一种新型轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种能够适用于燃气与空气的混合气体、水或蒸汽的新型轮机。
[0002]
【背景技术】
[0003]轮机是将气体(燃气或蒸汽)或液体的能量转换成为机械功的旋转式动力机械。叶轮机或内燃机均为轮机中的一种。
[0004]目前现有技术中，公开号为CN103953488，名称为“反冲叶轮发动机”的技术方案，该技术方案包括能量经供能装置、运转密封机构、叶轮、喷嘴沿叶轮离心切线角喷出，供能装置的横截面积大于数个喷管的横截面积和，喷管(的横面积大于喷嘴的横截面积；反冲叶轮发动机水、蒸汽、燃气的能量转换成喷嘴的喷射动能喷射质量乘喷射速度平方的二分之一 muu / 2、喷射动量喷射质量乘喷射速度mu、喷射功率喷射力乘喷射速度Fu，喷嘴的反冲力等于冲力_F=F，冲力等于水、蒸汽、燃气的压力F=PS、水、蒸汽、燃气的压强乘喷嘴的横截面积，喷嘴的最大反冲线速度等于喷射动能、动量、功率的速度-u=u，喷嘴的最大反冲功率反冲力乘反冲线速度等于喷射功率-Fu=Fu，喷嘴最大反冲功率与喷射功率的比值为百分之百。上述的反冲叶轮发动机提供了一种能够广泛适用于水、蒸汽、燃气能量的叶轮发动机。但该反冲叶轮发动机仅通过反冲的方式来实现向外输出能量输出，且通过喷嘴反冲出的介质(水、蒸汽或燃气)会迅速膨胀进而失去对叶轮持续做功，造成了能量的损耗。将动量与动能混淆。
[0005]公知，传统的内燃机多为活塞式，通过点燃压缩空气和燃料的混合气体推动活塞做功，由于它作功不连续性(四个冲程做功一次)，存在的问题是会产生振动，另外自燃吸气式的发动机注定它燃烧不够充分，如使压缩空气使它充分燃烧，则会产很高温度，对缸体和活塞及润滑系统都会提出更高要求，并且它们对燃料的要求也比较单一，不同机器只能使用与其适宜的燃料。目前，燃气轮机都是燃气通过透平，使透平转动带动转子转动做工，它的特点是燃料量必须足够大，才有足够的燃气通过透平提供足够的动力，它对透平、转子、转轴的耐热及润滑系统均有较高要求，目前，还没有利用透平原理制作的成熟的发动机。进一步，公开号为CN101372894A的专利中公开了一种透平气动马达，其采用的技术方案为:一种透平气动马达，包括马达壳体和贯穿马达壳体前端部的输出轴，其特征在于；所述马达壳体内设置反击式微型透平机，该反击式微型透平机包括位于马达壳休后端部上的排气口、位于马达壳体内近排气口处的透平定子和透平转子、通过第一轴承和第二轴承支撑于马达壳体内的透平轴、以及贯穿马达壳体一侧壁且与透平轴垂直的进气口，所述透平定子与马达壳体固遥，透平轴一端与透平转子固连，另一端通过行星齿轮减速机构与输出轴内端连接；靠近透平转子的第一轴承与透平转子以及透平定子之间设密封装置，该密封装置外表面的右部分与马达壳体的内表面相密合，其左部分与马达壳体及透平定子之间形成环形气道，该环形气道与马达壳体上的进气口相通；所述输出轴通过第二轴承和第四轴承支撑于马达壳体内。但该专利提供的装置结构较复杂，且用高温燃气为动力源，对轴承和密封装置都有较高要求。
[0006]为解决上述技术问题，申请人于2013年I月23日提出了主题名称为“燃气叶轮机”(授权公告号为CN103089437)的技术方案。该燃气叶轮机，包括:
