轮机制造技术

本发明专利技术公开了一种轮机，包括机壳、轮盘、轮轴和动力输出轮；其特征是：还包括旋转助推结构，该旋转助推结构包括滑块和弹性复位件；滑块整体呈条形板状结构，滑块长度方向的一端沿机壳内腔的径向滑动贯穿机壳并插入至内腔中，另一端位于机壳内腔外部并抵接设置有弹性复位件；滑块的宽度方向与机壳内腔的轴向一致，滑块的宽度与机壳内腔的轴向长度相匹配，滑块与机壳的排流孔为相邻设置，且滑块在轮盘旋转方向上位于其相邻的排流孔的后方。本发明专利技术轮机具有更为简化的结构，轮盘低速旋转也能向外输出动力的优点。本发明专利技术轮机中形成的增压推进仓不仅具有更好的密封性，还能够有效降低轮机机壳内腔中各构件之间的机械磨损度，使得轮机的运行更为可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于水、蒸汽或燃气轮的轮机。
技术介绍
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。叶轮机或燃气轮机均为轮机中的一种。申请人于2013年1月23日提出了名为“燃气叶轮机”（授权公告号为CN103089437B）的技术方案，解决了现有轮机存在结构较复杂，且采用高温燃气为动力源，对轴承和密封装置要求高的技术问题。申请人又于2015年6月1日提出了名为“一种新型轮机”（授权公告号为CN104963774B）的技术方案（参见图1-2），该新型轮机包括轮轴1、动力输出轮2、机壳4和轮盘5，轮盘5设于机壳4内部，轮轴1可转动的贯穿机壳4且端部与轮盘5的中心固定连接，动力输出轮2设置于轮轴1上并用于输出动力；机壳4与轮盘5整体呈圆筒形；轮盘5为空心结构并借由此形成有内腔，轮轴1为管状结构，轮盘5与轮轴1的端部贯通固定连接并共同形成轮机的转子体；轮盘5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51，其中，每个轮齿51与轮盘5贯通，且每个轮齿51具有开口（该开口位于轮齿41沿切线方向的最外侧面上），并通过该开口来形成轮机的喷嘴；机壳4上还设置有带排气门（图中未示出）的排气通道41；机壳4的内壁上还均匀设置有顺轴向延伸的多根凸条42，其中，每根凸条42的顶部能够与轮齿51的顶部形成可滑动密封接触，并使得机壳4内两相邻轮齿51之间围形成增压推进仓6；轮齿内部还设置有喷油嘴52，所述喷油嘴52位于所述喷嘴的中心处。相较于现有轮机，上述“新型轮机”具有更高的能效转换率是因为该“新型轮机”运行时，由轮齿上的出口喷出混合气体释放能量，并使轮盘得到反冲动力，轮盘自身获得反推动能；增压推进仓能汇聚能量，在爆炸后在增压推进仓继续燃烧释放能量，反推转子体使其获得动能更充分。申请人经研究发现上述“新型轮机”仍具有可改进之处：1、因机壳内壁的多根凸条结构，使得机壳结构复杂，加工难度大。2、能效转换率有待提高，反冲动力仍存有提升空间。因为上述“新型轮机”的轮盘5旋转所需的反冲动力是通过凸条42与轮齿51配合的结构来实现的；排气通道与凸条间隙相通，未能达到完全密封效果，导致反冲动力较小。基于此，申请人考虑设计一种结构更为简单合理，具有更高的能效转换率的轮机。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：如何提供一种结构更为简单合理，具有更高的能效转换率的轮机。