[实用新型]透平膨胀机的叶轮与蜗壳配合结构

说明书

一种透平膨胀机的叶轮与蜗壳配合结构，透平膨胀机包括膨胀机机箱，其右侧有碳环密封件座腔，支承在膨胀机机箱上的主轴，碳环密封件座位于碳环密封件座腔内且套置在碳环密封件外，碳环密封件设在主轴上，叶轮与蜗壳配合结构包括叶轮本体和蜗壳本体，叶轮本体与蜗壳本体进气口相对应，叶轮本体朝向蜗壳本体进气口的一端的外壁与蜗壳本体进气口基部的内壁之间有间隙，蜗壳本体的四周边缘部位与膨胀机机箱固定且在蜗壳本体的左侧中部区域有蜗壳本体叶轮背板容纳腔，特点：蜗壳本体进气口基部的内壁上且对应于间隙的位置围绕蜗壳本体进气口基部的四周结合有用于收窄间隙的封严层。密封性好，在不损伤叶片本体的前提下使间隙最小化，提高气动效率。

技术领域

本实用新型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蜗壳配合结构。

背景技术

膨胀机是利用压缩气体膨胀降压时向外输出机械功使气体温度降低而得以获得冷量的机械，按其运动形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。活塞膨胀机主要适用于高压力比和小流量的中小型高、中压深低温设备。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。

如业界所知，透平膨胀机是以气体膨胀时速度能的变化而得以传递能量的机械，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，配接设备如并非限于例举的发电机、鼓风机、水泵、增压机、油制动器等。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。

进而如业界所知，透平膨胀机由主轴带动叶轮旋转的速度高达每分钟万转以上，叶轮与蜗壳之间必须保持合理的间隙，已有技术是通过对垫片的调节来达到调整叶轮与蜗壳之间的间隙的。由于叶轮的材质为合金铝，而蜗壳的材质为铸铁，如果两者间隙过大，则会引起透平膨胀机的效率下降，又如果两者的间隙小至聊胜于无，那么因两者之间密封性良好而得以显著提高透平膨胀机的效率，但是叶轮会与蜗壳发生刮削摩擦，致使叶轮特别是叶轮的叶尖部位遭到磨损并引起与蜗壳之间的间隙扩大。因此如何在尽可能缩小叶轮与蜗壳之间的间隙的前提下避免叶轮磨损的问题长期以来颇受业界关注，但是在迄今为止公开的中外专利和非专利文献中均未见诸有解决该技术问题的启示，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型的任务在于提供一种有助于显著改善叶轮与蜗壳之间的密封性并且能有效地避免叶片遭刮擦磨损而得以显著提高气动效率的透平膨胀机的叶轮与蜗壳配合结构。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种透平膨胀机的叶轮与蜗壳配合结构，所述的透平膨胀机包括一膨胀机机箱，在该膨胀机机箱的右侧中央位置构成有一碳环密封件座腔，一通过推力轴承转动地支承在膨胀机机箱上的并且右端探出膨胀机机箱右侧面的主轴，一碳环密封件座和一碳环密封件，碳环密封件座位于所述碳环密封件座腔内并且在对应于所述推力轴承的右侧的位置套置在碳环密封件外，而该碳环密封件设置在所述主轴上并且对应于所述推力轴承的右侧，所述的叶轮与蜗壳配合结构包括一叶轮本体和一蜗壳本体，叶轮本体与蜗壳本体的蜗壳本体进气口相对应并且与所述主轴的右端端部固定，在该叶轮本体朝向蜗壳本体进气口的一端的外壁与蜗壳本体的蜗壳本体进气口基部的内壁之间构成有间隙，蜗壳本体的四周边缘部位与膨胀机机箱固定并且在蜗壳本体的左侧中部区域构成有一凹陷于蜗壳本体的左侧的蜗壳本体叶轮背板容纳腔，特征在于在所述蜗壳本体的蜗壳本体进气口基部的内壁上并且在对应于所述间隙的位置围绕蜗壳本体进气口基部的四周结合有用于收窄所述间隙的封严层。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的封严层为封严涂层。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，所述的封严涂层为铝氮化硼碳化硅涂层。