多级冲动式蒸汽轮机模型的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多级冲动式蒸汽轮机模型，包括喷嘴、机壳、3级不同直径的动叶栅、两级不同直径的静叶栅、转轴、转轮、支柱、底座等组成。其特征在于底座上支柱支撑的透明机壳为内圆柱型空心壳体，壳体内圆设置有筋条与壳体为一体形成卡槽，机壳进气端外设置有喷嘴与机壳为一体，排气端设置有排气孔，机壳内动叶栅和静叶栅交叉叠置，逐级变大，三个动叶栅中心固定于转轴上，转轴穿过静叶栅中心孔，两个静叶栅外圆固定于机壳卡槽内，转轴用轴承装配在机壳两端中心伸出的圆台内轴承孔中并穿出机壳两端，转轮固定在由机壳内穿出的转轴上。演示多级冲动式蒸汽轮机的作用和工作原理及工作过程。
【专利说明】多级冲动式蒸汽轮机模型
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种教学模型，具体涉及一种向学生演示多级冲动式蒸汽轮机结构和工作原理的蒸汽轮机模型。
【背景技术】
[0002]蒸汽轮机是用蒸汽做功的一种旋转式热力原动机，以连续流动的气体工质带动叶轮高速旋转获取动力。蒸汽轮机的原理是通过燃烧燃料，将水加热成高压水蒸气，水蒸气从喷嘴中高速喷出，推动叶轮转动，以达到热能转换成动能。
[0003]多级冲动式蒸汽轮机主要由静止固定的机壳、喷嘴，静叶栅；转动部分的动叶栅和轴组成。喷嘴固定在机壳或隔板上，叶片固定在轮毂上。
[0004]从机壳出来的蒸汽通过喷嘴时，压力下降，体积膨胀形成高速汽流，推动叶轮旋转而作功。如果蒸汽在叶片中压力不再降低，也就是蒸汽在叶片通道中的流速(即相对速度)不变化，只是依靠气流对叶片的冲击力量而推动转子转动，这类汽轮机称为冲击式汽轮机，在工业中应用广泛。
[0005]多级冲动式蒸汽轮机的优点是功率大、在同一根转轴上有多级动能、效率高、易损件少，运行安全可靠，调速方便、振动小、噪音小等，由于这些突出的优点，蒸汽轮机在航空、船舶、发电、冶金、化工、能源与动力工程等领域有着广泛的应用。在炼油厂蒸汽轮机可以充分利用炼油过程的余热生产蒸汽作为机泵的动力，这样可以综合利用热能，因此蒸汽轮机在炼油厂也得到了广泛的应用。
[0006]现在教学中设置了蒸汽轮机工作原理和结构的内容，但没有向真的模型，枯燥的文字无法激发学生们的学习兴趣，也很难让学生们真正理解蒸汽轮机的原理和工作过程，得不到预想的教学效果。
【发明内容】
[0007]本实用新型为了解决上述问题而提供一种向学生演示多级冲动式蒸汽轮机结构和工作原理的多级冲动式蒸汽轮机模型。
[0008]本实用新型为解决这一问题所采取的技术方案是:
[0009]本实用新型的多级冲动式蒸汽轮机模型，包括座上支柱支撑的透明机壳为内圆柱型空心壳体，壳体内圆设置有筋条与壳体为一体形成卡槽，机壳进气端外设置有喷嘴与机壳为一体，排气端设置有排气孔，机壳内动叶栅和静叶栅交叉叠置，逐级变大，三个动叶栅中心固定于转轴上，转轴穿过静叶栅中心孔，两个静叶栅外圆固定于机壳卡槽内，转轴用轴承装配在机壳两端中心伸出的圆台内轴承孔中并穿出机壳两端，转轮固定在由机壳内穿出的转轴上。
[0010]所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于运转方式为吹动式，气源从喷嘴进入对着第一级动叶栅叶片做功，然后从第一级静叶栅叶片间通过对着第二级动叶栅叶片做功，再从第二级静叶栅叶片间通过对着第三级动叶栅叶片做功。在同一根转轴上有三级动倉泛。
[0011]所述的喷嘴为外圆柱型带密封槽与机壳为一体，内部为长方孔逐级变小与机壳内联通。
[0012]所述的机壳由上部机壳和下部机壳合接形成内圆柱形空心壳体，壳外进气端喷嘴、排气端排气孔和进排气两端中心伸出的圆台各成两半分别在机壳合接处与上部机壳和下部机壳为一体，上部机壳和下部机壳合接处外两侧面各有三个带安装孔的安装固定台和圆台两侧与合接面平行处各有一个带安装孔的固定台，机壳合接处分别有固定销和与固定销对应的固定孔，机壳内圆侧有筋条形成卡槽
[0013]所述的多级冲动式蒸汽轮机模型动叶栅与静叶栅的叶片成相反角度。
[0014]所述的动叶栅与机壳的距离用转轴用轴套在转轴上限位。
[0015]所述的第一级静叶栅和第二级静叶栅各为两半安装在上下机壳内壁卡曹内。
