本发明专利技术为了实现上述的发明专利技术目的而提供的一种叶片气动机，所述的一种叶片气动机，包括进气通道、排气通道及设置在壳体内的定子，在该定子内偏心的安装有环形转子，在该环形转子的内圆周内设置有与其同圆心的固定在壳体上的径向压力平衡轴，且在径向压力平衡轴与环形转子内圆周之间设有压力平衡槽，在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与工作容腔相通，在环形转子的外圆周及内圆周均设有可径向滑动的叶片及容纳该叶片的叶片槽，在环形转子的一端固定有转子连接盘，在转子连接盘上设有与环形转子同轴心的并与转子连接盘一同旋转的转子轴。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压机械、气动机械、汽轮机、发动机
技术介绍
汽轮机是利用蒸汽做功的一种旋转式动力机械，它可将蒸汽的热能转换为汽轮机轴的回转机械能，在汽轮机中,蒸汽在喷嘴中发生膨胀，因而汽压，汽温降低，速度增加，蒸汽的热能转变为动能。然后蒸汽流从喷嘴流出，以高速度喷射到叶片上，高速汽流流经动叶片组时，由于汽流方向改变，产生了对叶片的冲动力，推动叶轮旋转作功，叶轮带动汽轮机轴转动，从而完成了蒸汽的热能到轴旋转的机械能的转变，具有效率高、功率大、寿命长、运转安全可靠等优点，在火力发电、大型船舶动力等方面得到了广泛的应用，但因叶片组大量叶片的复杂加工使其制造成本高昂、体积庞大，且在蒸汽压力较低时工作效率低下，特别是在余热回收领域的低气压条件下，无法良好应用。而在航空领域对相同功率的发动机的重量要求更加苛刻，其核心机原理是：通过与汽轮机工作原理相似的逆应用来进行空气压缩并输送至燃烧室，然后向在燃烧室内的压缩空气喷入可燃材料，通过燃烧产生高温高压气体来推动类似于汽轮机的多级叶片来完成旋转做功的，而为了提高工作效率采用的多级涡轮来压缩空气及多级涡轮做功的结构，尽管采用了特殊材料，其功率重量比仍无法令人满意。而螺杆膨胀机的结构与双螺杆压缩机基本相同，并按气体压缩的逆原理工作，主要由一对互相啮合的螺杆转子和机壳组成，转子与转子、转子与机壳之间以间隙密封，形成容积可连续变化的工作腔，含有热量的气态工质进入工作腔绝热膨胀，驱动转子旋转做功，膨胀做功的同时，工质的压力和温度降低，以此实现热功转换，可广泛应用于工业余热回收、地热发电、生物质发电等领域，可直接驱动发电机，也可直接拖动泵、风机等机械设备，但因过大的气体压力会直接导致转子的经向力及轴向力超过转子刚度、轴承寿命等的限制，所以螺杆膨胀机只能适用于中、低压范围，限制了其在高压范围的广泛应用，使其无法实现在高气压下工作来达到高功率输出的目的。
技术实现思路
为解决上述汽轮机、发动机及螺杆膨胀机存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种可大幅度平衡转子径向压力，降低转子轴和轴承的径向载荷、工作压力高、制造成本低、重量低，既可应用在火力发电及大型船舶动力、发动机又可应用在工业余热回收、地热发电、等领域的一种叶片气动机。本专利技术为了实现上述的专利技术目的而提供的一种叶片气动机，所述的一种叶片气动机，包括进气通道、排气通道及设置在壳体内的定子，在该定子内偏心的安装有环形转子，在该环形转子的内圆周内设置有与其同圆心的固定在壳体上的径向压力平衡轴，且在径向压力平衡轴与环形转子内圆周之间设有压力平衡槽，在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与工作容腔相通，在环形转子的外圆周及内圆周均设有可径向滑动的叶片及容纳该叶片的叶片槽，在环形转子的一端固定有转子连接盘，在转子连接盘上设有与环形转子同轴心的并与转子连接盘一同旋转的转子轴。需要说明的是，环形转子的径向载荷等于压力气体对环形转子外圆周从外部向圆心方向施加的压力减去压力气体对环形转子内圆周从圆心方向向外部施加的压力，具体地说:在本专利技术中，在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与工作容腔相通，使得压力平衡槽与工作容腔内的压强相等，通过压力气体对环形转子内圆周从圆心方向向外部施加的压力来平衡抵消压力气体对环形转子外圆周从外部向圆心方向施加的压力，从而降低了转子轴和轴承的径向载荷，提高了工作压力及轴承的寿命，不仅适用于气动传动，通过工作介质的改变也同样适用于液压传动，极大的拓展了其应用空间。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了更好的平衡环形转子径向压力，保证内圆周叶片良好的密封旋转，在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与可浮动的油气隔离块的一端相通，油气隔离块的另一端与工作容腔相通。当在连通通道及压力平衡槽内充满油后，工作容腔的气体压强会通过浮动的油气隔离块传导至连通通道内，使得压力平衡槽内的压强与工作容腔的压强一致，其中浮动的油气隔离块与连通通道相通的一端与环形转子之间设有复位弹簧，油气隔离块的设定防止了连通通道内压力油向工作容腔泄露的同时也避免了高压气体进入压力平衡槽内影响到零件的润滑及环形转子经向压力的平衡。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了保证油气隔离块隔离油气的作用，简化零件加工其油气隔离块为圆柱形活塞，在环形转子上设有与设为圆柱形活塞的油气隔离块相配合的缸套。