[发明专利]一种非补燃式涡旋压缩膨胀一体化多轴输出装置

说明书

本发明公开了一种非补燃式涡旋压缩膨胀一体化多轴输出装置，包括箱体，箱体内设有涡旋压缩机构、余热回收机构、涡旋膨胀机构以及行星式多轴输出机构；涡旋压缩机构包括电动机、第一静涡旋盘和第一动涡旋盘，用于完成气体的压缩过程；压缩后的气体进入余热回收机构；余热回收机构包括高温容腔，高温容腔上设有余热进气口，利用外部余热完成低温高压气体向高温高压气体的转换；高温高压气体进入涡旋膨胀机构，涡旋膨胀机构包括第二静涡旋盘和第二动涡旋盘，向行星式多轴输出机构输出高速转速。本发明采用了涡轮压缩和涡轮膨胀一体化设计，减小材料浪费，安装有余热回收机构，充分利用余热资源；行星式多轴输出机构实现单一方向输出和双向同时输出。

技术领域

本发明属于压缩机和齿轮传动技术领域，具体涉及一种非补燃式涡旋压缩膨胀一体化多轴输出装置。

背景技术

随着经济高速发展，能源消耗会产生了大量的余热，我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70％，我国能源利用率仅为33％左右，比发达国家低约10％，至少50％的工业能耗以各种形式的余热被直接废弃。现有的压缩膨胀一体化机构多采用补燃式加热，不利于能源利用，而且目前的涡旋压缩膨胀一体化装置结构整体尺寸比较大，密封性差，不能适应特殊的工作场地，并且输出结构比较单一，无法满足工业的需求，所以设计一种非补燃式涡旋压缩膨胀一体化多轴输出装置是十分必要的。

发明内容

针对上述现有技术遇到的问题，本发明提出了一种非补燃式涡旋压缩膨胀一体化多轴输出装置，设计合理，解决了现有技术的不足，具有良好的效果。

一种非补燃式涡旋压缩膨胀一体化多轴输出装置，包括箱体，箱体内由下到上依次设有涡旋压缩机构、余热回收机构、涡旋膨胀机构以及行星式多轴输出机构；

涡旋压缩机构包括电动机、第一静涡旋盘和第一动涡旋盘，用于完成气体的压缩过程；压缩后的气体进入余热回收机构；余热回收机构包括高温容腔、流量传感器、温度传感器以及压力传感器，高温容腔上设有余热进气口，用于利用外部余热完成低温高压气体向高温高压气体的转换；高温高压气体进入涡旋膨胀机构，涡旋膨胀机构包括第二静涡旋盘和第二动涡旋盘，用于完成气体的膨胀过程，向行星式多轴输出机构输出高速转速；

行星式多轴输出机构包括由上到下同轴设置的第一内齿圈和第二内齿圈，第一内齿圈上方设有与其同轴的上行星架，第二内齿圈下方设有与其同轴的中行星架和下行星架；

下行星架中间通过轴承安装有动力输入轴，动力输入轴上端安装有第一水平锥齿轮；中行星架和下行星架上通过轴承安装有动力传输轴，动力输入轴通过行星齿轮将动力传递给动力传输轴，动力传输轴通过行星齿轮将动力传递给第二内齿圈；上行星架和中行星架上通过轴承安装有第一动力输出轴，第二内齿圈通过行星齿轮将动力传递给第一动力输出轴，第一动力输出轴通过行星齿轮将动力传递给第一内齿圈；上行星架中间通过轴承安装有第二动力输出轴，第二动力输出轴下端安装有第二水平锥齿轮，第二水平锥齿轮与第一水平锥齿轮同轴设置；第一水平锥齿轮和第二水平锥齿轮之间设有水平的第三动力输出轴，第三动力输出轴上安装有与第一水平锥齿轮和第二水平锥齿轮啮合的竖直锥齿轮。

进一步地，动力输入轴包括第一动力轴和第二动力轴，第一动力轴从下到上依次包括圆柱段和方形段，圆柱段安装有中心齿轮，方形段通过轴套和第二动力轴连接，第一水平锥齿轮安装在第二动力轴上。

进一步地，动力传输轴下端从下到上依次安装有第一行星齿轮和第二行星齿轮；

第一动力轴能够在轴套内上下移动，当第一动力轴的中心齿轮与第一行星齿轮啮合时，第一动力轴的方形段恰好脱离轴套。

进一步地，上行星架上通过轴承还安装有第四、第五以及第六动力输出轴，第一动力输出轴和第四动力输出轴通过行星齿轮啮合连接，第五动力输出轴和第二内齿圈通过行星齿轮啮合连接，第六动力输出轴和第五动力输出轴通过行星齿轮啮合连接。