一种感应空心螺旋推动装置制造方法
【专利摘要】本发明是涉及一种新型结构的感应空心螺旋推动装置。它采用一体化螺旋环(2.1)在电机空心转子(1)内部对被推物添加到输入口(7)内做功移动，从而提高了被推物的流动容积和保证行程平稳。螺旋环是采用空心无轴多圈多环的管状结构，被直接感应驱动，而且密封的壳体(6)与外部完全隔离，即取消了隔离物和轴的摩擦，以及驱动和转子间的摩擦，即减少了噪音。可直接对被推物环境同时具有自我感应调整转速和正反转能力，使整体推动效率超过现有泵、螺旋桨、风扇、螺旋空压设备和螺旋挖掘设备。它还具有无泄漏、无轴接、无火花、无汽蚀、低噪音、自调速、可反转、可磁化、可扩展、自清洗、免维护、长寿命的特点。
【专利说明】一种感应空心螺旋推动装置
所属【技术领域】
[0001]本发明型专利是涉及一种新型结构的感应空心螺旋推动装置。它采用一体化螺旋环(2.1,2.2)在电机空心转子(I)内部对被推物做功移动，被推物包括液体、气体、软体、颗粒状固体、液体和颗粒状固体混合物、气体和液气混合物、以及各类混合物流体，从而提高了被推物的流动容积和推动行程，使整体推动效率超过现有泵、螺旋桨、风扇、螺旋空压设备和螺旋挖掘设备。螺旋环是采用空心无轴多圈多环的管状结构，被直接感应驱动，而且密封的壳体(6)与外部完全隔离，即取消了隔离物和轴的摩擦，以及驱动和转子间的摩擦，所以减少了噪音污染。可直接对被推物环境同时具有自我感应调整转速和正反转能力，且有外置能量驱动的综合接口(10)。
[0002]在推动液体或气体时，它能够完全杜绝被推物和外界的泄露污染，特别在可燃性液体或气体环境，无摩擦、无火花，所以安全可靠。在恶劣工况下，它可以有效防止被推物内其它异物的缠绕、冲击或阻挡。它依靠自带传感器(9)，如温度、压力和外置传感信号指令自动调整调速变化和停机保护。对热水成分的被推物环境，它可以自动清除水垢，避免通道堵塞。对食物生化物输送时，自动磁化后可用于其它通途。对被推物的污垢，停机后无需拆卸可自己清洗。它利用综合接口(10)可以脱离电力能源进行推动。所以，由于这些结构特点，除了提高效率以外，它具有无泄漏、无轴接、无火花、低噪音、自调速、可反转、可磁化、可扩展、自清洗、免维护、长寿命。
【背景技术】
[0003]目前，旋转推动类装置有泵、螺旋桨、风扇、螺旋空压设备、螺旋挤压设备和螺旋挖掘设备。
[0004]泵的结构主要有离心泵、螺杆泵、螺旋离心泵、磁力泵、阿基米德泵。但在一些应用工况上，离心泵的效率只有30%。螺杆泵的驱动连接复杂维护成本高。螺旋离心泵属于新型综合性泵，但它驱动轴处有泄露。磁力泵只是解决泵轴泄露其效率却没有提高很多。阿基米德泵也因为用电机轴驱动导致轴和密封圈的摩擦泄露。
[0005]离心式泵传送推动效率比较低下，主要是被推物在传送推动过程中被泵体通道折弯90度后产生障碍力，其二由于泵的离心叶片比较硕大，且运行摆幅大，所以其与壳体间隙较大，因此没有自吸能力，在一些液面较低工况下，无法工作。
[0006]为了提高泵电机的效率，已经用到无刷电机直接驱动，但是它的连接复杂性没有降低，泵轴连接处的被推物依然泄露，而且泵轴和密封圈噪音大。
[0007]另外，泵长期工作后通常清理内部污垢时，需要打开泵体，无法实现自我清理。
[0008]螺旋桨的结构是中心带轴，螺旋桨叶片分布在四周，呈片状，动力是从中心轴上进入，被推物是液体或气体。
[0009]螺旋桨各剖面在被推物阻力比较大的迎角工作时，才能获得较大的推动力，在较小的阻力力矩下，才会效率较高。因为螺旋桨工作时，轴向速度不随半径变化，而切线速度随半径变化。因此在接近桨尖，半径较大处气流角较小，对应桨叶角也应较小。而在接近桨根，半径较小处气流角较大，对应桨叶角和轴心的冲击也很大。也因为桨尖始终有径向的摩擦力量在切线方向做离心无用功，中心轴面积占到20%以上，正面挡住被推物的位移，所以，它在高速运转时效率持续降低。