动力系统，动力系统包括:主机壳，主机壳内共轴设有叶轮，叶轮中部设有轴孔，轴孔处穿设有动力输出轴，叶轮轮缘设有叶片，叶片朝向同一旋转方向，主机壳外周与叶轮轮缘组成环形密闭区域，叶片置于环形密闭区域内，环形密闭区域至少具有一用于将燃气推动叶片进行做功的做功区，环形密闭区域一侧非做功区设有废气出口，做功区外沿设有用于产生燃气的缸头，缸头具有燃烧室，燃烧室具有燃气出口，燃气出口与环形密闭区域连通；增压系统，增压系统包括:设于主机壳具有废气出口侧的涡轮增压机，涡轮增压机具有涡轮室与压气室，涡轮室入口与设置在非做功区的废气出口连通，涡轮室出口与周围环境连通，压气室具有压气室进气口与压气室出气口 ；增压机，增压机具有输入轴，输入轴通过减速装置与设于动力输出轴的离合轮连接，增压机具有增压机进气口与增压机出气口，增压机进气口与压气室出气口通过接管I (a)连通，增压机出气口通过接管II (b)与缸头进气口连通，其中，接管I (a)与接管II (b)通过接管III (C)连通，接管III (C)与接管II (b)连接点为第一连接点，该连接点处设有分流开关；用于提供缸头启动时所需压缩气体的启动加压装置。
[0007]但申请人在实施上述“燃气叶轮机”技术方案的过程中发现该技术方案仍存有如下不足之处:
1、通过缸头内的气体引爆来推动叶轮进行做功(向外输送动能)，且缸体位于环形密闭区域外部，故因爆膨胀的高温气体除开对叶轮做功外，还会被缸体自身吸收部分能量，进而出现压损和能量损失较大的问题，导致能量转换效率不高。
[0008]2、在向外输送动能过程中，叶片需长时间处在高温的环境，会对叶片的使用寿命造成影响。
[0009]基于上述不足，申请人考虑在该技术方案的基础上作进一步的改进。
[0010]
【发明内容】
[0011]针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于最大限度解决燃气轮的压损及能量损失问题；同时，避免由于叶片在高温高压的环境的影响，延长轮盘的使用寿命。
[0012]实现上述目的，本发明采用如下技术手段:
一种新型轮机，包括轮轴、动力输出轮、机壳和轮盘，所述轮盘设于所述机壳内部，所述轮轴可转动的贯穿所述机壳且端部与所述轮盘的中心固定连接，所述动力输出轮设置于所述轮轴上并用于输出动力；
所述机壳与所述轮盘整体呈圆筒形；
所述轮盘为空心结构，所述轮轴为管状结构，所述轮盘与所述轮轴的端部贯通固定连接并共同形成轮机的转子体；
所述轮盘外表面周向上还均匀设置有沿切线方向延伸形成的多个空心的轮齿，每个轮齿与所述轮盘贯通，且每个轮齿具有开口，并通过该开口来形成轮机的喷嘴；
所述机壳上还设置有带排气门的排气通道； 所述机壳的内壁上还均匀设置有顺轴向延伸的多根凸条，其中，每根凸条的顶部能够与所述轮齿的顶部形成可滑动密封接触，并使得所述机壳内两相邻轮齿之间围形成增压推进仓。
[0013]进一步，所述轮齿内部还设置有喷油嘴，所述喷油嘴位于所述喷嘴的中心处；
还包括燃料输送管，所述燃料输送管的主干段贯穿并固定在所述轮轴内，所述燃料输送管位于所述轮盘内的连接段呈放射状，且该连接段的末端与所述喷油嘴的进口密封连通；所述燃料输送管的外表面与所述轮轴内表面之间具有间隙，并通过该间隙形成有可供气流通过的空气通道，所述空气通道的末端与所述喷嘴连通；
所述喷油嘴喷出的燃料能够与所述空气通道的空气在所述喷嘴内混合，所述机壳上还设置有用于弓I爆混合气体的点火器。
[0014]进一步，本发明还包括燃气涡轮机、空气加压涡轮机和储气罐；所述燃气涡轮机的进气口与所述排气通道的出气口相连，且该燃气涡轮机的转轴与所述空气加压涡轮机的转动轴同轴；
所述空气加压涡轮机的进气口与大气连通，出气口通过单向阀与所述储气罐的进气口相连通，且该出气口能够向所述储气罐单向供气；
所述储气罐上的气流出口通过单向阀与所述轮轴上空气通道密封连通，所述气流出口处设有开关阀。
[0015