旋转式通用流体压缩装置及应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种旋转式通用流体压缩装置及应用，为解决现有技术体积大、结构复杂问题，其包括一端面有支撑和旋转动力输入机构的适宜高速旋转流线型圆耐压体，所述圆耐压体内制有放射状均匀分布由外边缘通向中心与切线夹角大于90度的多个斜向流体通道，所述圆耐压体另一端面中心制有与所述斜向流体通道内端相通的轴向喷管，所述圆耐压体周边制有均匀分布的分别与所述斜向流体通道相通的用于吸纳圆耐压体外沿切线向运行流体的斜向流体进口。所述圆耐压体为所述圆饼状耐压体；所述圆饼状耐压体周边在每个斜向流体进口外侧制有用于向进口导流的进口帽；所述支撑和旋转动力输入机构为轴向旋转输入轴。其具有体积小、结构简单，造价低，小设备实现大功能，成压效率高，性价比好的优点。
【专利说明】旋转式通用流体压缩装置及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种流体压缩装置，特别是涉及一种旋转式通用流体压缩装置及应用。
【背景技术】
[0002]现有的流体压缩装置如空压机、水力切割机、高压水泵、高压水枪等存在体积大、结构复杂、能耗闻等缺陷。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种体积小、结构简单的旋转式通用流体压缩装置，本发明目的还在于提供其应用。
[0004]为实现上述目的，本发明旋转式通用流体压缩装置包括一端面有支撑和旋转动力输入机构的适宜高速旋转流线型圆耐压体，所述圆耐压体内制有放射状均匀分布由外边缘通向中心与切线夹角大于90度的多个斜向流体通道，所述圆耐压体另一端面中心制有与所述斜向流体通道内端相通的轴向喷管，所述圆耐压体周边制有均匀分布的分别与所述斜向流体通道相通的用于吸纳圆耐压体外沿切线向运行流体的斜向流体进口。这里所述流线型可以是整体流线型也可以是局部流线型。所述斜向流体通道及轴向喷管和斜向流体进口的形状构造满足在圆耐压体高速旋转下能够将进入斜向流体进口的流体进行压缩，并从轴向喷管喷出或者输出。这样在支撑和旋转动力输入机构的支持下，圆耐压体调整旋转中，斜向流体进口呛入圆耐压体沿切线向运行流体，并通过高速旋转的斜向流体通道汇合压缩，最后自轴向喷管输出或者喷出；整个过程就象龙卷风一样使流体在圆耐压体的流体通道内增压，实现压缩流体的目的。能够使用结构简单造价低的小设备实现结构复杂造价高昂的大设备的功能，具有体积小、结构简单，造价低，小设备实现大功能，成压效率高，性价比好的优点。
[0005]作为优化，所述圆耐压体为所述圆饼状耐压体；所述斜向流体进口中线与进口所在半径夹角为90-125度；所述圆饼状耐压体厚度由中部向四周逐渐减少，这样可以减轻自重，减少旋转能耗，因为流体通道内的压力自中心向外逐渐减小，外周虽然厚度小但压力也小，所以这样也不会影响抗压强度。所述圆饼状耐压体由表面阻力小的耐压材料制成。
[0006]作为优化，所述斜向流体进口中线与进口所在半径成夹角为90-110度；所述圆饼状耐压体截面为厚度由中部向四周逐渐减少的橄榄形、或者铁饼形或者椭圆形。所述圆饼状耐压体由铸钢、铝合金、不锈钢、铜或铜合金、工程塑料、树脂、碳纤维材料中的任何一种或者多种制成。
[0007]作为优化，所述斜向流体进口为与进口所在半径垂直的切线向流体进口，所述斜向流体进口为前大后小的喇叭口 ；所述圆饼状耐压体两侧中部为平面，其余部分外缘为椭圆形。所述圆饼状耐压体由铝合金、或者不饱和树脂、或者尼龙、或者ABS塑料、或者聚四氟乙烯塑料、或者碳纤维复合材料制成。
[0008]作为优化，所述圆耐压体为所述圆饼状耐压体；所述圆饼状耐压体周边在每个斜向流体进口外侧制有用于向进口导流的进口帽；所述支撑和旋转动力输入机构为轴向旋转输入轴。
[0009]作为优化，所述进口帽的横截面或者横截面和纵截面为弧形；所述旋转输入轴通过轴承配装轴承座后再通过联轴器联接电机的输出轴或者所述旋转输入轴为电机的输出轴。
[0010]作为优化，所述圆饼状耐压体横截面为椭圆形，所述弧形进口帽边缘与所述椭圆形圆饼状耐压体所在椭圆相切；所述圆饼状耐压体外套有液体或者气体容器，所述圆饼状耐压体的轴向喷管及旋转输入轴通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前后壁伸出；或者所述电机及输入轴和所述圆饼状耐压体都套装在所述液体或者气体容器内，所述轴向喷管通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前壁伸出；或者所述电机、联轴器及输入轴和所述圆饼状耐压体都套装在所述液体或者气体容器内，所述轴向喷管通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前壁伸出。方便选择适用。