[0010]同时，螺旋桨轴承磨损，和桨轴密封不能彻底解决，而且运行时，轴间摩擦，产生噪音影响周边环境、定期维护更换频繁。
[0011]另外，螺旋桨的动力以电力为主，即便采用高效电机驱动，但轴连接复杂和转动能
量消耗严重。
[0012]风扇结构是类似螺旋桨，被推物是气体。长时间工作，对气体中的软体异物自动吸附在叶片上，造成效率下降。目前尽管风扇动力也采用高效电机驱动，但是由于在高速运转时风叶远端的直径随风流加剧而缩短，导致整体效率下降。
[0013]旋转空压设备多采用旋转杆式推动，而且动力驱动采用电机，即便使用高效电机也无法避免因为轴杆变形带来的扭曲摩擦做负功，导致率低下维护频繁。
[0014]螺旋挤压设备多采用轴杆式推进，轴杆式推进，挤压箱空间被中心螺杆占去很多，而且边沿挤压物在螺旋叶远端缝隙泄露，驱动连接复杂，整个体积较大。若出口挤压堵塞，则螺杆变形或损坏。
[0015]螺旋挖掘设备多采用轴杆式推进，动力从轴杆上传递，超前推进时由于螺旋的半径较大，在中心根部对轴杆连接处容易形成曲折，导致致轴杆变形力矩传送减弱，严重时无法工作。
[0016]另外，目前螺旋推动类装置以电力驱动为主，但是在机械能、液体或气体压力能丰富的环境中，无法实现无需转化的简易连接驱动。
[0017]结合现有螺旋推动装置的实际应用，具体描述现有转动装置的应用技术，如:
[0018]车载发动机散热水泵，水封磨损和冷却液泄露以及部件更换维护频繁。自来水充当冷却液导致散热系统水垢无法自动排除，泵的阻力逐渐增大以致损坏。由于散热水泵没有自我调节功能，导致泵随发动机长期无效循环浪费资源。
[0019]集中供热系统用到的热水泵，其内部的水垢无法自动清除导致管道逐渐缩小，长期以来需要人工拆卸泵体进行专门维护。
[0020]集中供暖和冷却空调系统泵，传送过程的泵轴泄露，同时由于采用串激电机驱动导致噪音较大。即便高效电机驱动，但轴连接复杂维护频繁。
[0021]吸尘器都采用离心泵体，而且采用高速串激整流子电机，所以噪音大效率低，也因灰尘颗粒堵塞泵导致人工拆卸清洗维护频繁。
[0022]长期通风的风泵都是采用离心泵体，而且采用高速串激整流子电机，连接驱动复杂，轴间摩擦噪音很大。换气扇和吹风机也是如此，噪音超过80分贝。
[0023]空压机采用的离心式泵，对空气进行压缩和抽空，不但效率低下、噪音很大，而且泵轴间隙泄露严重使其浪费能量。
[0024]日常家用打气筒和抽气筒不能用手摇式操作，少儿、老人和残疾人无法在省力和短臂条件下操作。
[0025]机车油泵多采用离心嵌入式结构，即便采用直流无刷电机高效驱动，但还因为连接复杂体积很大占用油箱内部空间，需要人工打捞拆卸清洗,频繁维护。
[0026]抽油烟机用的换气风扇，尽管采用长寿命单相感应电机驱动，但是中间轴心和电机挡住风流和油污，结构复杂油污清理繁琐。
[0027]鱼缸、生化、印染等场合使用的泵，对软体异物缠绕没有自我排除功能，也由于没有自我感应环境变化能力，所以泵电机长期工作浪费能源，大量的半负荷高马力泵工作也很浪费。食物和医疗场合，现有泵的噪音污染，而且对液化食物营养输送不能有效杜绝泵轴泄露相互污染，更不能改善营养活力。
[0028]螺旋挤压成型机采用螺杆式推进挤压，当成型口堵塞时，则由于传感和联动结构复杂，导致反应迟缓扭曲或损坏螺杆。而且挤压箱容积被轴杆占去很多，四周挤压物逆行，在特别大的推力下甚至使旋转叶远端变形，导致更大的挤压物逆行遗漏。
[0029]水下作业螺旋桨在前进时，转轴和水封间的摩擦噪音会传送到周边水域，而且外面的水对操作室会浸入，导致需要很大的尾轴填料箱进行压力式排放漏水。同时，操作者水下视线较短，裸露在外部的轴杆在向前推进过程中，根部连接处由于破坏力的阻力臂半径较大容易导致曲折，一旦被擦撞就会无法工作。