[0016]所述的多级冲动式蒸汽轮机模型的安装方式为将动叶栅两端的转轴用轴套限位装在轴承内，将两端的轴承装到机壳的两端的圆台轴承安装孔内，再将上下部机壳合接用螺钉将机壳两端圆台两侧的固定台固定紧，用螺钉将柱侧面的上下固定台固定在安装在底座支柱上，支柱用螺钉固定在底板上。
[0017]所述的机壳内动叶栅和静叶栅交叉叠置，第一级动叶栅比第二级动叶栅叶片短轮毂大，第二级动叶栅比第三级动叶栅叶片短轮毂大，第一级静叶栅叶片比第二级静叶栅叶片短，轮毂大，第一级动叶栅和第二级动叶栅之间为第一级静叶栅，第二级动叶栅和三级动叶栅之间为第二级静叶栅，三个动叶栅中心固定于转轴上，转轴穿过静叶栅中心孔。
[0018]所述的静叶栅为两半接合外圆处伸出一个安装键，上下机壳内壁卡槽结合处设有静叶栅安装键槽。第一级静叶栅与第`二级静叶栅的安装台的大小不一样。
[0019]本实用新型具有的优点和积极效果是:
[0020]本实用新型的多级冲动式蒸汽轮机模型，机壳采用透明材料制作，具有很好的可视性，能够直观地展示多级冲动式蒸汽轮机的内部结构。其中，多级冲动式蒸汽轮机模型内部的动叶栅的运转方式及静叶栅的作用、的形象地模拟多级蒸汽轮机的工作过程，使学生更易于发现能源的再利用。深入理解和接受多级冲动式蒸汽轮机的工作原理，激发学生的学习兴趣，启发学生的想象力和创造性思维，有利于青少年的智力开发。
[0021]【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的蒸汽轮机模型的内部结构示意图；
[0023]图2是本实用新型的蒸汽轮机模型的侧视图。
[0024]附图中主要部件符号说明:
[0025]1:喷嘴2:机壳
[0026]3:机壳固定台4:螺丝
[0027]5:第一级动叶栅 6:第一级静叶栅
[0028]7:销钉8:第二级动叶栅
[0029]9:第二级静叶栅 10:第三级静叶栅
[0030]11:排气孔12:转轮
[0031]13:圆台14:轴承
[0032]15:转轴16:底板[0033]17:支柱。
[0034]【具体实施方式】
[0035]以下参照附图及实施例对本实用新型的多级冲动式蒸汽轮机模型进行详细的说明。
[0036]图1是本实用新型的蒸汽轮机模型的内部结构示意图；图2是本实用新型的多级冲动式蒸汽轮机模型的侧视图。如图1和图2所示，本实用新型的多级冲动式蒸汽轮机模型，包括底座16支柱支撑的透明机壳为内圆柱型空心壳体，壳体内圆设置有筋条与壳体为一体形成卡槽，机壳进气端外设置有喷嘴与机壳为一体，排气端设置有排气孔，机壳内动叶栅和静叶栅交叉叠置，逐级变大，三个动叶栅中心固定于转轴上，转轴穿过静叶栅中心孔，两个静叶栅外圆固定于机壳卡槽内，转轴用轴承装配在机壳两端中心伸出的圆台内轴承孔中并穿出机壳两端，转轮固定在由机壳内穿出的转轴上。
[0037]上述的机壳内动叶栅和静叶栅交叉叠置，第一级动叶栅比第二级动叶栅叶片短轮毂大，第二级动叶栅比第三级动叶栅叶片短轮毂大，第一级静叶栅叶片比第二级静叶栅叶片短，轮毂大，第一级动叶栅5和第二级动叶栅8之间为第一级静叶栅6，第二级动叶栅8和三级动叶栅10之间为第二级静叶栅9，第二级动叶栅比第一级三个动叶栅中心固定于转轴上，转轴穿过静叶栅中心孔。
[0038]多级冲动式蒸汽轮机模型机壳体3采用透明材料制作，机壳内扇叶清晰可见。气缸内壁有两个静叶栅卡槽，气缸外两侧面半圆扣接处一边有固定台与机壳为一体，各固定台上有固定安装孔。
[0039]多级冲动式蒸汽轮机模型的机壳2上有喷嘴I端为进气端，喷嘴I外圆带密封圈曹与机壳为一体，有排气孔端为排气端，排气孔11就在机壳2端面上。
[0040]转轴的安装方式为，将轴承14装在转轴上叶栅两端，再将轴承和转轴一起装到机壳上的圆台内轴承孔中。
[0041]机壳的安装方式为将机壳内的叶栅和转轴轴承安装好以后，将装好转轴的轴承放在机壳的下部机壳内，然后装上部机壳，用螺钉固定紧，在将机壳用螺钉4安装在支柱17上。
[0042]多级冲动式蒸汽轮机模型的进气方式为:气源从喷嘴进入对着第一级动叶栅叶片做功，然后从第一级静叶栅叶片间通过对着第二级动叶栅叶片做功，再从第二级静叶栅叶片间通过对着第三级动叶栅叶片做功。在同一根转轴上有三级动能。
[0043]本实用新型的机壳体为透明的结构，具有很好的可视性，能够让学生们透过机壳体看到设置在其内部的多级冲动式蒸汽轮机内部结构模型。
[0044]利用本实用新型的多级冲动式蒸蒸汽轮机模型模拟多级冲动式蒸汽轮机，只需从喷嘴吹入气流，即使是很小的气流，也能观察到动叶栅在气流的带动下带动中央的主轴一起转动。这一过程可以清楚的演示出蒸汽轮机利用从外来的气流，冲击汽轮机的叶片带动机轴一起转动的过程，再配合老师的讲解，使学生们能够清楚地了解掌握蒸汽轮机的结构、工作原理和工作过程。
