专利名称：低熵轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮机领域，尤其是一种高效轮机。
技术背景蒸汽轮机、燃气轮机等作功类轮机广泛用于发电、船舶等动力领域，液体泵、空气 压缩机等增压类轮机更是广泛应用于工农业等领域，但是现有轮机的结构特点决定了，在 其动叶和壳体之间不可避免的会产生相当大的间隙。众所周知，这一间隙严重影响轮机的 密封性，即使得轮机的每一级之前的工质在不对外做功的情况下而进入轮机的下一级或进 入轮机的出口，进而严重影响到蒸汽轮机、燃气轮机等作功类轮机的热效率和液体泵、空气 压缩机等增压类轮机的增压效率，特别是在轮机的高压端，这种影响更加明显。因为一般说 来，高压端的流量截面较小，因此同样大小的间隙所占的面积比例就相对越大，其影响也就 越明显。不仅如此，这一间隙也是影响轮机尤其是蒸汽轮机、燃气轮机等作功类轮机小型化 的最致命的问题之一。因此，急需发明一种没有泄漏间隙或者泄漏间隙可以忽略不计的新型轮机。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下一种低熵轮机，包括至少一个动力轴和至少一个静止轴，所述动力轴与所述静止 轴之间交替套装配合设置，设动力密封壳体和静止密封壳体，所述动力密封壳体和所述静 止密封壳体按所述动力轴和所述静止轴的相互套装次序交替套装配合设置，所述动力轴与 所述动力密封壳体密封连接，所述静止轴与所述静止密封壳体密封连接，在所述动力密封 壳体上设动力导流通道，在所述静止密封壳体上设静止导流通道；所述动力密封壳体和所述静止密封壳体中最里层的一个密封壳体设为最小密封 壳体，所述动力密封壳体和所述静止密封壳体中最外层的一个密封壳体设为最大密封壳 体。所述的低熵轮机包括至少两个动力轴和至少两个静止轴。多个所述动力轴之间经差速器相互连接，以实现所述低熵轮机的各级之间通量的 自我调整。所述最小密封壳体与燃烧室的做功工质出口连通，所述燃烧室的进气口与压缩空 气源连通；或者所述最小密封壳体与高压工质源连通。所述最大密封壳体上的所述动力导流通道或所述静止导流通道与流体源连通，所 述最小密封壳体与高压流体导出通道连通。在所述最小密封壳体内设填充体，所述最小密封壳体和所述填充体构成结构体， 所述最小密封壳体上的所述动力导流通道或所述静止导流通道设为结构体导流通道，在所 述结构体内设结构体工质通道，在与所述最小密封壳体密封连接的所述动力轴或所述静止 轴内设轴内工质通道，所述结构体导流通道与所述结构体工质通道连通，所述结构体工质通道与所述轴内工质通道连通，所述轴内工质通道与高压工质源连通。
在所有所述动力轴上设动力轴齿轮，每个所述动力轴齿轮经联动齿轮与联动轴连 接，设在同一所述联动轴上的全部所述联动齿轮的直径设为相等；或者在所有所述动力轴 上设动力轴齿轮，每个所述动力轴齿轮经联动齿轮与联动轴连接，设在同一所述联动轴上 的部分或全部所述联动齿轮的直径设为不等。在所述动力轴齿轮和所述联动齿轮之间设换向齿轮。在所述静止轴的壁内设置内置联动惰轮齿轮，在与此所述静止轴内邻的所述动力 轴上设外齿圈，在与此所述静止轴外邻的所述动力轴上设内齿圈，所述内置联动惰轮齿轮 与所述外齿圈和所述内齿圈分别啮合。在相邻的所述动力轴和所述静止轴之间套装设置通量调整轴，在相邻的所述动力 密封壳体和所述静止密封壳体之间套装设置通量调整密封壳体，在所述通量调整密封壳体 上设通量调整导流通道，所述通量调整轴和所述通量调整密封壳体密封连接，在所述通量 调整轴上设相位调整机构。设至少一个附属动力轴和/或至少一个附属静止轴；在同时设有所述附属动力轴和所述附属静止轴的结构中，所述附属动力轴和所述 附属静止轴按所述动力轴和所述静止轴的相互套装次序交替套装配合设置，所述附属动力 轴和与其本身对应的所述动力密封壳体的另一侧密封连接，所述附属静止轴和与其本身对 应的所述静止密封壳体的另一侧密封连接；在只设有多个所述附属动力轴或只设有多个所述附属静止轴的结构中，所述附属 动力轴或所述附属静止轴按所述动力轴或所述静止轴的相互套装次序交替套装配合设置， 所述附属动力轴和与其本身对应的所述动力密封壳体的另一侧密封连接，所述附属静止轴 和与其本身对应的所述静止密封壳体的另一侧密封连接；在只设一个所述附属动力轴或只设一个所述附属静止轴的结构中，所述附属动力 轴与所有所述动力密封壳体固定连接，所述附属动力轴与所有所述静止密封壳体滑动配合 设置；或所述附属静止轴与所有所述静止密封壳体固定连接，所述附属静止轴与所有所述 动力密封壳体滑动配合设置。