[0030]空中飞行物螺旋桨在升降和飞行时，桨尖受力不平衡导致整体飞行姿势不平稳，同时，中心轴的阻力随着螺旋桨旋转速度的增加阻力也在增加，若收到意外的飞行物的干扰叶轮容易导致飞行失衡。由于螺旋桨对气流传输速度的调节需要人为地不断调节平衡，所以在狭小的场地内，一些大型螺旋桨应用机器无法直接起飞和降落。
[0031]现有螺旋采矿机是采用螺旋杆结构，大功率超前采矿推进时，由于螺旋的挖头半径比根部连接半径大，当遇到较大挖掘时，在中心根部对轴杆连接处容易形成曲折力，导致螺旋杆变形效率下降或不能工作，而且不能直接运输被采物。
[0032]美国西屋公司出品的IMP(intelligence module propulsion)智能模块推进器，只是对现有螺旋桨的磁力一体化叶片采用感应在径向直接推动，而且现有的螺旋桨轴杆和轴承没有取消，所以其整体效率提升有限。
[0033]已有专利(专利号:201120220709.4)，是涉及一种磁力螺旋传动装置。种磁力螺旋传动装置，螺杆轴上固定磁铁，磁铁在螺杆轴上呈螺旋状排布构成磁性螺杆，从磁性螺杆的外表面看，相邻的两条磁性螺旋线为N极和S极相间；螺母套内表面固定磁铁，磁铁在螺母套内呈螺旋排布构成磁性螺母，从磁性螺母的内表面看，相邻的两条磁性螺旋线为N极和S极相间。其结果对传动效率没有改进，只是对推动方式创新。
[0034]已有专利(专利号:200510085572.5)，是提供一种新型电动旋转装置以及使用了该装置的电风扇、电动鼓风机以及使用新型电动机的不具有旋转轴的电动鼓风机、电动螺旋桨、直接使内部滚筒旋转的洗衣机、圆管风道中的鼓风机、泵。现有的电风扇或者鼓风机等电动旋转装置因为普遍将叶片安装在电动机的输出轴上，通过电动机使叶片旋转从而实现鼓风，所以不得不在叶片的中心位置配置电动机，存在空气的流动受到电动机的阻碍、降低鼓风效率的问题。为了不使用现有的电动机驱动并减轻重量，本发明通过在圆环体上缠绕线圈，在与该圆环体内周部相对的叶片上安装永久磁铁，由此可容易获得磁通势，将其转变为动力。其结果风扇中心的轴没有改进和取消，导致效率提升不高。
[0035]已有专利(专利号:200510017430.5)，涉及一种制造简单、生产成本低廉的电机轴内螺旋泵，其特征为:电机端盖的内端设有轴承座，轴承座内安装有轴承，轴承内圈固定在电机轴上，其电机轴内设有若干个螺旋状的旋吸腔体。其电机端盖的外端设有螺旋油封座，螺旋油封座与端盖内螺纹用螺旋联接，其螺旋油封座内安装有油封，油封与电机轴采用机械密封结构设计。其电机端盖的外端还设有外联接螺纹，外联接螺纹与锁定螺母配合使用，用来固定进、出液口的外联接部件。本发明设计结构简单、生产成本低廉、移动及使用都十分方便，而且可用于地面、液下、潜水等多项作业。是现用液体泵类的更新及换代产品。其结果是没有取消水封，没有彻底隔离措施，对螺纹的具体实施结构没有明确，其电机结构也无明确结构要求。显然只是空心轴的改进。
[0036]已有专利(CN99254564.1)，是揭示了一种潜水泵，它将潜水泵电动机的传动轴做成空心的形式，空心轴的下端装设具有引水作用的一级叶轮，空心轴的上端装设具有排水作用的二级叶轮，空心轴除具有传递力矩的功能外，空心轴水道的水流对电动机工作时内部产生的热量具有直接的散热功能，达到了对电动机定子和转子同时进行散热的双重目的。其结果只是叶轮位置的改进，对电机结构也没有明确要求说明。
