动力式叶泵的增强及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及动力直接与流体能量交换的动力叶栗或马达，尤其能增加动力式栗的输出压力、流量、效率或马达吸收流体动力的合理性和效率，以及该方法延伸的应用。
【背景技术】
[0002]目前，动力式叶栗具有流体输出平稳，基本无脉动，栗叶与栗体为非接触磨擦的滚动配合，得到广泛应用，但其作为栗输出压力或流量较小，作为栗和马达的流体与动力的交换效率较低，减小其的应用量和范围，所以提高栗的输出压力和效率，提高动力式叶栗作为马达的流体与动力的交换效率，是一个重要课题。
【发明内容】
[0003]本发明要解决技术问题的目的是通过结构上调整动力式叶栗的叶片与流体的流动关系，提高叶栗叶片的动力与流体流动交换能量的效率和流体输出压力或流量需求。
[0004]本发明要解决技术问题是改变栗叶的形状、在栗叶片外加上增压器、在栗壳内侧增加翅片流道或受力粒条以及多级组合的方法，使栗或马达的整体结构与流体流动特性能较好地配合，提高流体输出压力和动力与流体的能量交换效率。
[0005]本发明的有益之处是提高流体输出压力或流量和动力与流体的能量交换效率，扩大其的应用范围。
【附图说明】
[0006]图1是栗叶片与增压器配合的展开图。
[0007]图2是离心叶栗与增压器的结合图。
[0008]图3是栗壳内侧的翅片流道与栗叶或加入增压器的结构图。
[0009]图4是多层轴流栗叶与增压器、传动装置的结构图。
[0010]图5是传动装置、内旋流道马达的结构图。
[0011]图6是栗壳内侧的翅片流道与栗叶或加增压器的结构图。
[0012]图7、8是动力传动装置的结构图。
[0013]图9是一种动力式栗叶片的马达结构图。
具体实施例
[0014]在图1中，栗增压器的翅片(7、9、11、16、17)是受栗叶片(10、12、14)的旋转运动使流体被剪切和挤出流向增压器翅片的另一侧，(2)是增压器翅片与栗叶片最近距离尖角的作用流体面，与栗叶片配合面(在轴流栗的应用)或尖角切线(在离心栗应用)(18)的夹角是R2，其角度越小越有利于增压器翅片剪切流体，越增加栗叶片动力与流体流动的转换效率；(8)是增压器翅片与栗叶片最近距离尖角的配合面，(2与8)形成的尖角是增压器翅片与栗叶片距离最近部分，(8)与栗叶片配合面(18)(在轴流栗的应用)或尖角切线(在离心栗应用)的夹角30。>(&)彡0度，&的角度越小，作为尖角的起始如是与(18)相切最好即是札=0，可以保持尖角厚度一定的情况下减小&的角度，1^与1?2夹角形成的尖角厚度和翅片厚度是根据增压器翅片材料强度、流体的压力和特性(如流体是否有硬度高的颗粒等)保证在使用寿命范围有足够的承受力下取最小值，较小的夹角尖角和翅片厚度可减小流体阻力提高动力与流体流动的转换效率山3是R:等于0的长度，栗作为动力输出的马达时是除了流体入口的其他与栗叶片配合面&等于0，栗作为流体输出离心叶栗时L3是任何值，作为流体输出轴流叶栗时匕取较小值以增加流道的截面积，作为气体流体输出栗L3取较大值，作为液体流体输出栗匕取较小值(主要是在保证剪切尖角强度时1?2值更小和2面的弧度平顺)，(3、4)是增压器作为轴流栗输出端(7)或如(17)增压器翅片作为多层增压器与栗叶片的组合中间层时其流道末端弯向垂直于整体增压器的方向，即是如在离心栗的中间层(3、4)处的流道向外(流体流出方向)弯曲最大到该处向外垂直角度(栗叶片轴心与3、4末端连线的延伸15)，如在轴流栗中应用(3、4)处的流道向外弯曲最大到该处与栗轴线平行的角度(15)，( 15)是栗叶片与增压器配合面垂直，即在离心栗是栗转子轴心与栗叶片最大半径点连线的延伸，轴流栗是与轴线平行；作用流体面(2)处的弧半径应大一些，使流体顺着流向半径小一些的(4)面，(1)是在轴流栗输出端流体流动方向纠正片，是顺着(2)面向(4)向流体出口，可防止流体在出口端过多旋转消耗功率，并且使流体由旋转力顺滑地转变为向轴向出口冲击的力；(5、6)是增压器作为离心栗输出端(9)或如(11、16)增压器翅片作为多层增压器与栗叶片的组合中间层时其流道末端弯向增压器流体流出端旋转的方向即接近(18)的方向，(即是增压器装配在两层栗叶片中间时，增压器翅片流道末端可以在弯曲向接近18至与18垂直的15之间取任何值)，如叶片(10)旋转使流体从(6)的背面流向旋转流动的旋转方向(如8、9的配合面18或蜗壳输出流道612)，纠正流体的流动方向和力都接近旋转流动方向如图(203)或(6)的背面虚线；(DO是增压器相邻两翅片形成流道的相交的长度部分，即是面(2与3)或(2与5)在中心连线对向相交，(DO的长度应取值较短，一般前后翅片相交超过线(15)只会增大流体经过流道时造成能量损失，(D2)是面(2与3)或(2与5)在中心连线对向距离，是要求输出流量较大时，增压器相邻两翅片拉开一些距离以增大流道截面积，增压器翅片在离心栗或两栗叶片中间要求输出压力为主时，(Dp D2)取值等于或较近于0 ; (L2)是增压器在(15)方向上的厚度，(L2)值较小时，在相同的圆周长和(DpD2)可以流体在增压器的流动距离功率损失，但相同的增压器翅片间的距离(Q)会减小增压器翅片间的总流道截面积，所以在确定得到合理的总流道截面积后尽可能减小(l2)的取值。