所有所述动力轴在端部相互固定连接和/或所有所述静止轴在端部相互固定连 接。所述动力密封壳体的部分或全部设为动叶，所述动力导流通道设为相邻两动叶之 间所形成的通道，即所述动力密封壳体和所述动力导流通道构成动叶组合体；所述静止密 封壳体的部分或全部设为静叶，所述静止导流通道设为相邻两静叶之间所形成的通道，即 所述静止密封壳体和所述静止导流通道构成静叶组合体。设置至少两个所述低熵轮机，其中至少一个所述低熵轮机设为动力轮机，其余设 为压气轮机，所述动力轮机的所述动力轴与所述压气轮机的所述动力轴相连。所述动力轮机的所述最小密封壳体上的工质导入通道与燃烧室的做功工质出口 连通，所述压气轮机的所述最小密封壳体上的高压气体导出通道与所述燃烧室的进气口连通。所述高压气体导出通道上设旁通，所述旁通与压缩气体使用机构连通。与所述最大密封壳体所对应的所述动力轴或所述静止轴设为最大轴，在所述最大密封壳体的外围设工质回收密封壳体，所述工质回收密封壳体和最大轴密封配合设置，在 所述工质回收密封壳体上设工质回收通道，所述工质回收通道的出口与冷凝器的工质入口 连通或经回流热交换器后再与所述冷凝器的工质入口连通，所述回流热交换器的被加热工 质出口或所述冷凝器的工质出口与高压泵的工质入口连通，工质经所述高压泵加压再经加 热气化装置后构成高压工质源。部分或全部所述动力轴和所述动力密封壳体设为等直径，部分或全部所述静止轴 和所述静止密封壳体设为等直径。本发明所谓的轮机，既包括将流体介质的能量转化为机械能的导流通道式动力机 械，(即作功类轮机，比如蒸汽轮机、燃气轮机等)，也包括将机械能转化为流体介质的能量 的增压类轮机(比如液体泵、空气压缩机等)。所谓的导流通道，是指两叶片之间的工质通 道以及喷射孔等形式的流体通道，流体在导流通道内流动时会产生推动力；所谓的动力流 体通道就是设在动力密封壳上的导流通道，所谓的静止导流通道就是指设在静止密封壳上 的导流通道。在动力密封壳上设置动力导流通道后，动力密封壳和动力导流通道的作用相 当于蒸汽轮机、燃气轮机中的动叶；在静止密封壳上设置动力导流通道后，静止密封壳和静 止导流通道的作用相当于蒸汽轮机、燃气轮机中的静叶。本发明所谓的轮机，既可以是单级轮机，也可以是多级轮机。本发明所谓的低熵轮机是指，如技术背景中所述，在传统轮机中，有一部分工质在 不对外做功的情况下而进入轮机的下一级或进入轮机的出口，这样严重加大了这一过程的 熵增量，即增加了熵增加的程度，降低了效率；而本发明中的低熵轮机通过更加科学有序的 控制工质的流动，使其全部通过导流通道对外做功，从而提高了轮机的效率。本发明所谓的结构体是指具有一定形状的结构件。本发明所谓的结构体导流通道 是指设置在结构体上的流体通道。本发明所谓的动力密封壳或静止密封壳，是指这样一种壳体，即除非本发明中明 确提到的在其上设置的通道等之外其它部分是密封的，该种壳体既可以是普通的壳体也可 以是由动叶或静叶组合成的叶片组合体，所谓的动叶和静叶是引用了汽轮机或燃气轮机中 的概念。本发明所谓的工质源中的工质，包括蒸汽、燃气等。本发明所谓的动力轴，既包括动力输入轴，也包括动力输出轴。本发明所谓的最里层和最外层，是指动力轴与静止轴之间或者动力密封壳与静止 密封壳之间一层层的交替套装设置，套装在最内部的(比如存在规则的直径的情况下，直 径最小的)为最里层，套装在最外部的(比如存在规则的直径的情况下，直径最大的)为最 外层。本发明所谓的相位调整机构，是指可以使通量调整轴按控制要求转动从而实现相 位调整的机构；当通量调整轴的相位调整时会带动通量调整密封壳体的相位跟着发生调 整，从而调整动力导流通道和静止导流通道的流量截面积或个数。本发明所谓的内置联动惰轮齿轮，是指设置在静止轴臂内的、相对于静止轴可以 自由转动的齿轮。本发明所谓的轴与轴套装设置，比如A轴与B轴套装设置，是指A轴与B轴共有同一个轴心线或者说A轴的轴心线与B轴的轴心线重合，A轴与B轴内外分层套装。
