透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102767398A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102767398A(43)申请公布日2012.11.07(21)申请号201210227872.2(22)申请日2012.07.04(71)申请人联优机械(常熟)有限公司地址215513江苏省苏州市常熟市常熟经济开发区四海路11号科创园105室(72)发明人陈文政杨仁泓(74)专利代理机构常熟市常新专利商标事务所32113代理人朱伟军(51)Int.Cl.F01D5/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图11页(54)发明名称透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构(57)摘要一种透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构，属于低温设备技术领域。叶轮包括具有螺杆过渡孔的叶轮本体，主轴包括主轴本体，主轴本体与叶轮本体的螺杆过渡孔连接，特点：在叶轮本体的一侧延伸有异形轴套，在主轴本体的一端并且位于该一端的中央位置构成有异形轴套配合腔，异形轴套置入于异形轴套配合腔内，在异形轴套配合腔的底部进而凹设有螺杆头固定孔，在叶轮本体与主轴本体之间配设双头螺杆，第一螺杆头在穿过螺杆过渡孔后配设有第一螺母，第二螺杆头旋入螺杆头固定孔内并且由第二螺母锁定。优点：可满足低温高速旋转状态下的可靠的传动连接要求，不会出现因松脱而损及叶轮乃至损及透平膨胀机整机的情形。CN10276398ACN102767398A权利要求书1/1页1.一种透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构，所述的叶轮包括具有一螺杆过渡孔(11)的叶轮本体(1)，所述的主轴包括主轴本体(2)，主轴本体(2)与叶轮本体(1)的螺杆过渡孔(11)固定连接，其特征在于：在所述叶轮本体(1)朝向所述主轴本体(2)的一侧的端面上并且围绕螺杆过渡孔(11)的孔口部位的圆周方向延伸有一异形轴套(12)，而在所述主轴本体(2)朝向所述叶轮本体(1)的一端并且位于该一端的中央位置构成有一凹入主轴本体(2)的端面的异形轴套配合腔(21)，所述的异形轴套(12)以榫卯配合方式置入于该异形轴套配合腔(21)内，并且在该异形轴套配合腔(21)的底部进而凹设有一螺杆头固定孔(211)，在叶轮本体(1)与主轴本体(2)之间配设有一端具有一第一螺杆头(31)而另一端具有一第二螺杆头(32)的双头螺杆(3)，其中：第一螺杆头(31)在穿过所述的螺杆过渡孔(11)后配设有一用于阻止双头螺杆(3)窜动的第一螺母(311)，而第二螺杆头(32)旋入所述螺杆头固定孔(211)内并且由第二螺母(321)锁定。2.根据权利要求1所述的透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构，其特征在于所述的异形轴套(12)的横截面形状呈圆弧过渡的三角形，而所述的异形轴套配合腔(21)的横截面形状同样呈圆弧过渡的三角形。3.根据权利要求1所述的透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构，其特征在于在所述的双头螺杆(3)上并且朝向所述的主轴本体(2)的一端构成有一对用于供扳手操作的铣平面(33)，该对铣平面(33)围绕双头螺杆(3)的圆周方向彼此间隔180°。2CN102767398A说明书1/3页透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构技术领域[0001]本发明属于低温设备技术领域，具体涉及一种透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构。背景技术[0002]膨胀机按其运动方式和结构形式通常分为两类：一为活塞膨胀机；二为透平膨胀机。由于透平膨胀机相对于活塞膨胀机而言具有流量大、结构简单、体积小、效率高和运转周期长等特点而被广泛应用于各种低温设备中。[0003]如业界所知之理，透平膨胀机是以气体膨胀时速度能的变化而藉以传递能量的机械，其传递的能量也称外功通常通过与叶轮连接的主轴传递给作为吸收能量的配接设备，配接设备如并不限于的发电机、鼓风机、水泵、增压机、油制动器等吸收。在已公开的中国专利文献中不乏关于透平膨胀机的技术信息，略以例举的如CN2388351Y推荐有“微型透平膨胀机”、CN2185339Y提供有“气体悬浮式陶瓷低温透平膨胀机”、CN200955408Y公告有“透平膨胀机组”、CN201367920Y公开有“透平膨胀机”和CN202039906U举荐有“一种气体轴承透平膨胀机”，等等。[0004]并不限于上面例举的专利技术方案均未披露叶轮与主轴的配合得以良好地传递其转动所需的扭矩的技术启示，因为已有技术中的透平膨胀机在高速旋转时容易发生叶轮与主轴彼此松脱的情形，轻则影响传动效果，严重时造成叶轮的叶片损坏乃至损及膨胀机。[0005]业界虽然不懈地致力于解决上述问题，但是由于膨胀机的出口温度通常在-150℃甚至更低，并且材料在低温环境下的收缩率大，尤其是叶轮、主轴以及紧固件（用于将叶轮与主轴连接的紧固件如螺栓和螺母等）的材质相异，因此各自的热胀冷缩系数不同，如果