叶轮机构及包括其的压缩机、膨胀机构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种叶轮机构，包括叶轮，至少两个所述叶轮对应设置，相邻的两个所述叶轮经反转传动系统或正转传动系统传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮之间设升压流道。本发明还公开了应用所述叶轮机构的压气机和膨胀机构。本发明所述叶轮机构及包括其的压缩机、膨胀机构通过所述升压流道的设置，能够减少传统叶轮机构的级数，通过所述正转传动系统、所述反转传动系统的设置，可以使相邻两级的转速相等或不等，同时能够实现多级联动，从而使得叶轮机构的结构更加合理，且具有效率高、结构简单等优点。
【专利说明】
叶轮机构及包括其的压缩机、膨胀机构
技术领域
[0001]本发明涉及热能及动力领域，具体涉及一种叶轮机构，本发明还涉及包括所述叶轮机构的压缩机以及膨胀机构。
【背景技术】
[0002]无论是叶轮压气机还是透平，通常需要很多级，而且相邻两级之间的转速相同直径不同，会造成结构上的不合理，虽然有对转结构出现，但是由于无法解决多级联动的问题，应用一直受限。因此需要发明一种新型的叶轮机构。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
[0004]本发明的叶轮机构，包括叶轮，至少两个所述叶轮对应设置，相邻的两个所述叶轮经反转传动系统传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮之间设升压流道。
[0005]本发明还提供另一种叶轮机构，包括叶轮，至少两个所述叶轮串联连通，相邻的两个所述叶轮经反转传动系统传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮之间设升压流道。
[0006]进一步可选择地，所述反转传动系统设为机械反转传动系统、电磁反转传动系统、液流反转传动系统、磁齿轮反转传动系统或设为气流反转传动系统。
[0007]本发明提供再一种叶轮机构，包括叶轮，至少两个所述叶轮对应设置，相邻的两个所述叶轮经正转传动系统传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮之间设升压流道。
[0008]本发明最后提供一种叶轮机构，包括叶轮，至少两个所述叶轮串联连通，相邻的两个所述叶轮经正转传动系统传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮之间设升压流道。
[0009]进一步可选择的，所述正转传动系统设为机械正转传动系统、电磁正转传动系统、液流正转传动系统、磁齿轮正转传动系统或设为气流正转传动系统。
[0010]本发明还提供一种应用所述叶轮机构的压缩机，所述叶轮机构的动力轴设为动力输入轴。
[0011]本发明还提供一种应用所述叶轮机构的膨胀机构，所述叶轮机构的动力轴设为动力输出轴。
[0012]本发明还提供另一种应用所述叶轮机构的膨胀机构，所述叶轮机构的动力轴设为动力输出轴，所述叶轮机构的工质入口与工质源连通。
[0013]本发明中对于所述反转传动系统的结构可以跟公知常识确定，只要能够使两个叶轮实现反转即可，而且本发明人提交的申请号为201510580313.3，名称为对转叶轮机构及包括其的装置的专利申请中也公开了一些列该反转传动系统，包括机械反转传动系统、电磁反转传动系统以及液流反转传动系统。
[0014]同样，本发明的正转传动系统结构可以跟公知常识确定，只要能够使两个叶轮同向旋转即可，例如机械正转传动系统、电磁正转传动系统、液流正转传动系统、磁齿轮正转传动系统或设为气流正转传动系统，其中机械正转传动系统可以是齿轮组等，磁齿轮正转传动系统可以是磁齿轮组等，电磁正转传动系统可以包括两个旋转方向相同的电磁转子(电磁转子的旋转方向可以根据公知常识控制调整)，液流正转传动系统、气流正转传动系统可以采用变矩器或耦合器类似的结构等等。
[0015]本发明中，所谓的“相邻的两个所述叶轮经反转传动系统传动设置”是指在相邻的两个所述叶轮之间设置所述反转传动系统实现两个所述叶轮之间的传动的设置方式。
[0016]本发明中，所谓的“相邻的两个所述叶轮经正转传动系统传动设置”是指在相邻的两个所述叶轮之间设置所述正转传动系统实现两个所述叶轮之间的传动的设置方式。
[0017]本发明中，所谓的“串联连通”是指流体流通通道上的连通，A与B串联连通是指流入A的流体的至少一部分来自B，或者流出A的流体的至少一部分流入B。
[0018]本发明中，所谓的“升压流道”是指利用高速流动的流体的动能将自身的的压力升高的流体通道，例如冲压通道，再例如相邻两个叶轮的叶片之间的、大于机械配合间隙的间隙。