[0011]作为优化，所述径向流体通道为弧形或者由内至外逐渐展开的渐开线形或者由内至外逐渐展开的螺旋形，这样可以最大限度地减少液体或者气体行进阻力，所述弧形更确切地说应该是外弓弧形；所述轴向喷管自内至外直径逐渐缩小，这样有助于增压；所述斜向流体通道横截面为圆形或者为轴向宽周向窄的扁形，方便选择适用。所述斜向流体通道与所述轴向喷管通过流线型联通道相连。所述流线型为整体流线型或者局部流线型。
[0012]作为优化，所述径向流体通道靠近斜向流体进口的末端段为弧管形或者直管形，弧管形末端段有助于减少流动阻力，直管形末端段方便制造；所述轴向喷管内周壁为自内向外导流的螺旋导流壁，有助于增压。所述斜向流体通道截面自外至内逐渐缩小，这样也有助于增压。所述弧形或者由内至外逐渐展开的渐开线形或者由内至外逐渐展开的螺旋形斜向流体通道为向外弓起的外凸状。
[0013]本发明流体压缩装置应用于飞行器推进、舰船推进、机动车动力、水切割刀、空压机、闻压栗等，如闻压水钻。
[0014]采用上述技术方案后，本发明旋转式通用流体压缩装置具有体积小、结构简单，造价低，小设备实现大功能，成压效率高，性价比好的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明旋转式通用流体压缩装置第一种实施方式的主视结构示意图；
[0016]图2是图1的A-A向剖视结构示意图；
[0017]图3是本发明旋转式通用流体压缩装置第二种实施方式的剖视结构示意图；
[0018]图4是本发明旋转式通用流体压缩装置第三种实施方式的剖视结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]实施例一，如图1-2所示，本发明旋转式通用流体压缩装置包括一端面有支撑和旋转动力输入机构的适宜高速旋转流线型横截面为椭圆形的圆饼状耐压体1，所述圆饼状耐压体I内制有放射状均匀分布由外边缘通向中心与切线夹角大于90度的向外弓起外凸状的多个弧形斜向流体通道2，所述圆饼状耐压体I另一端面中心制有与所述斜向流体通道内端相通的轴向喷管3，所述圆饼状耐压体I周边制有均匀分布的分别与所述斜向流体通道2相通的用于吸纳圆饼状耐压体外沿切线向运行流体的斜向流体进口 4。所述圆饼状耐压体I由表面阻力小的耐压材料制成。优选所述圆饼状耐压体由铸钢、铝合金、不锈钢、铜或铜合金、工程塑料、树脂、碳纤维材料中的任何一种或者多种制成。更优选所述圆饼状耐压体由铝合金、或者不饱和树脂、或者尼龙、或者ABS塑料、或者聚四氟乙烯塑料、或者碳纤维复合材料制成。
[0020]所述斜向流体进口中线与进口所在半径夹角为90-125度；优选所述斜向流体进口中线与进口所在半径成夹角为90-110度；最优选所述斜向流体进口为与进口所在半径垂直的切线向流体进口。所述斜向流体通道2截面自外至内逐渐缩小。
[0021]所述圆饼状耐压体I周边在每个斜向流体进口 4外侧制有用于向进口导流的弧形进口帽5 ;并且优选所述弧形进口帽5边缘与所述椭圆形圆饼状耐压体I所在椭圆相切。
[0022]所述斜向流体通道2截面优选为圆形或者为轴向宽周向窄的扁形。优选所述轴向喷管3自内至外直径逐渐缩小。
[0023]所述支撑和旋转动力输入机构为轴向旋转输入轴6。所述旋转输入轴通过轴承配装轴承座后再通过联轴器联接电机的输出轴或者所述旋转输入轴为电机的输出轴。优选所述轴向喷管内周壁为自内向外导流的螺旋导流壁。所述斜向流体通道与所述轴向喷管通过流线型联通道相连。
[0024]优选所述圆饼状耐压体外套有液体或者气体容器，所述圆饼状耐压体的轴向喷管及旋转输入轴通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前后壁伸出；或者所述电机及输入轴和所述圆饼状耐压体都套装在所述液体或者气体容器内，所述轴向喷管通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前壁伸出；或者所述电机、联轴器及输入轴和所述圆饼状耐压体都套装在所述液体或者气体容器内，所述轴向喷管通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前壁伸出。
[0025]所述圆饼状耐压体截面还可以为厚度由中部向四周逐渐减少的橄榄形、或者铁饼形，或者所述圆饼状耐压体两侧中部为平面，其余部分外缘为椭圆形。
[0026]本发明流体压缩装置应用于飞行器推进、舰船推进、机动车动力、水切割刀、空压机闻压栗等。