本发明中轴与轴之间的相互套装设置时，相临的轴与轴之间既可以滑动密封设 置，也可以采用其它技术措施来限制工质的泄漏问题。本发明所谓的动叶组合体，是指由动叶和相临两动叶之间的通道所构成的动力回 旋体，此动力回旋体在工质的作用下可以对外作功或在外部动力作用下对工质加压，此动 力回旋体相当于蒸汽轮机、燃气轮机中的一个或多个动叶的作用。本发明所谓的静叶组合体，是指由静叶和相临两静叶之间的通道所构成的静止回 旋体，此静止回旋体相当于蒸汽轮机、燃气轮机中的一个或多个静叶的作用。 当本发明作为蒸汽轮机、燃气轮机等作功类轮机使用时，高温高压工质可以通入 最小密封壳，然后经过一级级的动力密封壳和静止密封壳上所对应的动力导流通道和静止 导流通道，最后从最大密封壳上的动力导流通道或静止导流通道流出，这样高温高压工质 每经过一级动力导流通道和静止导流通道其温度和压力就会降低一部分，同时其蕴含的能 量就会有一部分转化为动力密封壳以及与该动力密封壳相连接的动力轴的机械能，这样流 体介质蕴含的能量经过一级级的动力导流通道和静止导流通道后就逐渐转化为了动力密 封壳以及与该动力密封壳相连接的动力轴的机械能，实现了将流体介质蕴含的能量转化为 机械能的设计目的。当本发明作为蒸汽轮机、燃气轮机等作功类轮机使用时，高温高压工质 也可以从最大密封壳上的动力导流通道或静止导流通道通入，一级级的进入最小密封壳， 在此过程中高温高压工质蕴含的能量逐步转化为一级级动力密封壳以及与该动力密封壳 相连接的动力轴的机械能；因为在这一过程中，虽然动力密封壳和静止密封壳的容积越来 越小，但只要使得里层的动力密封壳和静止密封壳的转速高于外层的动力密封壳和静止密 封壳的转速，同样可以实现高温高压气体的逐渐膨胀，从而达到对外输出机械功的设计目 的。当本发明作为液体泵、空气压缩机等增压类轮机使用时，外部动力驱动动力轴以 及与该动力轴相连接的动力密封壳高速旋转，最大密封壳之外的流体(包括气体或液体) 通过最大密封壳上的动力导流通道或静止导流通道被吸入，被吸入的流体经过一级级的动 力导流通道和静止导流通道后，由外部输入的机械能不断的转化为流体蕴含的能量，即流 体不断的被加压，其温度和压力不断的提高；这样被吸入的流体经过一级级的加压后，等进 入最小密封壳时已经成为了高温高压流体，该高温高压流体再从最小密封壳导出，从而实 现了将外部输入的机械能转换为流体介质蕴含的能量的设计目的。本发明由于只在动力轴或静止轴的配合面处存在泄漏间隙，不仅该泄漏间隙小， 而且轴与轴之间的密封是成熟的现有技术，能够使得工质的泄漏量非常的微弱甚至其对轮 机效率的影响能够忽略不计。本发明的有益效果如下1、解决了轮机工质泄漏问题，使得小型轮机的高效率化成为可能。2、在多级结构中，每级轮机的转速可以相同或不同，从而能够使尺寸大的密封壳 体低转速化，使尺寸小的密封壳体高转速化，进而能更有效的减少机械振动，提高本发明中 的低熵轮机的升功率。3、本发明中的低熵轮机不仅可以做蒸汽机、燃气轮机等动力轮机使用，也可以做 液体泵、空气压缩机等流体增压类轮机使用，以及作为喷气式发动机使用。4、本发明中的低熵轮机的各级动力轴可以相互独立，可以相互固定连接，也可以通过差速器相互连接从而实现各级间的自动平衡。
图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；图3所示的是本发明实施例3的结构示意图； 图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；图9所示的是本发明实施例9的结构示意图；图10所示的是本发明实施例10的结构示意图；图11所示的是本发明实施例11的结构示意图；图12所示的是本发明实施例12的结构示意图；图13所示的是本发明实施例13的结构示意图；图14所示的是本发明实施例14的结构示意图；图15所示的是本发明实施例14的结构示意图；图16所示的是本发明实施例14的结构示意图；图17所示的是本发明实施例15的结构示意图；图18所示的是本发明实施例16的结构示意图；图19所示的是本发明实施例17的结构示意图；图20所示的是本发明实施例18的结构示意图。
具体实施例方式实施例1如图1所示的低熵轮机，包括多个动力轴1601和多个静止轴1602，所述动力轴 1601与所述静止轴1602之间交替套装配合设置，设动力密封壳体1603和静止密封壳体 1604，所述动力密封壳体1603和所述静止密封壳体1604按所述动力轴1601和所述静止轴 1602的相互套装次序交替套装配合设置，所述动力轴1601与所述动力密封壳体1603密封 连接，所述静止轴1602与所述静止密封壳体1604密封连接，在所述动力密封壳体1603上 设动力导流通道1605，在所述静止密封壳体1604上设静止导流通道1606。所述动力密封 壳体1603和所述静止密封壳体1604为圆柱形。在所述最小密封壳体16035内设填充体 160351，所述最小密封壳体16035和所述填充体160351构成结构体2，所述最小密封壳体 16035上的所述动力导流通道1605或所述静止导流通道1606设为结构体导流通道200，在 所述结构体2内设结构体工质通道4，在与所述最小密封壳体16035密封连接的所述动力轴 1601或所述静止轴1602内设轴内工质通道5，所述结构体导流通道200与所述结构体工质 通道4连通，所述结构体工质通道4与所述轴内工质通道5连通，所述轴内工质通道5与高 压工质源100连通。