[0037]已有专利(200610109279.2)，是解决油田现有螺杆泵利用常规三相电动机通过皮带、减速器传递动力能耗损失大、维护费用高等问题。其特征在于:电动机下端盖(11)内嵌有一个轴向承载锥轴承(10)，电动机转动轴(7)为空心，在该轴内有一根空心密封管(9)，空心密封管(9)与电动机转动轴(7)之间固定有一套机械密封装置，机械密封装置定盘(2)和机械密封装置动盘(5)形成工作面，在空心密封管(9)外与电动机转动轴(7)的内壁之间固定有一个密封管扶正轴承(6)，在空心密封管(9)的底部开有连接螺纹，并联结有固定压盖(14)。该种空心轴电动机用于螺杆泵直接驱动，具有传动机构简化、传动效率高、维护费用低、运行安全性高的特点。其结果只是针对螺杆泵进行结构改进，同时电机结构也没有要求说明。
[0038]已有专利(200920033713.2)，一种螺旋泵专用空心轴电动机，包括机壳，机壳内安装有定子和包括有转轴的转子，所述转轴为一沿轴线设置有通孔的空心轴，转轴的一端设置有转子摩擦制动盘。本发明设计合理，结构简单，将专门设计的螺旋泵放在空心轴内可直接组成压力泵。其结果只是对电机轴的改进。
[0039]已有专利(201210056337.5)，是一种自吸性压力液泵，包括泵壳体、安装于泵壳体内的叶轮和针对叶轮设置的驱动装置，该泵壳体上具有进液口、出液口以及连通于出液口和出液口之间的液室，该叶轮包括轮毂和至少一呈圆柱状的叶片，该轮毂相对液室偏心设置，叶片可相对于轮毂径向伸缩活动且自由转动地安装于轮毂中，轮毂转动时，叶片在离心力作用下向外伸出，叶片的伸出端与液室的内壁面配合驱赶水流。籍此，一方面，在轮毂高速转动时，叶片光滑不易被颗粒杂物卡死，泵的自吸可靠性强、泵水的流通量大、水流通畅、泵水效果好；另一方面，圆柱状的叶片有效减小叶片与轮毂接触面之间的摩擦，噪音小，使用寿命长。其结果没有推动结构改进，也没有对电机结构要求说明。
【发明内容】
[0040]为了弥补现有各类旋转推动装置的技术缺陷，本发明是涉及一种新型结构的感应空心螺旋推动装置。整体呈圆形管状，在轴向中心位置前后有圆形空心通孔和孔四周密封的壳体(6)，在电机转子(I)轴向中心前后有空心的圆形通孔，用于推动的螺旋环(2.1、2.2)内置于该转子(I)通孔内壁位置，驱动块(5)嵌入在密封式的壳体(6)里，以感应转子外壁(3)达到驱动整个转子(I)旋转的目的，且电机转子(I)通过前后两个轴承(4)固定在壳体(6)输入口(7)和输出口(8)的中心孔位置。它采用转子(I) 一体化连接螺旋环(2.1、2.2)，从而提高了被推物的单位时间内的推动容积和推动行程，使整体推动效率超过现有的泵、螺旋桨、风扇、螺旋空压设备和螺旋挖掘设备，同时具有无泄漏、无轴接、无火花、低噪音、自调速、可反转、可磁化、可扩展、自清洗、免维护、长寿命特点。
[0041]本发明产品结构特征还包括如下内容:
[0042]1、成型后的螺旋环(2.1、2.2)，其结构特征在于:至少包括，一嵌入长度(L)大于壳体轴向长度，二间距(D)小于转子长度(L)的50%，三根部厚度(T)小于嵌入长度L的50%，四环的个数至少I个，五多个环的扇角叠加至少大于2 π，六环的推动面与电机转子横截面的夹角(G)小于90度。
[0043]2、转子外壁(3)结构特征，是固定装置有带磁性的永磁材料而且径向分布至少I对N和S极,或者是感应式结构电机可被感应电流后自动旋转的材料。
[0044]3、驱动块(5)，其结构特征在于:至少包括，在中心孔的周围由电磁线圈绕组和电子电气线路组成，或者在中心孔周围是机械轴输出端装置着用于和被动体可以相吸引的磁性材料。
[0045]4、壳体(6)，其结构特征在于:至少包括，一采用非导磁性材料，即铁或感磁性以外的材料一体化浇铸或紧固件配合密封成壳状，二在壳体内部的前段和后段有多个感应温度、压力、转子位置的传感器(9)，三在壳体中心通孔以外处有一供电线缆、外置信号和能量输入的综合接口(10)，四在壳体中心通孔位置处的内壁厚度小于驱动块(5)和转子(I)磁力线的有效半径。
