一种正反转势能同速合并的叶轮组的制作方法

文档序号:12745011阅读:668来源:国知局

一种正反转势能同速合并的叶轮组,属于吸能发电机械,具体涉及水轮机、汽轮机、航空发动机的作功叶轮。



背景技术:

目前,水轮机是一道叶轮吸收水流势能,其势能吸收能力有限。而汽轮机和航空发动机,虽然使用了数道叶轮吸收气流势能,但每一道叶轮之间,必须增加一道改变气流方向的导向轮,把被叶轮改变了的气流方向再还原回来,为下一道叶轮提供动能。这是因为只有气流方向与叶轮上的叶片形成九十度的夹角,气流才能产生迎面推动叶轮转动而作功发电。如气流方向与叶轮上的叶片角度相同,其气流会从叶片的间隙间流走,而叶轮得不到半点推力。本行业的研制者们都清楚,使用不动的导向轮改变气流流向的同时,实际比推动作功的叶轮吸收掉的气流能量还多。但没有导向轮的还原气流方向作用,哪第二道........第六道叶轮就得不到再利用的势能,舍不得导向轮的损失,就收获不到后五六道叶轮的功率。

为了将导向轮改为反转轮,既改变了气流方向又得功率,开发双向作功的叶轮是许多人的梦想。在同一根轴上,如汽轮机是6-13道叶轮,假如配置的不是12道导向轮,而是间隔设置的是12道反转轮。反转轮设在主轴上容易,中间用轴承可固定就可实现正反转的功能,但反转轮吸收的功率,用什么办法输送是难题。如果反转轮解决不了输送功率问题,将被气流推动的速度,比吸功发电的正转轮快很多倍,反转轮对气流就产生不了阻力,不能改变气流方向,后一道的正转轮就得不到推动的功率。所以,研制人员知道使用导向轮,蒸气的利用有巨大的浪费,只因反转轮的功率输送是天大的难题,只可眼睁睁地看着一半以上蒸气的流动势能被导向轮吞没掉。

正反向的势能都利用起来,就能将发电量提高一倍以上,是不少仁人志士的梦想。如公告号CN1132313A,专利号951034995的一种正反向对称动力机。该技术涵盖了水轮机、汽轮机、燃汽轮机,其美好的愿望是成倍地提高效能。但是该技术有三大致命的缺陷:1、反转轮由内外齿圈,夹轴向齿轮来传动反转叶轮的动能,其齿轮的安装架因与正转轮不同速,又与反转轮不同速而固定难,是难以克服的问题。如原说明书中:“将多个反向叶轮,用连杆16连接在一起”,这连杆是可以将多个反转叶轮连在一起,但中间间隔设置的正转轮的叶片还怎么能向相反方向转动?2、反转叶轮的动能传输,主观上想是靠内外齿圈中间夹齿轮,假如能将反转轮的动能调向合并给主轴上,可这种结构,也会因内外齿圈不同速的问题,而在动力机上是根本无法应用。因外齿圈比内齿圈大,当运动起来后,外齿圈转一圈,通过中 间齿轮拨动内齿圈转动两圈以上,产生的是增速变速箱的功能,将形成正转轮转一圈,而反转轮转几圈的结果。前面已介绍,导向轮的作用就是将正转轮已运动改变的气流方向再还原回来,为下道正转轮储备新的动能。如反转轮比正转轮的转速更快,说明反转轮得到的推力更少,气流没遇上阻力,就不能像导向轮一样改变气流方向,哪下一道正转轮就得不到气流势能,假如这一技术应用到实践中,不但不多发电,只会比原使用导向轮的少发电。3、该技术发明人回避了齿轮架安装与固定的难题,将过桥齿轮采用了行星减速机技术进行设置。多个小齿轮夹在内外齿圈之间自由运动,但行星技术用在动力机上是绝对不行的。因多个小齿轮如没设固定的安装架,像行星绕太阳地,绕着安装在主轴上的内齿圈运动,哪外齿圈上的叶轮就能无阻力的转动。该结构如应用到动力机上,反转轮对气流就不会产生一点点阻力,被气流推动后会无限地转动。反转轮没有来至于气流的阻力就会不得功,同时也改变不了气流方向。这样没被反转轮的叶片改变方向的气流,只会从正转叶片间顺向流过,又反使正转轮无功可得,从而产生负载发电的正转轮会一动不动,无负载的反转轮会被气流推动着无阻力地飞速运转。假如使用了这一结构不是增加动力,而仅是将汽轮机变为蒸气扩散器,所以,这项发明专利已出现20年,得不到应用是极为正常的。