【权利要求】
1.一种多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:包括喷嘴、机壳、三级不同直径的动叶栅、两级不同直径的静叶栅、转轴、转轮、支柱、底座等组成，底座(16)上支柱(13)支撑的透明机壳(2)为内圆柱型空心壳体,壳体内圆侧设置有筋条与壳体为一体形成卡槽，机壳进气端外设置有喷嘴与机壳为一体，排气端设置有排气孔(11)，机壳(2)内动叶栅和静叶栅交叉叠置，逐级变大，三个动叶栅中心固定于转轴(15)上，转轴(15)穿过静叶栅(6) (9)中心孔，两个静叶栅外圆固定于机壳(2)卡槽内，转轴(15)用轴承(14)装配在机壳两端中心伸出的圆台(13)内轴承(14)孔中并穿出机壳(3)两端，动叶栅与机壳(3)的距离用轴套在转轴上限位，转轮(12)固定在由机壳(3)内穿出的转轴(15)上。
2.根据权利要求1所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于运转方式为吹动式，气源从喷嘴(I)进入对着第一级动叶栅(5)叶片做功，然后从第一级静叶栅(6)叶片间通过对着第二级动叶栅(8)叶片做功，再从第二级静叶栅(9)叶片间通过对着第三级动叶栅(10)叶片做功，在同一根转轴上有三级动能。
3.根据权利要求1所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的喷嘴(I)为外圆柱型带密封槽与机壳为一体，内部为长方孔逐级变小与机壳内联通。
4.根据权利要求1所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的机壳由上部机壳和下部机壳合接形成内圆柱形空心壳体，壳外进气端喷嘴、排气端排气孔和进排气两端中心伸出的圆台各成两半分别在机壳合接处与上部机壳和下部机壳为一体,上部机壳和下部机壳合接处外两侧面各有三个带安装孔的安装固定台(3)和圆台两侧与合接面平行处各有一个带安装孔的固定台，机壳合接处分别有固定销(7)和与固定销对应的固定孔，机壳内圆侧有筋条形成卡槽。
5.根据权利要求1所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的多级冲动式蒸汽轮机模型动叶栅与静叶栅的叶片成相反角度。
6.根据权利要求1所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的动叶栅与机壳的距离用转轴用轴套在转轴上限位。
7.根据权利要求2所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的第一级静叶栅(6)和第二级静叶栅(7)各为两半安装在上下机壳(2)内壁卡曹内。
8.根据权利要求1所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的多级冲动式蒸汽轮机模型的安装方式为将动叶栅两端的转轴用轴套限位装在轴承内，将两端的轴承装到机壳的两端的圆台轴承安装孔内，再将上下部机壳合接用螺钉将机壳两端圆台两侧的固定台固定紧，用螺钉(4)将柱侧面的上下固定台固定在安装在底座支柱(17)上，支柱用螺钉固定在底板上。
9.根据权利要求1所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的机壳内动叶栅和静叶栅交叉叠置，第一级动叶栅比第二级动叶栅叶片短轮毂大，第二级动叶栅比第三级动叶栅叶片短轮毂大，第一级静叶栅叶片比第二级静叶栅叶片短，轮毂大，第一级动叶栅和第二级动叶栅之间为第一级静叶栅，第二级动叶栅和三级动叶栅之间为第二级静叶栅，三个动叶栅中心固定于转轴上，转轴穿过静叶栅中心孔。
10.根据权利要求7所述的多级冲动式蒸汽轮机模型，其特征在于:所述的静叶栅为两半接合外圆处伸出一个安装台，上下机壳内壁卡槽结合处设有静叶栅安装边槽，第一级与第二级的安装台的大小不一样。
【文档编号】G09B25/02GK203588568SQ201320715887
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】常金星, 陈安丽 申请人:天津启星动力科技有限公司