[实用新型]具有自密封功能的透平膨胀机外功输出连接装置的连接轴结构

说明书

技术领域

 本实用新型属于低温设备技术领域，具体涉及一种具有自密封功能的透平膨胀机外功输出连接装置的连接轴结构。

背景技术

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，通常通过与其连接的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。

如业界所知，由于透平膨胀机在运行时的转速极高（10000n/min以上），因此必须对作为外功输出连接装置的连接轴采取密封与润滑双管齐下的措施。但是在对用于支承连接轴的轴承套润滑的过程中，往往会出现润滑油循着连接轴与轴承套之间的配合间隙朝着连接轴的末端蔓延的问题，就连接轴与膨胀机相连接的一端而言，自连接轴末端渗出的润滑油会对膨胀机的气室中的供气系统产生污染；就连接轴与配接设备例如前述的发电机、鼓风机、水泵、增压机、油制动器等传动连接的一端而言，自连接轴末端渗出的润滑油会污染配接设备。并且润滑油的泄漏还会影响对轴承套的润滑效果和浪费润滑油。

为解决上述问题，已有技术通常将注意力倾注于设置在密封圈座内的密封套与连接轴之间的配合效果以及密封套的材质，但是实践证明仅能起到事倍功半的作用。

实用新型专利授权公告号CN202690148U推荐有“透平膨胀机的外功输出连接装置的连接轴结构”（该专利由本申请人提出），该专利方案可以说在密封与润滑之间找到了合理的平衡点，客观地体现了其说明书第0013栏中著称的技术效果，具体可参见该专利的说明书第0026至0029栏。但是该专利方案对压力空气特别是润滑油的密封方式表现为消极而非积极式的密封，因为通过对该专利的说明书第0029栏的解读可知，构成于连接轴上的甩油盘仅能将势图朝向密封圈座方向渗透的润滑油甩入甩油槽（甩油槽位于连接轴上的甩油盘与轴承套配合段朝向密封套配合段的一端的端面之间）内的作用，进入甩油槽内的油液自油隙进入连接套筒的套筒腔内，由与套筒腔相通的回油孔经管路引入油箱，因此并不能主动地阻止泄漏的润滑油进入膨胀机机体内的作用。然而，如业界所知之理，一旦用于对支承连接轴的轴承润滑并冷却的润滑油顺着连接轴蔓延而渗透到膨胀机机体内，那么会与膨胀机机体内的介质如空气、液氧或液氮相混合，对介质产生污染，最终影响膨胀机的工作效果，甚至损及膨胀机。

针对上述已有技术，本申请人作了有益的探索与设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在采取了严格的保密措施下经实验证明是切实可行的。

发明内容

本实用新型的任务在于提供一种有助于以积极方式阻止用于对支承连接轴的轴承润滑并冷却的润滑油侵入膨胀机机体内而藉以避免对膨胀机机体内的介质产生污染、有利于以积极方式阻止有可能自膨胀机泄漏的介质侵袭外功输出连接装置和有益于同样以积极方式防止润滑油对外功设备产生影响并且同时防止外部水汽侵袭外功输出连接装置而藉以保障外功输出连接装置的工作稳定性的具有自密封功能的透平膨胀机外功输出连接装置的连接轴结构。

本实用新型的任务是这样来完成的，一种具有自密封功能的透平膨胀机外功输出连接装置的连接轴结构，包括一连接轴本体，该连接轴本体的左端构成有一窄缩的直径比连接轴本体的直径小的左支承轴段，该左支承轴段在使用状态下与透平膨胀机传动连接，在连接轴本体的右端同样构成有一窄缩的直径比连接轴本体的直径小的右支承轴段，该右支承轴段在使用状态下与外功设备传动连接，所述的左支承轴段包括左轴承配合段、左密封圈配合段和膨胀机传动连接段，右支承轴段包括右轴承配合段、右密封圈配合段和外功设备传动连接段，其中：左轴承配合段位于左密封圈配合段与连接轴本体之间，而左密封圈配合段位于膨胀机传动连接段与左轴承配合段之间；右轴承配合段位于右密封圈配合段与连接轴本体之间，而右密封配合段位于外功设备传动连接段与右轴承配合段之间，特征在于：在所述的左密封圈配合段上并且在朝向所述的左轴承配合段的一端直接构成有一左自密封机构，而在所述的右密封圈配合段上并且在朝向所述的右轴承配合段的一端直接构成有一右自密封机构。