一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水力機(jī)械以及能量回收領(lǐng)域，特別是一種用于能量回收的旋殼式集成發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界能源消耗的加劇，對廢棄能量進(jìn)行回收已成為緩解能源緊張現(xiàn)狀的重要手段。對于現(xiàn)存的能量回收裝置，如液力透平，其很多已經(jīng)用于工業(yè)應(yīng)用并取得了一定的經(jīng)濟(jì)收效。常規(guī)的能量回收裝置，大都通過軸與發(fā)電機(jī)相連接來完成功率的傳遞，在安裝上比較繁瑣，且在軸功率的傳遞過程中存在一定的功率損失。
[0003]對于大多數(shù)的液力透平，由于轉(zhuǎn)子與固定件在結(jié)構(gòu)上總會有間隙存在，因此就會有容積效率問題的產(chǎn)生，容積效率將直接影響能量回收的效率。若參考屏蔽栗的結(jié)構(gòu)，采用屏蔽式液力透平直接將水力部件與發(fā)電機(jī)構(gòu)件連接為一體雖然能減少部件之間的摩擦損失，但容積效率問題依然不能解決，尤其對于高壓余能回收工況下，容積損失將會大大增加。若采用旋殼式水力部件并與發(fā)電機(jī)構(gòu)件進(jìn)行集成化，將會大大增加能量回收的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提出一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，從而改變現(xiàn)有能量回收裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝繁瑣、高壓工況下工質(zhì)泄漏導(dǎo)致容積效率不高的應(yīng)用現(xiàn)狀。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，包括裝置外殼、進(jìn)水管、旋殼式水管、發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子、發(fā)電裝置定子、出水管、外殼蓋板；
[0007]所述裝置外殼一端和外殼蓋板相連，裝置外殼和外殼蓋板所形成腔室的內(nèi)部分別設(shè)有旋殼式水管、發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子、發(fā)電裝置定子；
[0008]旋殼式水管分別與其兩側(cè)的進(jìn)水管、出水管相連通;所述旋殼式水管整體采用鑄鋼材料，包含螺旋葉片、中心軸、管壁、推力盤;所述螺旋葉片設(shè)置在旋殼式水管的內(nèi)部，所述中心軸沿螺旋葉片中心穿過并與其焊接保持固定，所述螺旋葉片外緣與管壁內(nèi)壁相連，使管壁、螺旋葉片、中心軸構(gòu)成共同運(yùn)動的整體，所述管壁在旋殼式水管出口處設(shè)有推力盤，推力盤與管壁為同時加工的一體結(jié)構(gòu)；
[0009]所述旋殼式水管外套發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子，工作時兩者保持相對固定并共同旋轉(zhuǎn)，裝置外殼內(nèi)壁固定發(fā)電裝置定子，與發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子配合形成一對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子副。
[0010]進(jìn)一步，所述旋殼式水管前端穿過裝置外殼一端通孔，旋殼式水管后端穿過外殼蓋板一端通孔;旋殼式水管上的推力盤貼緊外殼蓋板內(nèi)壁來保證旋殼式水管軸向位置固定。
[0011 ]進(jìn)一步，還包括次要構(gòu)件，所述次要構(gòu)件包括管套、軸承、前軸承蓋、后軸承蓋、擋水環(huán)、石墨環(huán)；
[0012]所述管套為兩個，均外套在旋殼式水管兩端小管徑處;位于前部的管套與裝置外殼之間、位于后部的管套與外殼蓋板之間的間隙內(nèi)均塞入石墨環(huán)，旋殼式水管兩端管套的外側(cè)均外套有軸承，所述軸承分別與裝置外殼、外殼蓋板形成過盈配合;所述前軸承蓋、后軸承蓋分別用于壓緊軸承和石墨環(huán)，并分別通過六角螺釘將前軸承蓋固定在裝置外殼、將后軸承蓋固定在外殼蓋板上；
[0013]所述進(jìn)水管、出水管分別通過六角螺釘連接在前軸承蓋、后軸承蓋上，旋殼式水管兩端的管套與前軸承蓋、后軸承蓋之間均設(shè)有擋水環(huán)，擋水環(huán)分別被進(jìn)水管/出水管以及軸承夾緊。
[0014]進(jìn)一步，所述旋殼式水管的推力盤與外殼蓋板內(nèi)壁之間涂有石墨粉。