[0046]5、螺旋环(2.1,2.2)与转子(I)内壁连接结构特征在于:至少包括，一浇铸一体
化，二嵌入式铆接，三焊接。
[0047]6、电子电气线路，其结构特征在于:至少包括，一能够接受各种指令可以自行逻辑换算，二换算处理后产生的不同极性的磁力能使转子运行、停止、正反转、以及调节旋转速度，三有外置指令输入接口，四多个内置传感器。
[0048]7、壳体(6)的中心内孔外壁，与转子外壁(3)之间间隙距离小于转子⑴直径(Φ)的 50%。
【专利附图】
【附图说明】
[0049]图1是本发明产品整体结构图，包括产品结构立体示意图，和产品轴向剖面A-A图(见说明书附图1)
[0050]注解:
[0051]1、电机转子
[0052]2.1、螺旋环 I
[0053]2.2、螺旋环 2
[0054]3、转子外壁
[0055]4、轴承
[0056]5、驱动块
[0057]6、壳体
[0058]7、输入口
[0059]8、输出口[0060]9、传感器
[0061]10、综合接口
[0062]图2是本发明产品中的螺旋环示意图，包括成型后螺旋环轴向示意图，成型后螺旋环径向截面示意图，和单圈螺旋环立体示意图。(见说明书附图2)
[0063]注解:
[0064]2.1、螺旋环 I
[0065]2.2、螺旋环 2
[0066]L、螺旋环长度
[0067]T、螺旋环根部宽度
[0068]D、螺旋环间距
[0069]K、螺旋环刃部宽度
H、螺旋环斜推面高度
图3是本发明产品电气原理示意图。(见说明书附图3)
[0070]注解:
[0071]1、采用电磁线圈做驱动块的定子输出旋转磁力时，对应的转子是永磁材料在起磁力感应作用，对应的转子也可以是感应线圈材料在起磁力感应作用；
[0072]2、采用机械拖动磁性材料当做定子而产生旋转磁力时，对应的转子是异性磁极的磁材料在起作用。
[0073]3、传感器,至少包括内部信号和壳体外部的输入信号。
[0074]下面结合附图实施对本发明型产品的进一步说明
【具体实施方式】
[0075]在附图1中、本发明涉及的产品，从综合接口(10)接通电源后，壳体(6)里的驱动块得到电力和默认逻辑以及传感器(9)的指令后，驱动块(5)立即产生旋转磁场，该磁场向中心通孔外壁周围散发，依照磁极异极相吸同极排斥的原理，转子外壁(3)即刻受到感应磁力从而使转子(I)整体同步转动起来。同时，在壳体(6)输入端口(7)的被推物立即被卷入，在附图2中，经过螺旋环的刃部(K)持续卷入，沿着螺旋环的斜推面(H)，在螺旋环(2.1,2.2)的根部(T)被旋转推动，除了推力克服旋转环长度(L)的摩擦力做了负功外，推力每转一圈都对被推物做正功，直到从壳体(6)输出口(8)输出。
[0076]推动功率P定理公式:P = (fl+mg δ I) /S
[0077]f:推动力
[0078]1:推动位移
[0079]m:质量
[0080]δ:摩擦系数
[0081]S:时间
[0082]依据上述公式，为了提高推动效率，除了减少摩擦力作负功外，还应提升单位时间内被推物的推动容积做正功。其容积取决于螺旋环(2.1,2.2)的间距(D)和环的推动面高度(H)以及旋转速度。推动力f的大小取决于螺旋环的数量和圈数的乘积，因为不同的环面是在同一转子(I)内壁上固定，因此其线速度是相等的，相当于是单圈单环的推动力在叠加。同时，螺旋环(2.1,2.2)根部(T)厚度有足够的支持力确保推力完全输出。尽管摩擦力随着圈数和环数的增加而增加，但是随着整个推动状态的长期存在，会很大程度的降低推动表面的摩擦系数I则摩擦负功会逐渐降低。
