具有螺旋曲面流道转轮的流体机械的制作方法_2

文档序号:10206933来源:国知局
21]底板43与对称的螺旋曲面41以及正圆曲面42可采取整体浇铸成型,再用机加工设备切削、抛光。封板既可用一定厚度的钢板切割组焊而成,也可用铸模整体浇铸成型,然后切削、抛光,再与上述部件组焊在一起。
[0022]如图2所示,转轮在外力作用下高速旋转,转轮旋转方向W1与喷射通道46的喷射方向相反,高压槽内流体相对转轮的运动方向W2与W1相反(暂时忽略流体与转轮摩擦力的影响),从喷射口 47到正圆曲面42末端之间形成两个对称的真空区48,真空度的大小与转轮的转速相关,转速越高,真空度越大。流体进口(轴中心区)与转轮真空区48之间形成压差(轴中心的流体是有一定压力的),流体在压差的作用下,连续不断地从进口经过螺旋通道45流入到喷射口 47,在经过喷射通道46时,由于通道内径越来越小,容积也越来越小,因此通道内的流速越来越大,最后在喷射口 47喷入到真空区48,与高压槽中的流体混合,流速很快降低,动能转换成流体压力能。
[0023]本实用新型的工作原理:高速旋转的转轮制造真空环境,转轮内流体在与真空的压差作用下,自动获取动能,然后动能转换成压力能,流体获得动能的全部过程都是在连续、稳定、自动的状态下进行,由此能得到较高的转换效率和优良的工作状态。转轮的螺旋曲面必须完全对称,是因为从转轮中心到转轮喷射口,螺旋流道对流体阻力最小,可避免产生无用力矩。转轮最外面与高压槽中流体接触部分必须为正圆曲面,因为,一方面,正圆曲面的力矩为零,可以最大限度地减少高压流体对转轮的阻力,也减少转轮对高压槽流体的扰动;另一方面,正圆曲面与螺旋曲面衔接可以自然得到最佳的喷射通道。转轮的旋转方向必须与喷射通道慢慢变小的方向相反,流体从转轮轴中心进入,由转轮边缘的喷射口射出。转轮的螺旋曲面、正圆曲面、底板、封板、转轮轴的加工必须尽量对称、均勾、光滑,以减少无用力矩的产生和流体与转轮之间的摩擦损失。转轮所有的运动都只在转轮本身,如果转轮加工得足够光滑,那么流体相对于高压槽则是处于静止或低速状态,流体在螺旋流道或喷射通道的高速只是相对于高速旋转的转轮。
[0024]如图3所示,具有螺旋曲面流道转轮的流体机械除转轮机构4外,还包括电机1、联轴节2、轴承座及轴承3、高压槽6、低压槽7,转轮4置于高压槽6中,转轮轴5纵向贯穿高压槽6,其两端分别由对称的轴承座及轴承3固定支承,电机1通过联轴节2连接到转轮轴5的实心端,转轮轴5的空心端伸入低压槽7中。转轮轴5与高压槽6之间采用对称的高压动密封61密封,转轮轴5与低压槽7之间采用低压动密封71密封,高压槽6设有高压流体出口62,低压槽7设有低压流体入口 72。转轮轴与电机相连的一端是实心,与低压槽相连的另一端是空心的,在空心段的适当位置钻有一些圆孔,与转轮流道相连。转轮置入到高压槽中,转轮轴两端由对称的轴承座及轴承固定,转轮轴实心的一端与电机相连接,为功率输入端,转轮轴空心的一端与低压槽相连接,为流体输入端,对称的高压动密封防止高压槽内流体泄漏,低压动密封防止低压槽内流体泄漏,流体由进口进入低压槽,经转轮轴中心进入转轮,由转轮边缘的喷口进入高压槽升压,再由高压流体出口流出。
[0025]本实用新型并不限于上述实施方式,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
【主权项】
1.一种具有螺旋曲面流道转轮的流体机械,包括由转轮(4)和转轮轴(5)组合而成的转轮机构,其特征在于: A、所述转轮(4)由两个完全对称的具有一定厚度的螺旋曲面(41)以及最外层的正圆曲面(42)组成,曲面的一侧为底板(43),另一侧为封板(44),所述螺旋曲面(41)、底板(43)、封板(44)之间形成两条完全对称的螺旋流道(45),所述螺旋流道(45)与最外层的正圆曲面(42)形成两条完全对称的内径逐步变小的喷射通道(46),位于所述喷射通道(46)末端的一段正圆曲面被切除,形成两个对称的喷射口(47); B、所述转轮轴(5)的一端为实心,另一端为空心,在空心段的适当位置钻有与转轮(4 )流道相通的圆孔(51)。2.根据权利要求1所述的具有螺旋曲面流道转轮的流体机械,其特征在于:还包括电机(1)、联轴节(2)、轴承座及轴承(3)、高压槽(6)、低压槽(7),所述转轮(4)置于高压槽(6)中,所述转轮轴(5)纵向贯穿高压槽(6),其两端分别由对称的轴承座及轴承(3)固定支承,所述电机(1)通过联轴节(2)连接到转轮轴(5)的实心端,转轮轴(5)的空心端伸入低压槽(7)中。3.根据权利要求2所述的具有螺旋曲面流道转轮的流体机械,其特征在于:所述转轮轴(5)与高压槽(6)之间采用对称的高压动密封(61)密封,所述转轮轴(5)与低压槽(7)之间采用低压动密封(71)密封,所述高压槽(6)设有高压流体出口(62),低压槽(7)设有低压流体入口(72)。
【专利摘要】本实用新型涉及一种具有螺旋曲面流道转轮的流体机械,包括由转轮和转轮轴组合而成的转轮机构,转轮由两个完全对称的具有一定厚度的螺旋曲面以及最外层的正圆曲面组成,曲面的一侧为底板,另一侧为封板,螺旋曲面、底板、封板之间形成两条完全对称的螺旋流道,螺旋流道与最外层的正圆曲面形成两条完全对称的内径逐步变小的喷射通道,位于喷射通道末端的一段正圆曲面被切除,形成两个对称的喷射口。转轮轴的一端为实心,另一端为空心,在空心段的适当位置钻有与转轮流道相通的圆孔。使用本实用新型的流体机械,其工作范围广、运行噪音小、汽蚀影响减缓、无环境污染、能量转换效率高。
【IPC分类】F04C2/02, F04C15/00
【公开号】CN205117713
【申请号】CN201520854693
【发明人】阳德斌
【申请人】阳德斌
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年10月29日
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