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：轮机，包括机壳、轮盘、轮轴和动力输出轮；所述机壳内部具有圆柱形或圆环形的内腔，所述机壳的外表面设置有与内腔连通的排流孔；所述轮盘与所述机壳的内腔的形状相匹配且整体为同轴可旋转地设置在机壳内腔中，所述轮盘圆周方向的外侧面均匀设置有多个轮齿；所述轮轴与所述轮盘同轴固定相连，所述动力输出轮同轴固定安装在机壳外的所述轮轴上；还包括通过喷流来驱动轮盘旋转的轮盘驱动结构；其特征在于：轮盘与轮齿的轴向长度均与机壳内腔的轴向长度相匹配；每个轮齿远离轮盘的外端与机壳内腔的圆弧形侧面滑动配合连接，每个轮齿形状大小相同，沿轮盘旋转反方向倾斜，倾斜面为轮齿背面；还包括旋转助推结构，该旋转助推结构包括滑块和弹性复位件；所述滑块整体呈条形板状结构，所述滑块长度方向的一端沿机壳内腔的径向滑动贯穿机壳并插入至内腔中，与轮盘外侧面及轮齿背面滑动配合；另一端位于机壳内腔外部并抵接设置有所述弹性复位件；所述滑块的宽度方向与机壳内腔的轴向一致，所述滑块的宽度与机壳内腔的轴向长度相匹配，所述滑块与机壳的排流孔为相邻设置，且滑块在轮盘旋转方向上位于其相邻的排流孔的后方。因为本专利技术轮机中每个轮齿远离轮盘的外端与机壳内腔的侧面为滑动配合连接，以及轮盘与轮齿的轴向长度均与机壳内腔的轴向长度相匹配的结构，这样，不仅有效简化了机壳及其内腔结构，降低了轮机的生产加工难度；还使得机壳内腔与轮齿之间的空间具有更好的密封性；与此同时，还因为，本专利技术的轮机设置有上述旋转助推结构，滑块位于机壳内腔中的内端始终能够与轮齿的倾斜面（或轮盘的外侧面）密封接触，这样一来，在轮齿随轮盘旋转的过程中，经轮盘驱动结构喷出的流体能够撞击滑块来获得更为充足的反推动力并向外输出，从而具有更高的能效转换率；与此同时，在轮齿到达机壳的排流孔之前，机壳内腔中滑块与轮齿之间的空间具有良好的密封性并借此形成了增压推进仓，（相较于真空而言）可使得经轮齿的喷流孔喷出的流体充满该空间后能够持续的撞击滑块来获得更大的反推动力。作为优选，所述轮盘驱动结构包括所述轮盘的内部具有容腔，所述轮齿为与所述容腔连通的空心轮齿，每个空心轮齿的侧面设置有喷流孔，该喷流孔的喷气方向与轮盘的外圆周侧面相切；所述轮轴为管状结构，该轮轴的一端贯穿机壳并垂直同轴固定连接在所述轮盘端面且与轮盘的容腔连通。这样，上述轮机在使用时，可通过轮轴来向轮盘注入流体（高压气流或水流），因为空心轮齿上设置有上述喷流孔，所以上述流体会从喷流孔喷出并形成反冲推动力，从而驱动轮盘单向旋转并通过轮轴上的动力输出轮来向外输出旋转动力。作为优选，所述旋转助推结构还包括滑块室，所述滑块室整体固定安装在所述机壳外部，且所述滑块室的内部为设置有所述滑块和弹性复位件的容纳腔。采用上述滑块室后，不仅更便于对滑块和弹性复位件进行设置；还能够对滑块和弹性复位件形成保护，使得两者的运行更为稳定可靠。作为优选，所述旋转助推结构还包括滚轴，所述滚轴为可转动安装在滑块室的容纳腔，且包夹设置在所述滑块周围的多个，所述滚轴的旋转方向与所述滑块的长度方向一致。