[0083]推动时，推力克服被推物在环内做摩擦负功时，可先被卷到螺旋环根部，因为环的根部(T)是和推动发力点一体化连接，相当于动力臂自行加长，而阻力臂作用点在环(H)的中间没变，依据动力臂大于阻力臂省力的原理，螺旋环半径越大，则推动效率越高。
[0084]螺旋环(2.1,2.2)的刃部(K)的角速度和根部(T)角速度是相同，其刃部(K)的旋转半径到力学圆点接近0，所以切线方向的摩擦负功几乎为0，因此被推物穿过螺旋环间距的通道被卷到环的根部(K)，则发力点全部做正功。
[0085]螺旋环(2.1,2.2)由于长期使用，其刃部磨损会使高度(H)变小，因此实际运行一段时间后环的高度(H)也会小于转子半径(Φ)的50%，这样必然会产生部分被推物遗漏，从而效率降低。为此，需要在螺旋环的刃部(K)做耐摩擦的特殊处理即可。但是环的高度
(H)大于转子半径(Φ)的50%时，则推力增加，推动速度降低，因此在等于50%位置，则是速度和推力的最佳结合点。
[0086]螺旋环(2.1,2.2)推动面与转子⑴横截面的夹角(G)角度达到90度时，则螺旋环的推动功率为0，所以这个角度越小则推动效率越高，环的圈数(I圈=2π)和个数才能设置很多，但其摩擦负功也在增加。所以，具体实施时，要依靠多元方程模型求解选择最佳的参数。也可保持环刃部(K)切线与转子(I)切线平行不变，而减少其于推动面的夹角到小于90度，即对被推物有抓取作用，从而减少被推物滑落遗漏。
[0087]尽管本发明的装置中转子外壁(3)与壳体(6)中心内孔外壁间有一定的间隙，通常此间隙小于转子(I)直径的10%即可，但是因为前后的两个轴承对被推物起到遮挡作用，并没有进行推动做功，所以也没有正功损耗。只是，长期使用会有被推物固体类残渣进入该间隙，造成转子磨擦和磨损。那么，在运行适当的周期内，必须人工打开轴承进行全面清理。
[0088]若采用电磁线圈做驱动块(5)定子输出旋转磁场时，对应的转子外壁(3)是永磁材料或感应线圈材料都可以起到磁力的感应作用，即遵循无刷同步电机或异步电机转动原理。
[0089]若采用机械拖动磁性材料当做定子而产生旋转磁场时，对应的转子外壁(3)是异性磁极的磁材料在起到磁力的感应作用。在这种结构下，也可通过综合输入口(10)输入一定的电力以外的能量，促使机械装置能够拖动磁性材料产生旋转磁场，从而感应转子(I)直接带动一体化螺旋环(2.1、2.2)同步转动。
[0090]当本发明的装置长时间工作后，需要对螺旋环的刃部(K)污垢清理时，由于驱动块(5)具有正反转功能，不用拆卸输入口(7)和输出口(8)而螺旋环(2.1、2.2)就可顺逆时针自动互换旋转。只要在有电源或外部能量输入下，使其完全停止转动后，再启动反向运行，就可以使刃部(K)的切线方向污垢被反切线方向的被推物除去，即自动清理。
[0091]本发明装置相比泵、螺旋桨、风扇、螺旋空压设备、螺旋挤压设备和螺旋挖掘设备，由于其中的螺旋环(2.1、2.2)在管状物里旋转，它的推动效率从理论上明显地提高了很多，从而排除了现有旋转推动装置转动离心力径向做负功，和排除被推物在中心轴杆和轴承阻挡不顺畅移动做负功，以及排除它们在高速时候叶片远端扭曲，导致半径减少引起线速度减少无效推动增加的问题。
[0092]当本发明装置当做水泵在池中工作时，碰到软体异物，由于螺旋环(2.1,2.2)里面没有直接与它阻挡和缠绕的障碍物或叶片，所以高速旋转就会使其从环光滑的推动表面被一起推出，达到免维护的目的。通过该传感器(9)可以自动感应到水压变化，从而自动调节旋转速度。
[0093]当本发明装置当做真空泵在抽空使用时，该传感器(9)自动感应到气体运输过程中的压力，从而自动调节旋转速度。