[0015]進(jìn)一步，所述旋殼式水管兩端與進(jìn)水管、出水管之間存在2?5_的距離;進(jìn)水管與前軸承蓋、出水管與后軸承蓋之間的連接處加設(shè)密封墊圈。
[0016]本發(fā)明的一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，具有以下創(chuàng)新點及優(yōu)點:
[0017]1.水力部件為旋殼式，螺旋葉片受水推力帶動管壁共同旋轉(zhuǎn)，不存在容積效率問題，具有較高的能量回收效率；
[0018]2.將管式水力部件作為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動軸，外套發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子，形成了透平機(jī)與發(fā)電機(jī)的集成化，優(yōu)化了發(fā)電裝置的空間結(jié)構(gòu)，使其變得簡單緊湊，且更容易安裝；
[0019]3.水力部件與發(fā)電裝置的集成化，相比采用軸相連接的方式，轉(zhuǎn)子與其他構(gòu)件之間的摩擦更小，因此機(jī)械損失小，效率高。
[0020]4.推力盤的設(shè)置能有效地保證旋殼式水管軸向位置固定，并協(xié)助軸承承擔(dān)水沖擊螺旋葉片產(chǎn)生的軸向力，從而使裝置運(yùn)行保持穩(wěn)定，使裝置運(yùn)行的可靠性大大提高。
[0021]5.采用固體自潤滑軸承并使用固體潤滑劑石墨，能夠保證裝置的長時間高效工作，無需經(jīng)常補(bǔ)充或更換潤滑劑，且能夠避免液體潤滑劑泄露而對裝置內(nèi)部構(gòu)件工作產(chǎn)生影響。
[0022]6.擋水環(huán)的設(shè)置能夠有效地防止水流入軸承處，從而避免了軸承潤滑失效的情況發(fā)生。
[0023]7.對于常規(guī)機(jī)械軸承發(fā)熱問題，往往通過外通冷卻水來解決，該裝置利用常溫廢水廢液做能量回收時，在連續(xù)工作過程中能有效地透過薄管壁來吸收軸承摩擦生熱，從而有效避免軸承因溫升造成的失效。
【附圖說明】
[0024]圖1為旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置裝配圖；
[0025]圖2為水力部件旋殼式水管的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖中:1-進(jìn)水管，2-管套，3-發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子，4-旋殼式水管，5-裝置外殼，6_后軸承蓋，7-擋水環(huán)，8-六角螺釘，9-六角螺釘，10-軸承，11-發(fā)電裝置定子，12-石墨環(huán)，13-出水管，14-前軸承蓋，15-螺旋葉片，16-中心軸，17-管壁，18-推力盤，19-外殼蓋板，20-六角頭螺栓。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0028]圖1為旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置裝配圖。一種旋殼式能量回收集成發(fā)電裝置，主要構(gòu)件包括進(jìn)水管1、前軸承蓋14、旋殼式水管4、發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子3、發(fā)電裝置定子11、后軸承蓋6、出水管13、裝置外殼5以及外殼蓋板19。旋殼式水管4外套發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子3，工作時兩者保持相對固定并共同旋轉(zhuǎn)。裝置外殼5內(nèi)壁固定發(fā)電裝置定子11，與發(fā)電裝置轉(zhuǎn)子3配合形成一對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子副。次要構(gòu)件包括前軸承蓋14、軸承10、管套2、后軸承蓋6、擋水環(huán)7、石墨環(huán)12、六角螺釘8、9以及六角頭螺栓20。旋殼式水管4兩端小管徑處均外套管套2，旋殼式水管4前端穿過裝置外殼5中心開通孔，旋殼式水管4后端穿過外殼蓋板19中心開通孔。所述外殼蓋板19通過六角頭螺栓20固定在裝置外殼5上，旋殼式水管4上的推力盤18貼緊外殼蓋板19內(nèi)壁來保證旋殼式水管4軸向位置固定。前后兩端的管套2與裝置外殼5及外殼蓋板19的間隙內(nèi)均塞入石墨環(huán)12，軸承10外套在管套2外側(cè)并與置外殼5及外殼蓋板19形成過盈配合，前軸承蓋14、后軸承蓋6分別壓緊前后軸承10和石墨環(huán)12并通過六角螺釘9固定在裝置外殼5及外殼蓋板19上。進(jìn)水管1、出水管13分別通過六角螺釘8連接在前軸承蓋14、后軸承蓋6上，與旋殼式水管4形成