一种应用于压力差无叶涡轮的涡轮垫片的制作方法

1.本发明涉及涡轮机技术领域，尤其涉及一种应用于压力差无叶涡轮的涡轮垫片。


背景技术：

2.无叶涡轮机拉涡轮机的原理是流体的边界层效应(boundary layer effect)，流体受黏滞力影响，会在管壁或者其它物体边缘形成一层很薄的边界层，在边界层内，固定表面的流速为0，离表面越远速度越大。利用这个效应就可以让高速运动的液体带动一组圆盘转动。因此它的效率比普通的叶片涡轮机高得多。
3.一般而言，如图1所示的现有技术中的无叶涡轮由一组光滑圆盘组成，盘上有喷嘴向盘边缘持续吹入气流。这种气流会由于流体粘度和气体在表面层的粘滞性而吸附在圆盘上。当气流速度放慢，同时给圆盘施加以能量，气体会作螺旋向心运动并排出。由于转子的表面光滑没有隆起，这个设计极其坚固。该机的整体构造允许每一片圆盘的单独地根据实际情况，包括热能和向心力造成的各种影响进行拓展性或收缩性改造，许多实际应用说明这样做可以带来很多额外的好处。更多的圆盘和更多的能量可以创造更高的效率。必须避免圆盘发生形变，并将圆盘的侧间隙尽量做小，以减少漏气和摩擦造成的能量损失。转子也要尽量做到完全对称，因为偏心造成的滑动摩擦会带来极大的负面影响，并使得涡轮机无法安静地运转。所有的圆盘与垫片都通过一个嵌在边缘的套筒互相咬合，并使用螺母和套环来将那些边缘厚的圆盘固定在一起，或者，如果需要的话，可以直接在圆盘上冲压套环。
4.然而，涡轮机的光滑圆盘虽然可以减少生产难度，但并不是最优的调配方式，对盘体进行改良，通过压力差的径向无叶涡轮机的输出功率相较于传统的无叶涡轮机具有更大的提升，但是对盘体进行的改进又会导致对盘体的加工出现较大的困难，提高了生产的成本。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明公开一种应用于压力差无叶涡轮的涡轮垫片，所述压力差无叶涡轮的盘体为光滑盘体，任意两个盘体之间具有涡轮垫片，涡轮机通过具有特定几何图形的涡轮垫片控制工质气体的进入或者流出轨迹，所述涡轮垫片通过螺孔或销孔与所述光滑盘体组成稳定结构。
6.更进一步地，所述涡轮垫片为与任意给定直径和厚度的盘体配套使用，所述涡轮垫片为沿轴向呈锥形或飞镖形轮廓的固定支架和/或垫片，当单独使用一个所述涡轮垫片需要通过螺孔或销孔进行固定，当所述涡轮垫片为多个匹配的盘体的组合中使用时，以组成一个或多个无叶片组件的压力差涡轮机。
7.更进一步地，所述涡轮垫片通过前沿导流和后沿导流以及尖端组成的导流臂来从流体中注入或提取能量，其中，所述导流臂的几何形状中心线的交汇点为所述涡轮垫片的重心点。
8.更进一步地，所述螺孔或销孔设置于所述每一个导流臂的重心上，固定螺丝或者
插销的长度与所述螺孔或销孔等长。
9.更进一步地，所述涡轮垫片中心设置有通孔，用于使所述涡轮垫片与轴体组成旋转机构，所述工质气体通过所述涡轮垫片提供的气体导流通道对所述压力差无叶涡轮提供能量。
10.本发明更进一步地公开了一种无叶涡轮机，包括壳体，作为工质入口的喷嘴，旋转轴、光滑盘体及盘体间的涡轮垫片，圆盘与垫片都通过一个嵌在边缘的套筒互相咬合，并使用螺母和套环来将那些边缘厚的圆盘固定在一起，或者，可以直接在圆盘上冲压套环，其中，所述垫片与盘体通过螺丝或者插销结构连接件进行固定，所述无叶涡轮的盘体为光滑盘体，任意两个盘体之间具有涡轮垫片，涡轮机通过具有特定几何图形的涡轮垫片控制工质气体的进入或者流出轨迹，所述涡轮垫片通过螺孔或销孔与所述光滑盘体组成稳定结构，所述涡轮垫片为与任意给定直径和厚度的盘体配套使用，所述涡轮垫片为沿轴向呈锥形或飞镖形轮廓的固定支架和/或垫片，当单独使用一个所述涡轮垫片需要通过螺孔或销孔进行固定，当所述涡轮垫片为多个匹配的盘体的组合中使用时，以组成一个或多个无叶片组件的压力差涡轮机。