要想将导向轮改变为反转轮参与作功,首先要解决的问题是正反转轮的同速问题。本发明人的申请号2011102382312的一种水轮机双向作功技术,是将反转叶轮的叶片增加了外圈,使多个反转叶轮叶片的外圈,连接成封闭式的桶状。使正转轮的动能由主轴内传输,反转叶轮的动能由外圈进行外传输,集中到最后一道反转轮上,再通过过桥齿轮实现正反向动能的合并输出,从而解决了正反转轮的同速难题。水轮机双向作功技术,经开发的五道正转叶轮,五道反转叶轮经过桥齿轮将双向功合并,其发电量提高了一倍以上。



技术实现要素:

在水轮机双向作功技术的基础上,开发一种正反转势能同速合并的叶轮组,将每一组的反转轮得到的势能,通过过桥齿轮直接同速地汇合到正转叶轮上,能更方便于水轮机、汽轮机、航空发动机的广范应用。

本发明采用以下技术方案:

一种正反转势能同速合并的叶轮组,由正转轮、反转轮、过桥齿轮组等组成,所述的过桥齿轮组,由齿轮基座、多个齿轮组成,其结构特征在于:在齿轮基座上,径向设置两个以上齿轮在反转叶轮与正转叶轮轮毂边的之间,基座与叶轮的外套有固定,使其如在汽轮机中静止不转动,其技术特征在于:齿轮与反转叶轮和正转叶轮轮毂边上的齿环配合,产生动能传输与换向功能。

一种正反转势能同速合并的叶轮组,由正转轮、反转轮、过桥齿轮组等组成,所述的正 转轮和反转轮,其特征在于:正转轮在轮毂边的上方设齿环一圈,反转轮在轮毂边的下方也设齿环一圈。

附图说明

附图1为一种正反转势能同速合并的叶轮组结构示意图

图中:1、正转轮叶片,2、正转轮齿环,3、正转轮轮毂,4、主轴,5、过桥齿轮组的内轴承,6、反转轮的内轴承,7、过桥齿轮组的基座,8、过桥齿轮组的支轴,9、齿轮组的轴承,10、齿轮,11、反转轮齿环,反转轮轮毂,13、反转轮叶片,14、牵引绳或固定杆。

具体实施方式

一种正反转势能同速合并的叶轮组,由正转轮、反转轮、过桥齿轮组等组成,正转轮固定在主轴4上,反转轮由反转轮内的轴承6设置在主轴4上,反转轮和正转轮的轮毂边,各设一道齿环,在上下齿环的中间设置两个以上径向齿轮10,齿轮10内设轴承9,轴承9内为支轴8,支轴8与过桥齿轮组的基座7固定或是一体,过桥齿轮组的基座7内为过桥齿轮组的内轴承5,内轴承5设置在主轴4上,基座7由牵引绳或固定杆14与叶轮外套固定。

上述结构,从示意图中可以看出,正转轮组固定在主轴4上,而反转轮组由内轴承6设置在主轴4上,这样可实行叶轮组的正反向多道轮子同时作功功能。在正、反转轮子上的齿环间设置的过桥齿轮组,可保证将反转轮的势能通过过桥齿轮组的作用,同速合并到正转轮上。过桥齿轮10设置在轴承9上,保证了齿轮10的径向转动。过桥齿轮组的基座7内设置了轴承5,可保证了过桥齿轮组与主轴4的轴向转动。由牵引绳14或固定杆的作用,控制了齿轮组的转动,从而确保了正、反转轮的势能,有效的同速合并。

有了上述可靠的正、反转轮的势能同速合并的基础结构,开发适用于水轮机的正反向叶轮组、汽轮机正反向叶轮组、航空发动机正反向叶轮组,就能水到渠成。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,每一项技术可单独实施,也可组合实施,所以并非作为对本发明的限定,只要在本发明的实质范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1