[0019]本发明中，可选择性地选择设置，作为升压流道的相邻两个叶轮的叶片之间的间隙大于0.5mm、1.0mm、1.5mm、2.0mm、2.5mm、3.0mm、3.5mm、4.0mm、4.5mm、5.0mm、5.5mm、
6.0mm、6.5mm、7.0mm、7.5mm、8.0mm、8.5mm、9.0mm、9.5mm 或大于 I Omm0
[0020]本发明中，所谓“正转”、“反转”仅是为了区分相反的旋转方向，经所述反转传动系统传动的两个叶轮的旋转方向相反，经所述正转传动系统传动的两个叶轮的旋转方向相同。
[0021]本发明中，所述叶轮可以是压气机的叶轮，也可以是透平的叶轮。
[0022]本发明中，可以选择性地将所述机械反转传动系统、所述电磁反转传动系统、所述液流反转传动系统、所述磁齿轮反转传动系统和所述气流反转传动系统组合使用，同一叶轮机构上，可以一组相邻的所述叶轮之间使用上述五种反转传动系统中的一种传动，另一组相邻的所述叶轮之间使用上述五种反转传动系统中的另一种传动，例如，一组用所述气流反转传动系统，另一种用所述机械反转传动系统、所述电磁反转传动系统、所述液流反转传动系统、所述磁齿轮反转传动系统中的一种。
[0023]本发明中，可以选择性地将所述机械正转传动系统、所述电磁正转传动系统、所述液流正转传动系统、所述磁齿轮正转传动系统和所述气流正转传动系统组合使用，同一叶轮机构上，可以一组相邻的所述叶轮之间使用上述五种正转传动系统中的一种传动，另一组相邻的所述叶轮之间使用上述五种正转传动系统中的另一种传动，例如，一组用所述气流正转传动系统，另一种用所述机械正转传动系统、所述电磁正转传动系统、所述液流正转传动系统、所述磁齿轮正转传动系统中的一种。
[0024]本发明中，应根据热能和动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
[0025]本发明的有益效果如下:本发明所述叶轮机构及包括其的压缩机、膨胀机构通过所述升压流道的设置，能够减少传统叶轮机构的级数，通过所述正转传动系统、所述反转传动系统的设置，可以使相邻两级的转速相等或不等，同时能够实现多级联动，从而使得叶轮机构的结构更加合理，且具有效率高、结构简单等优点。
【附图说明】
[0026]图1为本发明实施例1的结构示意图；
[0027]图2为本发明实施例2的结构示意图；
[0028]图3为本发明实施例3的结构示意图；
[0029]图4为本发明实施例4的结构示意图；
[0030]图5为本发明实施例5的结构示意图；
[0031]图6为本发明实施例6的结构示意图；
[0032]图7为本发明实施例7的结构示意图；
[0033]图中:
[0034]I叶轮、2反转传动系统、21惰轮、22齿轮组、23电磁反转传动系统、24液流反转传动系统、25磁齿轮反转传动系统、3升压流道、31冲压通道、32间隙、61齿轮组。
【具体实施方式】
[0035]下面结合实施例和附图对本发明的技术方案和有益效果进一步进行说明。
[0036]实施例1
[0037]如图1所示的叶轮机构，包括三个叶轮I，三个所述叶轮I依次对应设置，相邻的两个所述叶轮I经反转传动系统2传动设置，在两个相邻的所述叶轮I之间设升压流道3。
[0038]参见附图1，包括多于两个依次对应的叶轮I时，可以在每组相邻的叶轮之间均设置所述反转传动系统2，从而方便的实现多级联动。
[0039]本实施例中设置了三个对应设置的所述叶轮I，作为可以变换的实施方式，所述叶轮机构的包括所述叶轮I的数量可以根据实际需要设定，当包括三个及以上叶轮I时，可以如图1所示使所有所述叶轮I依次对应设置，也可以采用其它设置方式，例如将所述叶轮I根据功能分组对应设置，可以如图1所示在每组相邻的实施所述叶轮I之间均设置所述升压流道3，也可以采用其它方式，例如选择其中的任一组、两组或者两组以上相邻所述叶轮I之间设置所述升压流道3。
[0040]实施例2
[0041]如图2所示的叶轮机构，其在实施例1的基础上，将所述反转传动系统设为机械反转传动系统，并具体的设为惰轮21。
[0042]实施例3
[0043]如图3所示的叶轮机构，其与实施例2的区别在于，提供了另外一种机械反转传动系统，采用齿轮组22，并将所述升压流道3设为了冲压通道31。
[0044]实施例4
[0045]如图4所示的叶轮机构，其与实施例2的区别在于，将所述反转传动系统设为了电磁反转传动系统23，同时将设置两个所述叶轮I之间的间隙32大于机械配合间隙，此间隙32即为所述升压流道3。
[0046]采用电磁反转系统23可以通过线圈与线圈间的电磁感应实现，可以如图4所示，也可以通过永磁体与线圈间的电磁感应实现，在使用所述电磁反转系统23时，可以通过调整磁场方向、电极连接方式等，实现两个所述叶轮I的对转。
[0047]实施例5