实施例2如图2所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于多个所述动力轴1601之间经 差速器19相互连接，以实现所述低熵轮机的各级之间通量的自我调整。实施例3
如图3所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于所述动力密封壳体1603和所 述静止密封壳体1604为正菱形。所述最大密封壳体16036上的所述动力导流通道1605或 所述静止导流通道1606与流体源300连通，所述最小密封壳体16035与高压流体导出通道 301连通。从而构成流体增压类机械。实施例4如图4所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于所述动力密封壳体1603和所 述静止密封壳体1604为反菱形。实施例5如图5所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于在所有所述动力轴1601上设 动力轴齿轮6，每个所述动力轴齿轮6经联动齿轮7与联动轴8连接，设在同一所述联动轴 8上的全部所述联动齿轮7的直径设为相等。实施例6如图6所示的低熵轮机，其与实施例5的区别在于设在同一所述联动轴8上的部 分或全部所述联动齿轮7的直径设为不等。实施例7如图7所示的低熵轮机，其与实施例6的区别在于在所述动力轴齿轮6和所述联 动齿轮7之间设换向齿轮9。实施例8如图8所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于在所述静止轴1602的壁内 设置内置联动惰轮齿轮11，在与此所述静止轴1602内邻的所述动力轴1601上设外齿圈 16011，在与此所述静止轴1602外邻的所述动力轴1601上设内齿圈16012，所述内置联动惰 轮齿轮11与所述外齿圈16011和所述内齿圈16012分别啮合。实施例9如图9所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于在相邻的所述动力轴1601和 所述静止轴1602之间套装设置通量调整轴13，在相邻的所述动力密封壳体1603和所述静 止密封壳体1604之间套装设置通量调整密封壳体12，在所述通量调整密封壳体12上设通 量调整导流通道14，所述通量调整轴13和所述通量调整密封壳体12密封连接，在所述通量 调整轴13上设相位调整机构15。实施例10如图10所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于设一个所述附属静止轴 2602，所述附属静止轴2602与所有所述静止密封壳体1604固定连接，所述附属静止轴2602 与所有所述动力密封壳体1603滑动配合设置。结构体工质通道4经所述附属静止轴2602 上的通道与高压工质源100连通。实施例11如图11所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于设多个附属动力轴2601和多个附属静止轴2602，所述附属动力轴2601和所述附属静止轴2602按所述动力轴1601和所 述静止轴1602的相互套装次序交替套装配合设置，所述附属动力轴2601和与其本身对应 的所述动力密封壳体1603的另一侧密封连接，所述附属静止轴2602和与其本身对应的所 述静止密封壳体1604的另一侧密封连接。实施例12如图12所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于所有所述动力轴1601在端部 相互固定连接，所有所述静止轴1602在端部相互固定连接。。实施例13如图13所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于所述动力密封壳体1603和所 述静止密封壳体1604为球形。所述动力密封壳体1603的部分或全部设为动叶16031，所述 动力导流通道1605设为相邻两动叶16031之间所形成的通道，即所述动力密封壳体1603 和所述动力导流通道1605构成动叶组合体16033 ；所述静止密封壳体1604的部分或全部 设为静叶16032，所述静止导流通道1606设为相邻两静叶16032之间所形成的通道，即所述 静止密封壳体1604和所述静止导流通道1606构成静叶组合体16034。