[实用新型]透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构

说明书

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主轴的配合结构。

背景技术

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。

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。

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。

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，如果仅仅借助于紧固件连接，那么很难甚至无法达到期望的连接效果。

针对上述已有技术，本申请人作了有益的尝试，终于找到了解决问题的办法，并且在采取了严格的保密措施下在本申请人单位进行了模拟试验，结果惊人地表现了出了意想不到的效果，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本实用新型的任务在于提供一种有助于显著改善叶轮与主轴之间的连接效果而藉以满足在低温高速旋转状态下体现彼此之间的连接可靠性要求以避免两者之间因松脱而损及叶轮乃至损及膨胀机整机情形发生的透平膨胀机的叶轮与主轴的配合结构。

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主轴的配合结构，所述的叶轮包括具有一螺杆过渡孔的叶轮本体，所述的主轴包括主轴本体，主轴本体与叶轮本体的螺杆过渡孔固定连接，特征在于：在所述叶轮本体朝向所述主轴本体的一侧的端面上并且围绕螺杆过渡孔的孔口部位的圆周方向延伸有一异形轴套，而在所述主轴本体朝向所述叶轮本体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的端面的异形轴套配合腔，所述的异形轴套以榫卯配合方式置入于该异形轴套配合腔内，并且在该异形轴套配合腔的底部进而凹设有一螺杆头固定孔，在叶轮本体与主轴本体之间配设有一端具有一第一螺杆头而另一端具有一第二螺杆头的双头螺杆，其中：第一螺杆头在穿过所述的螺杆过渡孔后配设有一用于阻止双头螺杆窜动的第一螺母，而第二螺杆头旋入所述螺杆头固定孔内并且由第二螺母锁定。

在本实用新型的一个具体的实施例中，所述的异形轴套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的横截面形状同样呈圆弧过渡的三角形。

在本实用新型的另一个具体的实施例中，在所述的双头螺杆上并且朝向所述的主轴本体的一端构成有一对用于供扳手操作的铣平面，该对铣平面围绕双头螺杆的圆周方向彼此间隔180°。

本实用新型提供的技术方案由于在叶轮本体朝向主轴本体的一端并且在围绕螺杆过渡孔的孔口的圆周方向的位置延伸有一异形轴套，而在主轴本体朝向叶轮本体的一端构成有一供异形轴套以榫卯配合方式置入的异形轴套配合腔，因而主轴本体既由其异形轴套配合腔与异形轴套配接，又由双头螺杆实现与叶轮本体固定连接，从而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。

附图说明

图1为本实用新型的实施例结构图。

图2为图1的剖视图。

图3为图2的A-A剖视图。

具体实施方式