[0027]实施例二，如图3所示，本发明旋转式通用流体压缩装置与实施例一的区别在于:所述斜向流体通道2为由内至外逐渐展开的向外弓外凸状渐开线形，并且靠近所述斜向流体进口 4的末端段为直管形。
[0028]本发明流体压缩装置应用于飞行器推进、舰船推进、机动车动力、水切割刀、空压机、闻压栗等。
[0029]实施例三，如图4所示，本发明旋转式通用流体压缩装置与实施例一的区别在于:所述斜向流体通道2靠近斜向流体进口 4的末端段为弧管形。而且，所述斜向流体进口 4外侧没有制有用于向进口导流的弧形进口帽。
[0030]本发明流体压缩装置应用于飞行器推进、舰船推进、机动车动力、水切割刀、空压机、闻压栗等。
[0031]作为优化，以上三个实施例中所述斜向流体通道还可以为由内至外逐渐展开的螺旋形。所述流线型即可为整体流线型，也可以是任何局部部位的流线型。所述圆饼状耐压体还可以为任何适宜调整旋转的外周阻力小的圆耐压体。所述由内至外逐渐展开的渐开线形或者由内至外逐渐展开的螺旋形斜向流体通道为向外弓起的外凸状。
【权利要求】
1.一种旋转式通用流体压缩装置，其特征在于包括一端面有支撑和旋转动力输入机构的适宜高速旋转流线型圆耐压体，所述圆耐压体内制有放射状均匀分布由外边缘通向中心与切线夹角大于90度的多个斜向流体通道，所述圆耐压体另一端面中心制有与所述斜向流体通道内端相通的轴向喷管，所述圆耐压体周边制有均匀分布的分别与所述斜向流体通道相通的用于吸纳圆耐压体外沿切线向运行流体的斜向流体进口。
2.根据权利要求1所述流体压缩装置，其特征在于所述圆耐压体为所述圆饼状耐压体；所述斜向流体进口中线与进口所在半径夹角为90-125度；所述圆饼状耐压体厚度由中部向四周逐渐减少；所述圆饼状耐压体由表面阻力小的耐压材料制成。
3.根据权利要求2所述流体压缩装置，其特征在于所述斜向流体进口中线与进口所在半径成夹角为90-110度；所述圆饼状耐压体截面为厚度由中部向四周逐渐减少的橄榄形、或者铁饼形或者椭圆形；所述圆饼状耐压体由铸钢、铝合金、不锈钢、铜或铜合金、工程塑料、树脂、碳纤维材料中的任何一种或者多种制成。
4.根据权利要求3所述流体压缩装置，其特征在于所述斜向流体进口为与进口所在半径垂直的切线向流体进口 ；所述圆饼状耐压体两侧中部为平面，其余部分外缘为椭圆形；所述圆饼状耐压体由铝合金、或者不饱和树脂、或者尼龙、或者八83塑料、或者聚四氟乙烯塑料、或者碳纤维复合材料制成。
5.根据权利要求1所述流体压缩装置，其特征在于所述圆耐压体为所述圆饼状耐压体；所述圆饼状耐压体周边在每个斜向流体进口外侧制有用于向进口导流的进口帽；所述支撑和旋转动力输入机构为轴向旋转输入轴。
6.根据权利要求5所述流体压缩装置，其特征在于所述进口帽的横截面或者横截面和纵截面为弧形；所述旋转输入轴通过轴承配装轴承座后再通过联轴器联接电机的输出轴或者所述旋转输入轴为电机的输出轴。
7.根据权利要求6所述流体压缩装置，其特征在于所述圆饼状耐压体横截面为椭圆形，所述弧形进口帽边缘与所述椭圆形圆饼状耐压体所在椭圆相切；所述圆饼状耐压体外套有液体或者气体容器，所述圆饼状耐压体的轴向喷管及旋转输入轴通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前后壁伸出；或者所述电机及输入轴和所述圆饼状耐压体都套装在所述液体或者气体容器内，所述轴向喷管通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前壁伸出；或者所述电机、联轴器及输入轴和所述圆饼状耐压体都套装在所述液体或者气体容器内，所述轴向喷管通过油封或者水封机构从所述液体或者气体容器的前壁伸出。
8.根据权利要求1或者2或者3或者4或者5或者6或者7所述流体压缩装置，其特征在于所述斜向流体通道为弧形或者由内至外逐渐展开的渐开线形或者由内至外逐渐展开的螺旋形；所述轴向喷管自内至外直径逐渐缩小；所述斜向流体通道横截面为圆形或者为轴向宽周向窄的扁形；所述斜向流体通道与所述轴向喷管通过流线型联通道相连；所述流线型为整体流线型或者局部流线型。
9.根据权利要求8所述流体压缩装置，其特征在于所述斜向流体通道靠近斜向流体进口的末端段为弧管形或者直管形；所述轴向喷管内周壁为自内向外导流的螺旋导流壁；所述斜向流体通道截面自外至内逐渐缩小；所述弧形或者由内至外逐渐展开的渐开线形或者由内至外逐渐展开的螺旋形斜向流体通道为向外弓起的外凸状。
10.根掘权利要求1所述流体压缩装置应用于飞行器推进、舰船推进、机动车动力、水切割刀、空压机、高压泵等。
【文档编号】F04D23/00GK104421164SQ201310361893
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】李刚 申请人:李刚