实施例14如图14、图15、图16所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于设置至少两个所 述低熵轮机，其中至少一个所述低熵轮机设为动力轮机1231，其余设为压气轮机1232，所 述动力轮机1231的所述动力轴1601与所述压气轮机1232的所述动力轴1601相连。所述 动力轮机1231的所述最小密封壳体16035上的工质导入通道1703与燃烧室17的做功工 质出口 1701连通，所述压气轮机的所述最小密封壳体16035上的高压气体导出通道1704 与所述燃烧室17的进气口 1702连通。实施例15如图17所示的低熵轮机，其与实施例14的区别在于所述高压气体导出通道 1704上设旁通1705，所述旁通1705与压缩气体使用机构1709连通。实施例16如图18所示的低熵轮机，其与实施例1的区别在于所述动力密封壳体1603和所 述静止密封壳体1604为正菱形。与所述最大密封壳体16036所对应的所述动力轴1601或 所述静止轴1602设为最大轴7000，在所述最大密封壳体16036的外围设工质回收密封壳 体99，所述工质回收密封壳体99和最大轴7000密封配合设置，在所述工质回收密封壳体 99上设工质回收通道90，所述工质回收通道90的出口 900与冷凝器110的工质入口连通 或经回流热交换器111后再与所述冷凝器110的工质入口连通，所述回流热交换器111的 被加热工质出口 119或所述冷凝器110的工质出口 1101与高压泵112的工质入口连通，工 质经所述高压泵112加压再经加热气化装置122后构成高压工质源100。实施例17如图19所示的低熵轮机，包括一个动力轴1601和一个静止轴1602，所述动力轴1601与所述静止轴1602之间交替套装配合设置，设动力密封壳体1603和静止密封壳体 1604，所述动力密封壳体1603和所述静止密封壳体1604按所述动力轴1601和所述静止轴 1602的相互套装次序交替套装配合设置，所述动力轴1601与所述动力密封壳体1603密封 连接，所述静止轴1602与所述静止密封壳体1604密封连接，在所述动力密封壳体1603上设动力导流通道1605，在所述静止密封壳体1604上设静止导流通道1606。所述动力密封 壳体1603和所述静止密封壳体1604中最里层的一个密封壳体设为最小密封壳体16035，所 述最小密封壳体16035与高压工质源100连通。所述动力密封壳体1603和所述静止密封 壳体1604为圆柱形。实施例18
如图20所示的低熵轮机，其与实施例17的区别在于包括两个动力轴1601和两 个静止轴1602。实施例19如图21、图22、图23和图24所示的低熵轮机，其与实施例12的区别在于部分或 全部动力轴1601和动力密封壳体1603设为等直径，部分或全部静止轴1602和静止密封壳 体1604设为等直径。如图23中E所示的密封结构，可以是现有技术的密封环，也可以是一 种新型的密封结构，具体见本申请人的发明一种发动机高温高压腔界面体动态端密封配 气结构，申请号为200910143631. 8。
权利要求
一种低熵轮机，包括至少一个动力轴(1601)和至少一个静止轴(1602)，其特征在于所述动力轴(1601)与所述静止轴(1602)之间交替套装配合设置，设动力密封壳体(1603)和静止密封壳体(1604)，所述动力密封壳体(1603)和所述静止密封壳体(1604)按所述动力轴(1601)和所述静止轴(1602)的相互套装次序交替套装配合设置，所述动力轴(1601)与所述动力密封壳体(1603)密封连接，所述静止轴(1602)与所述静止密封壳体(1604)密封连接，在所述动力密封壳体(1603)上设动力导流通道(1605)，在所述静止密封壳体(1604)上设静止导流通道(1606)；所述动力密封壳体(1603)和所述静止密封壳体(1604)中最里层的一个密封壳体设为最小密封壳体(16035)，所述动力密封壳体(1603)和所述静止密封壳体(1604)中最外层的一个密封壳体设为最大密封壳体(16036)。
2.根据权利要求1所述的低熵轮机，其特征在于包括至少两个动力轴(1601)和/或 至少两个静止轴(1602)。
3.根据权利要求2所述的低熵轮机，其特征在于多个所述动力轴(1601)之间经差速 器(19)相互连接，以实现所述低熵轮机的各级之间通量的自我调整。