[0094]当本发明装置当做生化食物输送泵时，由于壳体出)的完全密封，达到防止生化食物和外界相互污染的目的。对不同场合的被推物环境，通过该传感器(9)在推动中自我感知而调节旋转速度。同时，食物营养分子输送时，通过转子外壁(3)的磁性材料进行自动磁化，达到其它目的。
[0095]当本发明装置当做车载散热水泵工作时，它无需安装很多传动设备和防泄漏措施部件，直接对准输入口(7)和输出口(8)即可。通过该传感器(9)在推动的热水中自我感知水温而调节旋转速度。而且，热水垢可以通过转子外壁(3)的磁性材料进行自动磁化溶解，即自动消除。当做车载油泵工作时，可以直接安装在油箱盖子部位，既增大了油箱空间，也使供油系统维护简单化。
[0096]当本发明装置当做风扇抽风送风旋转时，由于驱动块(5)具有正反转功能，输入口(7)和输出口(8)不用拆卸而风流自动反向。同时，该传感器(9)可以自动感应到气体运输过程中的不同信号指令，从而自动调节旋转速度。特别当做吸尘器设备高速吸尘旋转时，由于电机转子⑴是被感应驱动，且和壳体(6)之间没有摩擦，所以噪音降低和原串激整流碳刷磨损也消失。
[0097]当本发明装置当做电吹风送热冷风时，由于带动一体化螺旋环(2.1,2.2)的电机转子(I)是被感应驱动，所以噪音降低和原串激整流碳刷磨损也消失，同时简化了该产品连接结构，使体积比原来缩小，并通过该传感器(9)在推动的热冷风中自我感知风温而调节旋转速度。同样，当做热蒸气加湿机、离子消毒扇产品使用时，其实施方法也是如此。
[0098]当本发明装置当做手摇式打气筒或抽气筒旋转时，只要在综合输入口(10)输入手摇机械装置联动结构，满足驱动块(5)有旋转磁场输出即可，就能达到打气或抽气的目的。
[0099]当本发明装置当做水下螺旋桨转动时，可以采用电力供电，也可以采用机械传动，从综合输入口(10)进入即可。由于壳体(6)直径大于带螺旋环(2.1,2.2)转子(I)的直径，而现有螺旋桨轴杆的直径远小于螺旋桨的直径，所以起到前进保护转子⑴作用，即便擦碰到暗礁等障碍物，也不会直接损坏转子(I)。由于转子(I)和密封的壳体(6)之间没有摩擦，所以噪音降低，相比现有螺旋桨轴和水封间磨损也消失。也由于壳体(6)是密封结构，完全杜绝深水区操作室漏水的可能。由于驱动块(5)有正反转功能，输入口(7)和输出口(8)不用拆卸，启动驱动指令，螺旋环(2.1、2.2)自动反向旋转，达到不用掉头直接上浮下潜的目的，也可直接瞬间刹车停留在某个水下深度。
[0100]当本发明装置当做飞行器螺旋桨转动时，可以将其输入口(7)朝上输出口(8)朝下垂直于地面，自带电源启动后，只要满足推力、重力和空气阻力的平衡，它将可以直接升空或落地。并且，通过该传感器(9)在空中自我感知空气压力而调节旋转速度，达到自动调节飞行平衡目的。由于驱动块(5)有正反转功能，输入口(7)和输出口(8)不用拆卸驱动，风流自动反向，不用掉头直接瞬间刹车就可停留在某个空中高度。
[0101]当本发明装置当做螺旋空压设备工作时，由于壳体(6)完全密封，所以相比现有的设备气封与轴的摩擦噪音消失，而且不会发生被压气体向外泄漏的可能。带动一体化螺旋环(2.1,2.2)的电机转子(I)是被感应驱动，所以整体结构比较简单，体积缩小。
[0102]当本发明装置当做螺旋挤压设备工作时，将输入口(7)和输出口(8)和挤压设备的进出口对应即可。将螺旋环(2.1、2.2)成型为锥形，或将壳体(6)成型为锥形，输入口
(7)和锥形大口对应，也可适当地增加螺旋环(2.1,2.2)的高度(H)以提高推力，相比现有螺旋挤压成型的挤压箱使用双螺杆式螺旋挤压增力的体积小，也扩充了挤压箱空间，而且相比现有螺杆式推进边沿挤压物远端缝隙泄露消除，驱动结构简单，整体体积变小。当挤压出口堵塞时，内部压力会增加，此时传感器(9)或外置自动探测指令从综合输入口(10)自动探测，则立即自动停机，相比现有挤压机停车要反应灵敏，刹车及时。当要在挤压过程固液分离，则在转子(I)后段侧面有分离孔和壳体输出口(8)有排液孔。