[0048]如图5所示的叶轮机构，其与实施例1的区别在于，将所述反转传动系统设为了液流反转传动系统24，并将所述升压流道3设为了冲压通道31，具体的是在相邻的两个所述叶轮I上分别设置液轮，一个所述叶轮I旋转时，带动其上的液轮栗送液体，栗送的液体推动另外一个所述叶轮I上的液轮旋转，通过调整液轮的叶片方向，或者其他任何公知的方式，例如在两个液轮之间设置导向叶，即可实现相邻两个所述叶轮I的对转。
[0049]作为可以变换的实施方式，所述液流反转传动系统24还可以采用其它结构，例如，可以在两个液轮之间增加导向轮，等等。
[0050]所述气流反转传动系统可以使用和所述液流反转传动系统24类似的结构，只是将工质换成气流。
[0051 ] 实施例6
[0052]如图6所示的叶轮机构，其与实施例4的区别在于，将所述反转传动系统设为了磁齿轮反转传动系统25。
[0053]实施例7
[0054]如图7所示的叶轮机构，包括叶轮I，两个所述叶轮I对应设置，相邻的两个所述叶轮I经正转传动系统传动设置，所述正转传动系统设为机械正转传动系统，具体的通过齿轮组61实现，在两个相邻的所述叶轮I之间设升压流道3，具体设为了冲压通道31。
[0055]本实施例仅给出了机械正转传动系统的一种具体形式，能够实现正转机械传动的机构，例如齿轮组，有很多，同样的，磁齿轮正转传动系统可以通过磁齿轮组实现，本领域的技术人员在本发明公开的结构的基础上可以根据公知常识确定。
[0056]和所述反转传动系统类似，所述正转传动系统也可以是电磁正转传动系统、液流正转传动系统或气流正转传动系统，电磁、液流或气流实现正转和前述实现反转的机构类似，可以通过颠倒电磁传动系统的电极、磁极等以实现正转或反转，对于液流、气流传动机构可以改变起传动作用的叶轮的叶形或者通过增加导向叶来实现正转或反转。
[0057]本发明的上述所有实施方式中，均将所述叶轮I对应设置以使二者串联，作为可以变换的实施方式，可以采用其他任何能够使所述叶轮I串联连通的设置方式代替上述实施方式中的对应串联的设置方式。
[0058]本发明的上述实施方式中，给出了所述升压通道3的两种具体形式，但是，所述升压通道3并不限于该两种形式，且具体实施时，各实施方式的结构下所述升压通道3的具体形式可以自由选择，不受限于上述实施方式中的选择。
[0059]作为可以变换的实施方式，本发明上述各实施例中的公开的所述叶轮机构，既可以应用至压缩机，可以应用膨胀机构，当应用至压缩机时，将所述叶轮机构的动力轴设为动力输入轴，当应用至膨胀机构时，将所述叶轮机构的动力轴设为动力输出轴，并可进一步使所述叶轮机构的工质入口与工质源连通。
[0060]本发明各实施方式中的结构特征可以在不冲突的情况下相互组合。
[0061]显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种叶轮机构，包括叶轮(I)，其特征在于:至少两个所述叶轮(I)对应设置，相邻的两个所述叶轮(I)经反转传动系统(2)传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮(I)之间设升压流道(3)。2.—种叶轮机构，包括叶轮(I)，其特征在于:至少两个所述叶轮(I)串联连通，相邻的两个所述叶轮(I)经反转传动系统(2)传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮(I)之间设升压流道(3)。3.如权利要求1或2所述叶轮机构，其特征在于:所述反转传动系统(2)设为机械反转传动系统、电磁反转传动系统(23)、液流反转传动系统(24)、磁齿轮反转传动系统(25)或设为气流反转传动系统。4.一种叶轮机构，包括叶轮(I)，其特征在于:至少两个所述叶轮(I)对应设置，相邻的两个所述叶轮(I)经正转传动系统传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮(I)之间设升压流道(3)。5.—种叶轮机构，包括叶轮(I)，其特征在于:至少两个所述叶轮(I)串联连通，相邻的两个所述叶轮(I)经正转传动系统传动设置，至少在一个相邻的两个所述叶轮(I)之间设升压流道(3)。6.如权利要求4或5所述叶轮机构，其特征在于:所述正转传动系统设为机械正转传动系统、电磁正转传动系统、液流正转传动系统、磁齿轮正转传动系统或设为气流正转传动系统。7.—种应用如权利要求1至6中任一项所述叶轮机构的压缩机，其特征在于:所述叶轮机构的动力轴设为动力输入轴。8.—种应用如权利要求1至6中任一项所述叶轮机构的膨胀机构，其特征在于:所述叶轮机构的动力轴设为动力输出轴。9.一种应用如权利要求1至6中任一项所述叶轮机构的膨胀机构，其特征在于:所述叶轮机构的动力轴设为动力输出轴，所述叶轮机构的工质入口与工质源连通。
【文档编号】F04D29/32GK105927282SQ201610102209
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年2月25日
【发明人】靳北彪
【申请人】熵零股份有限公司