4.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于所述最小密封壳体(16035)与 燃烧室(17)的做功工质出口(1701)连通，所述燃烧室(17)的进气口(1702)与压缩空气 源(1703)连通；或者所述最小密封壳体(16035)与高压工质源(100)连通。
5.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于所述最大密封壳体(16036)上 的所述动力导流通道(1605)或所述静止导流通道(1606)与流体源(300)连通，所述最小 密封壳体(16035)与高压流体导出通道(301)连通。
6.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于在所述最小密封壳体(16035)内 设填充体(160351)，所述最小密封壳体(16035)和所述填充体(160351)构成结构体(2)， 所述最小密封壳体(16035)上的所述动力导流通道(1605)或所述静止导流通道(1606)设 为结构体导流通道(200)，在所述结构体(2)内设结构体工质通道(4)，在与所述最小密封 壳体(16035)密封连接的所述动力轴(1601)或所述静止轴(1602)内设轴内工质通道(5)， 所述结构体导流通道(200)与所述结构体工质通道(4)连通，所述结构体工质通道(4)与 所述轴内工质通道(5)连通，所述轴内工质通道(5)与高压工质源(100)连通。
7.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于在所有所述动力轴(1601)上设 动力轴齿轮(6)，每个所述动力轴齿轮(6)经联动齿轮(7)与联动轴(8)连接，设在同一所 述联动轴(8)上的全部所述联动齿轮(7)的直径设为相等；或者在所有所述动力轴(1601) 上设动力轴齿轮(6)，每个所述动力轴齿轮(6)经联动齿轮(7)与联动轴(8)连接，设在同 一所述联动轴(8)上的部分或全部所述联动齿轮(7)的直径设为不等。
8.根据权利要求7所述的低熵轮机，其特征在于在所述动力轴齿轮(6)和所述联动 齿轮(7)之间设换向齿轮(9)。
9.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于在所述静止轴(1602)的壁内设 置内置联动惰轮齿轮(11)，在与此所述静止轴(1602)内邻的所述动力轴(1601)上设外齿 圈(16011)，在与此所述静止轴(1602)外邻的所述动力轴(1601)上设内齿圈(16012)，所 述内置联动惰轮齿轮(11)与所述外齿圈(16011)和所述内齿圈(16012)分别啮合。
10.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于在相邻的所述动力轴(1601)和所述静止轴(1602)之间套装设置通量调整轴(13)，在相邻的所述动力密封壳体(1603)和 所述静止密封壳体(1604)之间套装设置通量调整密封壳体(12)，在所述通量调整密封壳 体(12)上设通量调整导流通道(14)，所述通量调整轴(13)和所述通量调整密封壳体(12) 密封连接，在所述通量调整轴(13)上设相位调整机构(15)。
11.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于设至少一个附属动力轴(2601) 和/或至少一个附属静止轴(2602)；在同时设有所述附属动力轴(2601)和所述附属静止轴(2602)的结构中，所述附属动 力轴(2601)和所述附属静止轴(2602)按所述动力轴(1601)和所述静止轴(1602)的相互 套装次序交替套装配合设置，所述附属动力轴(2601)和与其本身对应的所述动力密封壳 体(1603)的另一侧密封连接，所述附属静止轴(2602)和与其本身对应的所述静止密封壳 体(1604)的另一侧密封连接；在只设有多个所述附属动力轴(2601)或只设有多个所述附属静止轴(2602)的结构 中，所述附属动力轴(2601)或所述附属静止轴(2602)按所述动力轴(1601)或所述静止轴 (1602)的相互套装次序交替套装配合设置，所述附属动力轴(2601)和与其本身对应的所 述动力密封壳体(1603)的另一侧密封连接，所述附属静止轴(2602)和与其本身对应的所 述静止密封壳体(1604)的另一侧密封连接；在只设一个所述附属动力轴(2601)或只设一个所述附属静止轴(2602)的结构中，所 述附属动力轴(2601)与所有所述动力密封壳体(1603)固定连接，所述附属动力轴(2601) 与所有所述静止密封壳体(1604)滑动配合设置；或所述附属静止轴(2602)与所有所述静 止密封壳体(1604)固定连接，所述附属静止轴(2602)与所有所述动力密封壳体(1603)滑 动配合设置。