[0015]图2是在离心栗中多层增压器、栗叶片和栗体的组合图，图中的(212)对应是右边的(204)，(209)对应(205)，(210 或 211)对应(206、207)，(213)对应是(208)，(204、205、206、207、208)在图中截面是轴向结构的，在实际应用中可以是任何的截面形状，流体是由栗叶片(213、208)旋转由一端或两端吸入，流体得到旋转力和离心力，从增压器翅片空间流道挤出和从翅片尖角剪切向面(2)向(210、206)以更近于圆周旋转的方向流出或向(211)增加向偏离中心的方向流出，再由栗叶片(209、205 )的旋转增加给流体旋转力和离心力，从(212,204)的空间流道挤出和从翅片尖角剪切向面(2)向更近于圆周旋转的方向流出到蜗壳流道(如203 )，在轴向长度栗叶片(208 )的旋转外径与增压器翅片(206 )的内径基本轴向长度相等，而(206)的外径轴向长度基本等于(205)的内径轴向长度，而(202)的外径轴向长度基本等于(204)的内径轴向长度，即是径向各层栗叶片和增压器的轴向长度可以不相等，由于栗叶片(213与209 )相同固定在一条旋转轴上，(209 )的线转速比(213 )大，即是多层栗叶片与增压器翅片组成的栗，外层的栗叶片线转速总是比内层栗叶片高和周长也比内层长，为防止流体在某层上产生负压降，使流体受各层栗叶片的力相差较大，甚至在某层栗叶片产生没有结流体施加力而是成为阻力，可以使外层栗叶片的(R22、R24)的角度(角度越小流体得到的旋转向受力距离长径向压力增大而不是增加径向流速)比内层小、外层增压器翅片比内层数量小而增加圆周长度使其形成流道的截面积减小、缩短各层的径向长度使各层半径比的差值缩小、外层的轴向长度比内层短使各层流体流速或流速变量稳定，综合使流体在各层栗叶片都得到稳定能量增加。
[0016](206)是增压器翅片如实物图(214)，可以一端固定在一侧的栗体内，也可以一端或两端加入端环(207、215)固定作为一个独立体与栗叶片配合装配在栗内，如增压器的轴向长度较长，也可以在轴向中间加入较薄的环体(如215的形状)以加强翅片的承受力；(201)、(202)是增压器翅片与栗叶片的配合(离心栗是径向轴流栗是轴向)，其夹角为(R21)，流体为液体并且要求没有脉动输出时可以将(R2i )的角度取值大一些，流体为液体并且可以有脉动输出或流体为气体时可以将(R21 )的角度取值小一些或为0，流体为具有可压缩性的气体时增压器的翅片和栗叶片的数量一般需要较多或旋转速度加大，栗叶片的旋转力使气体有一定的压缩和动力受增压器翅片的尖角剪切向(2)再向另一端甩出，增压器的厚度(L2 )取值小一些，(Di )的取值也接近于0，使流体经过增压器的流道缩短。
[0017](R22)是栗叶片吸收流体端的角度，从叶片小半径内开始吸收流体端的作用流体面与该处中心连线的切线夹角，从叶片的轴向开始吸收流体端的作用流体面与该处轴线平行线的垂直线夹角，其角度越小作用流体面使流体流速越低；(r24)是从叶片小半径内吸收流体是作用流体面与该处中心连线的切线夹角的最小角度，从叶片的轴向吸收流体是作用流体面与该处轴线平行线的垂直线夹角的最小角度即是一般动力栗叶片流体输出末端，其角度越小作用给流体的径向压力越大；(r25)是栗叶片在作用流体的始末端在旋转方向的角度，相同的半径角度越大流体的接受动力距离越长增加动力能。
[0018]传统的离心栗叶片是如(10)的形状，叶片在运动方向上是吸收流体端在最前面，顺着流体在叶片间的流动方向向栗叶片运动反方向弯曲，而离心栗的输出压力是与流体所受的径向动力、离心力和旋转力成正比的，相同的栗叶片半径和转速的离心力为基本固定，(r24)取角度值较小(r25)取角度值较大可以增加径向动力，但会减小流体的旋转力，即是其径向动力和旋转力难以兼取较大值。
[0019](13)是栗作为流体输出时栗叶片的作用输出末端向旋转方向前弯曲，栗作为动力输出时栗叶片接受流体输入端向流体流入方向弯曲，其角度为(r23)，在流体输出栗可以增加流体的旋转，有利于纠正流体的流动或力的方向与增压器翅片间流道或蜗壳流道的方向接近而减小功率损耗，可以增加(r22)的角度而增加吸收流体的流速，减小(r24)的角度甚至小到ο度而增加对流体的径向动力，加大(r25)的角度而增加栗叶片对流体的施加力的长度，得到最大的流体径向动力，使(R23)的角度向转向前弯曲，可以接近或大于90度，增加流体旋转方向前的力，使流体输出栗兼取大的径向力和旋转力而增加输出压力；由于增压器(包括轴向和径向)的流体入口是尽可能与旋