的连接处进行密封，防止扩压器内的高压气体泄漏，避免对工作人员造成伤害；
14.（3）本实用新型解决了叶轮承受较大的力出现损坏与连接处高压气体泄漏的问题，其结构设置合理，功能完善，安全性好，使用寿命长久，适宜广泛推广应用。
附图说明
15.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：
16.图1为本实用新型的剖面结构示意图；
17.图2为本实用新型中a处的局部放大结构示意图；
18.图3为本实用新型中叶轮的正视结构示意图。
19.其中：1—密封套，2—转动轴，3—内圈轴承，4—固定架，5—滚珠，6—外圈轴承，7—连接套，8—安装口，9—固定轴，10—安装轴，11—叶轮，12—外部壳体，13—扩压器，14—分压头，15—导流槽，16—密封垫，17—安装垫，18—固定螺栓，19—导流口。
具体实施方式
20.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.实施例1：
24.本实施例的主要结构，如图1~3所示，包括密封套1，密封套1的外表面设置有连接套7，连接套7远离密封套1的一侧设置有外部壳体12，外部壳体12远离连接套7的一侧设置
有扩压器13，扩压器13的外表面固定安装有密封垫16，密封套1的内侧面转动安装有转动轴2，转动轴2远离密封套1的一端设置有固定轴9，固定轴9远离转动轴2的一端设置有安装轴10，安装轴10远离固定轴9的一端固定安装有分压头14。
25.其中，连接套7用于连接密封套1与外部壳体12，外部壳体12为扩压器13提供安装位置，扩压器13能够对流动的气体进行限制，密封垫16起到密封的作用，防止扩压器13内的气流泄漏，转动轴2与装置内部零部件进行连接，固定轴9能够带动转动轴2转动，安装轴10便于叶轮11进行安装固定，分压头14能够承受吹入气流的压力。
26.具体实施方式为，外部高压气体进入扩压器13内，推动叶轮11转动，同时在固定轴9的带动下转动轴2开始转动，带动装置内部零部件转动，在高压气体带动叶轮11转动的过程中，分压头14能够破开外部进入的高压气体，使外部高压气体能够在叶轮11上均匀分布，避免高压气体冲击叶轮11造成叶轮11损坏，然后经过叶轮11进行膨胀后的气体进入导流槽15内，在导流槽15内完成转向，并通过导流口19进入输出端，在输出端转输出机械能并获得低温，在装置工作过程中，密封垫16对外部壳体12与扩压器13的连接处进行密封，防止扩压器13内的高压气体泄漏，避免对工作人员造成伤害。
27.实施例2：
28.本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定转动轴2的结构，如图1，图2所示，所述转动轴2的外表面设置有内圈轴承3，内圈轴承3的外表面转动安装有固定架4。内圈轴承3便于对固定架4进行安装，固定架4防止内圈轴承3在内圈轴承3与外圈轴承6之间窜动。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
29.实施例3：
30.本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定固定架4的结构，如图2所示，所述固定架4的内侧面滚动安装有滚珠5，滚珠5的材质为高铬钢。滚珠5能够使轴承自由转动，高铬钢制成的滚珠5较为耐磨，具有较高的使用寿命。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
31.实施例4：
32.本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定连接套7的结构，如图2所示，所述连接套7的内侧面设置有安装口8，安装轴10的外表面设置有叶轮11。安装口8能够提供安装轴承所需的空间，叶轮11可以将气体打散使气体膨胀。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
33.实施例5：
34.本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定外部壳体12的结构，如图1所示，所述外部壳体12的内侧面设置有导流槽15，外部壳体12的外表面固定安装有安装垫17。导流槽15能够对膨胀的气流进行导向，安装垫17防止在固定过程中扩压器13与外部壳体12之间松动。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
35.实施例6：
36.本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定扩压器13结构，如图1所示，所述扩压器13的内侧面固定安装有固定螺栓18，密封套1的内部、连接套7的内部与导流槽15的内部均设置有导流口19。固定螺栓18将外部壳体12与扩压器13固定在一起，导流口19能够使气流在装置内流动。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
37.实施例7：
38.本实施例在上述实施例的基础上，进一步限固定架4的结构，如图1所示，所述固定架4的外表面转动安装有外圈轴承6，密封垫16的材质为丁基橡胶。外圈轴承6使转动轴2在转动过程中不会对密封套1造成影响，丁基橡胶制成的密封垫16密封效果好。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。
39.可以理解的是，根据本实用新型一个实施例的透平膨胀机的叶轮密封装置结构，例如转动轴2和滚珠5等部件的工作原理和工作过程都是现有技术，且为本领域的技术人员所熟知，这里就不再进行详细描述。
40.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。