12.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于所有所述动力轴(1601)在端 部相互固定连接和/或所有所述静止轴(1602)在端部相互固定连接。
13.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于所述动力密封壳体(1603)的 部分或全部设为动叶(16031)，所述动力导流通道(1605)设为相邻两动叶(16031)之间 所形成的通道，即所述动力密封壳体(1603)和所述动力导流通道(1605)构成动叶组合体 (16033)；所述静止密封壳体(1604)的部分或全部设为静叶(16032)，所述静止导流通道 (1606)设为相邻两静叶(16032)之间所形成的通道，即所述静止密封壳体(1604)和所述静 止导流通道(1606)构成静叶组合体(16034)。
14.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于设置至少两个所述低熵轮机， 其中至少一个所述低熵轮机设为动力轮机(1231)，其余设为压气轮机(1232)，所述动力轮 机(1231)的所述动力轴(1601)与所述压气轮机(1232)的所述动力轴(1601)相连。
15.根据权利要求14所述的低熵轮机，其特征在于所述动力轮机(1231)的所述最小 密封壳体(16035)上的工质导入通道(1703)与燃烧室(17)的做功工质出口(1701)连通， 所述压气轮机的所述最小密封壳体(16035)上的高压气体导出通道(1704)与所述燃烧室 (17)的进气口 (1702)连通。
16.根据权利要求15所述的低熵轮机，其特征在于所述高压气体导出通道(1704)上 设旁通(1705)，所述旁通(1705)与压缩气体使用机构(1709)连通。
17.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于与所述最大密封壳体(16036)所对应的所述动力轴(1601)或所述静止轴(1602)设为最大轴(7000)，在所述最大密封 壳体(16036)的外围设工质回收密封壳体(99)，所述工质回收密封壳体(99)和最大轴 (7000)密封配合设置，在所述工质回收密封壳体(99)上设工质回收通道(90)，所述工质回 收通道(90)的出口(900)与冷凝器(110)的工质入口连通或经回流热交换器(111)后再 与所述冷凝器(110)的工质入口连通，所述回流热交换器(111)的被加热工质出口(119) 或所述冷凝器(110)的工质出口(1101)与高压泵(112)的工质入口连通，工质经所述高压 泵(112)加压再经加热气化装置(122)后构成高压工质源(100)。
18.根据权利要求1或2所述的低熵轮机，其特征在于部分或全部所述动力轴(1601) 和所述动力密封壳体(1603)设为等直径，部分或全部所述静止轴(1602)和所述静止密封 壳体(1604)设为等直径。
全文摘要
本发明公开了一种低熵轮机，包括至少一个动力轴(1601)和至少一个静止轴(1602)，动力轴(1601)与静止轴(1602)之间交替套装配合设置，设动力密封壳体(1603)和静止密封壳体(1604)，动力密封壳体(1603)和静止密封壳体(1604)按动力轴(1601)和静止轴(1602)的相互套装次序交替套装配合设置，动力轴(1601)与动力密封壳体(1603)密封连接，静止轴(1602)与静止密封壳体(1604)密封连接，在动力密封壳体(1603)上设动力导流通道(1605)，在静止密封壳体(1604)上设静止导流通道(1606)。本发明解决了轮机工质泄漏的问题，使得小型轮机的高效率化成为可能。
文档编号F01D13/00GK101839153SQ20101016415
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月6日 优先权日2010年3月23日
发明者靳北彪 申请人:靳北彪