[0103]当本发明装置当做螺旋挖掘设备工作时，在壳体的输入口(7)处的螺旋环(2.1、2.2)上进行特殊高强度耐硬度处理后即可接上对应的输入口(7)和输出口(8)。当整个设备大力超前挖掘推进时，由于螺旋环直径较大，中部空心，不会像现有采矿机的轴杆连接处容易曲折。当遇到较大功率挖掘时，壳体(6)直径远大于带螺旋环(2.1,2.2)的转子(I)直径，而现有螺旋杆的直径远小于螺旋挖头的直径，也能保护转子(I)正常工作，而且被挖物能直接通过螺旋环(2.1、2.2)的后端自动运输到外部。
[0104]在此已经涉及到的和未来涉及的各种应用，其改进、接近或类似本发明结构的推动类装置，则视为与本发明雷同。也包括联想到类似结构和通途而产生其它结构改进型推动类产品，则也视为与本发明雷同。
【权利要求】
1.一种感应空心螺旋推动装置结构特征在于:至少包括，整体呈圆形管状，在轴向中心位置前后有圆形空心通孔和孔四周密封的壳体(6)，在电机转子(I)轴向中心前后有空心的圆形通孔，用于推动的螺旋环(2.1,2.2)内置于该转子(I)通孔内壁位置，驱动块(5)嵌入在密封式的壳体(6)里，以感应转子外壁(3)达到驱动整个转子⑴旋转的目的，且电机转子(I)通过前后两个轴承(4)固定在壳体(6)输入口(7)和输出口(8)的中心孔位置。
2.根据权利I所述的一种感应空心螺旋推动装置中成型后的螺旋环(2.1,2.2)，其结构特征在于:至少包括，一长度(L)大于壳体轴向长度，二间距(D)小于转子长度(L)的50%，三根部厚度(T)小于嵌入长度(L)的50%，四环的个数至少I个，五多个环的扇角叠加至少大于2 π，六环的推动面与电机转子横截面的夹角(G)小于90度。
3.根据权利I所述的一种感应空心螺旋推动装置的转子外壁(3)结构特征在于:至少包括，固定装置有带磁性的永磁材料而且径向分布至少I对N和S极，或者是感应式结构电机可被感应电流后自动旋转的材料。
4.根据权利I所述的一种感应空心螺旋推动装置中的驱动块(5)，其结构特征在于:至少包括，在中心孔的周围由电磁线圈绕组和电子电气线路组成，或者在中心孔周围是机械轴输出端装置着用于和被动体可以相吸引的磁性材料。
5.根据权利I所述的一种感应空心螺旋推动装置中的壳体(6)，其结构特征在于:至少包括，一采用非导磁性材料，即铁或感磁性以外的材料一体化浇铸或紧固件配合密封成壳状，二在壳体内部的前段和后段有多个感应温度、压力、转子位置的传感器(9)，三在壳体中心通孔以外处有一供电线缆、外置信号和能量输入的综合接口(10)，四在壳体中心通孔位置处的内壁厚度小于驱动块(5)和转子(I)磁力线的有效半径。
6.根据权利2所述的一种感应空心螺旋推动装置中成型后的螺旋环(2.1,2.2)，其与转子(I)内壁连接结构特征在于:至少包括，一浇铸一体化，二嵌入式铆接，三焊接。
7.根据权利4所述的一种 感应空心螺旋推动装置中的驱动块(5)的电子电气线路，其结构特征在于:至少包括，一能够接受各种指令可以自行逻辑换算，二换算处理后产生的不同极性的磁力能使转子运行、停止、正反转、以及调节旋转速度，三有外置指令输入接口，四多个内置传感器。
8.根据权利I所述的一种感应空心螺旋推动装置的壳体(6)中心内孔外壁，与转子外壁⑶之间间隙距离小于转子⑴直径(Φ)的50%。
【文档编号】F04D29/18GK103807207SQ201210436592
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月5日 优先权日:2012年11月5日
【发明者】王军 申请人:王军