11.本发明于现有技术相比，本发明通过设计一种用于压力差无叶涡轮的涡轮垫片，对于压力差无叶涡轮的盘可以设计为光滑盘体，以此减少工程难度，光滑的盘体具有更好的统一性，多个盘体的误差也会更小，此外任意两个盘体之间具有涡轮垫片，涡轮机通过具有特定几何图形的涡轮垫片控制工质气体的进入或者流出轨迹。
附图说明
12.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
13.图1是现有技术中的无叶涡轮机的结构图。
14.图2是现有技术中的无叶涡轮机中的涡轮垫片的几何形状结构图。
15.图3是本发明一实施例中的涡轮垫片的几何结构示意图。
具体实施方式
16.实施例一
17.如图2所示，传统的涡轮垫片不能起到提高输出功率的作用，其仅仅用来固定盘体和提供盘体间隙的作用。
18.而如图3所示，本实施例揭示了一种应用于压力差无叶涡轮的涡轮垫片，所述压力差无叶涡轮的盘体为光滑盘体，任意两个盘体之间具有涡轮垫片，涡轮机通过具有特定几何图形的涡轮垫片控制工质气体的进入或者流出轨迹，所述涡轮垫片通过螺孔或销孔与所述光滑盘体组成稳定结构。
19.更进一步地，所述涡轮垫片为与任意给定直径和厚度的盘体配套使用，所述涡轮垫片为沿轴向呈锥形或飞镖形轮廓的固定支架和/或垫片，当单独使用一个所述涡轮垫片需要通过螺孔或销孔进行固定，当所述涡轮垫片为多个匹配的盘体的组合中使用时，以组成一个或多个无叶片组件的压力差涡轮机。
20.更进一步地，所述涡轮垫片通过前沿导流和后沿导流以及尖端组成的导流臂来从流体中注入或提取能量，其中，所述导流臂的几何形状中心线的交汇点为所述涡轮垫片的重心点。
21.更进一步地，所述螺孔或销孔设置于所述每一个导流臂的重心上，固定螺丝或者插销的长度与所述螺孔或销孔等长。
22.更进一步地，所述涡轮垫片中心设置有通孔，用于使所述涡轮垫片与轴体组成旋转机构，所述工质气体通过所述涡轮垫片提供的气体导流通道对所述压力差无叶涡轮提供能量。
23.在本实施中，所述垫片的导流臂被附接到其上，并且该单元在安装位置，也就是中心的通孔处附接到轴或其他旋转组件。此外，所述垫片可以作为托架和/或间隔件具有或可以不具有通过烧结或使用位于每个导流臂中的一个或多个螺钉，螺孔或销孔将其附接到组件的方法。每个孔可以独立定位或固定到距中心的给定半径。
24.图中，1表示盘体，其与垫片2通过6代表的螺孔或销孔进行固定，所述垫片2包括导流臂5，所述导流臂包括内沿3、外沿4和尖端7组成，8是垫片的通孔，尺寸与圆盘的通孔一样，所述轴体通过所述通孔。
25.实施例二
26.本实施提供了一种无叶涡轮机，包括壳体，作为工质入口的喷嘴，旋转轴、光滑盘体及盘体间的涡轮垫片，圆盘与垫片都通过一个嵌在边缘的套筒互相咬合，并使用螺母和套环来将那些边缘厚的圆盘固定在一起，或者，可以直接在圆盘上冲压套环，其中，所述垫片与盘体通过螺丝或者插销结构连接件进行固定。
27.更进一步地，压力差无叶涡轮的盘体为光滑盘体，任意两个盘体之间具有涡轮垫片，涡轮机通过具有特定几何图形的涡轮垫片控制工质气体的进入或者流出轨迹，所述涡轮垫片通过螺孔或销孔与所述光滑盘体组成稳定结构。
28.更进一步地，所述涡轮垫片为与任意给定直径和厚度的盘体配套使用，所述涡轮垫片为沿轴向呈锥形或飞镖形轮廓的固定支架和/或垫片，当单独使用一个所述涡轮垫片需要通过螺孔或销孔进行固定，当所述涡轮垫片为多个匹配的盘体的组合中使用时，以组成一个或多个无叶片组件的压力差涡轮机。
29.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
30.本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd
‑
rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
31.虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而
非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。