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了更好的平衡转子径向压力，降低转子轴和轴承的径向载荷，环形转子的轴向横截面为上窄下宽的凸字型结构，其凸字型的顶部为环形转子的外圆周，其凸字型的底部为环形转子的内圆周，在确定气动机的工作流量后可通过设定凸字型的环形转子底部轴向的厚度使得内圆周的面积与外圆周面积相等，由于其内圆与外圆所受压力相等且方向相反，从而使得环形转子径向压力为零，转子轴和轴承的径向载荷为零。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了更好的平衡转子径向压力，降低转子轴和轴承的径向载荷，环形转子的外圆周叶片与内圆周叶片的数量相同且在沿圆周径向分布的角度位置一致 。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了避免因压力平衡槽内压力油泄露而影响环形转子经向压力的平衡，在定子的轴向端面上设有与压力平衡槽相通的补油通道，在环形转子每一圈的旋转过程中，各段被环形转子内圆周叶片分割的压力平衡槽都会与补油通道连通一次进行补油，为了不影响环形转子经向压力的平衡及减小高压气体对补油的影响，补油通道设置在转子转向低压工作容腔时与压力平衡油道相通。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了保证叶片在叶片槽中正常滑动减少磨损，在定子的轴向端面上设有与外圆周叶片底部相通的润滑油槽，当环形转子逆时针旋转工作时，在高压容腔区的外圆周叶片底部与叶片槽底部转子的距离由小变大，其容积也自然由小变大，此时润滑油槽通过进油口吸油。当环形转子逆时针旋转工作时，在低压容腔区的外圆周叶片底部与叶片槽底部转子的距离由大变小，其容积也自然由大变小，此时润滑油槽通过排油口强制排油。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了避免润滑油在转子运转的过程中进入工作容腔，叶片槽经向末端两边的环形转子上设有与外圆周叶片轴向接触的刮油片，在刮油片与环形转子之间的圆周方向设有弹片。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了避免润滑油在转子运转的过程中从定子的轴向端面进入工作容腔，在定子的轴向端面上设有环形回油槽，环形回油槽通过油道与润滑油箱相通。根据本专利技术所提供的一种叶片气动机，为了提高工作效率，减小排气阻力，排气通道与工作容腔在工作容腔旋转至容积最大时开始连通。需要说明的是，通过以上对本专利技术的整体构思的阐述可以看出，当设定油气隔离块后，连通通道通过油气隔离块与工作容腔相通，在压力平衡槽与连通通道工作容腔均注满油的情况下，工作容腔内的压力气体压强通过油气隔离块导入压力平衡槽，使得环形转子内圆周与外圆周的压强一致，使得环形转子获得经向力的平衡，同时保证了内圆周叶片与压力平衡轴的接触密封及润滑。具体地说:在本专利技术中，在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与可浮动的油气隔离块的一端相通，油气隔离块的另一端与工作容腔相本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种叶片气动机，包括进气通道、排气通道及设置在壳体内的定子，在该定子内偏心的安装有环形转子，在该环形转子的内圆周内设置有与其同圆心的固定在壳体上的径向压力平衡轴，且在径向压力平衡轴与环形转子内圆周之间设有压力平衡槽，在环形转子的外圆周及内圆周均设有可径向滑动的叶片及容纳该叶片的叶片槽，在环形转子的一端固定有转子连接盘，在转子连接盘上设有与环形转子同轴心的并与转子连接盘一同旋转的转子轴，其特征在于：在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与工作容腔相通。
【技术特征摘要】
1.一种叶片气动机，包括进气通道、排气通道及设置在壳体内的定子，在该定子内偏心的安装有环形转子，在该环形转子的内圆周内设置有与其同圆心的固定在壳体上的径向压力平衡轴，且在径向压力平衡轴与环形转子内圆周之间设有压力平衡槽，在环形转子的外圆周及内圆周均设有可径向滑动的叶片及容纳该叶片的叶片槽，在环形转子的一端固定有转子连接盘，在转子连接盘上设有与环形转子同轴心的并与转子连接盘一同旋转的转子轴，其特征在于：在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与工作容腔相通。2.如权利要求1所述的一种叶片气动机，其特征在于：在环形转子上设有连通通道，连通通道的一端与压力平衡槽相通，连通通道的另一端与可浮动的油气隔离块的一端相通，油气隔离块的另一端与工作容腔相通。3.如权利要求1至2所述的一种叶片气动机，其特征在于：所述的叶片槽经向末端两边...
【专利技术属性】
技术研发人员：李钢，
申请(专利权)人：李钢，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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