上述滚轴的设置，能够起到对滑块的支承与精准导向的作用，使得滑块沿机壳内腔径向的往复运动过程更为顺滑快速，有效降低滑块表面与其接触面之间的机械摩擦，提升可靠性。且在实施该旋转助推结构时，所述滑块在其长度方向的垂直断面可为矩形或梭子形，所述滚轴的外侧面对应的所述滑块的外侧面的形状相匹配，使得滚轴能够更好地对滑块进行支承和限位。作为优选，所述滑块长度方向上位于机壳内腔中的端面具有一层密封润滑层，所述密封润滑层由石墨材料或耐温耐摩擦塑料或金属制得。上述密封润滑层由石墨材料制得，这样即可利用石墨材料所具有的耐高温性、润滑性和抗热震性等优良特性来使得滑块与轮盘之间接触处的密封性更好，更好的的保证增压推进仓的推动作用。耐温耐摩擦塑料可选用聚醚醚酮(PEEK)树脂或聚酰亚胺中任意一种材料制得。金属可选用钛合金或0Cr13Al不锈钢中任意一种材料制得。作为优选，上述轮机还包括与每个滑块一一对应设置的滑块驱动结构，所述滑块驱动结构包括凸轮、杠杆、提拉杆、安装座和弹性件；所述凸轮同轴固定安装在机壳外的所述轮轴上，且所述凸轮的外形与所述轮盘的形状相匹配；所述杠杆上远离机壳的一端铰连接安装在所述安装座上，所述杠杆的另一端为提拉端，且该提拉端位于对应的滑块长度方向外端的正上方，所述提拉端与所述提拉杆的一端相铰接，所述提拉杆的另一端与滑块长度方向上位于机壳内腔外部的外端相铰接，所述提拉端处还抵设有复位用的所述弹性件；所述杠杆中部沿凸轮方向设有与凸轮的外侧面相接触的推动块，所述杠杆的提拉端提拉滑块并使得该滑块长度方向的位于机壳内腔中的内端与轮齿外侧面之间形成无摩擦滑动。上述滑块驱动结构的设置，均在润滑环境中进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
轮机，包括机壳、轮盘、轮轴和动力输出轮；所述机壳内部具有圆柱形或圆环形的内腔，所述机壳的外表面设置有与内腔连通的排流孔；所述轮盘与所述机壳的内腔的形状相匹配且整体为同轴可旋转地设置在机壳内腔中，所述轮盘圆周方向的外侧面均匀设置有多个轮齿；所述轮轴与所述轮盘同轴固定相连，所述动力输出轮同轴固定安装在机壳外的所述轮轴上；还包括通过喷流来驱动轮盘旋转的轮盘驱动结构；其特征在于：轮盘与轮齿的轴向长度均与机壳内腔的轴向长度相匹配；每个轮齿远离轮盘的外端与机壳内腔的圆弧形侧面滑动配合连接，每个轮齿形状大小相同，沿轮盘旋转反方向倾斜，倾斜面为轮齿背面；还包括旋转助推结构，该旋转助推结构包括滑块和弹性复位件；所述滑块整体呈条形板状结构，所述滑块长度方向的一端沿机壳内腔的径向滑动贯穿机壳并插入至内腔中，与轮盘外侧面及轮齿背面滑动配合；另一端位于机壳内腔外部并抵接设置有所述弹性复位件；所述滑块的宽度方向与机壳内腔的轴向一致，所述滑块的宽度与机壳内腔的轴向长度相匹配，所述滑块与机壳的排流孔为相邻设置，且滑块在轮盘旋转方向上位于其相邻的排流孔的后方。

【技术特征摘要】
1.轮机，包括机壳、轮盘、轮轴和动力输出轮；所述机壳内部具有圆柱形或圆环形的内腔，所述机壳的外表面设置有与内腔连通的排流孔；所述轮盘与所述机壳的内腔的形状相匹配且整体为同轴可旋转地设置在机壳内腔中，所述轮盘圆周方向的外侧面均匀设置有多个轮齿；所述轮轴与所述轮盘同轴固定相连，所述动力输出轮同轴固定安装在机壳外的所述轮轴上；还包括通过喷流来驱动轮盘旋转的轮盘驱动结构；其特征在于：轮盘与轮齿的轴向长度均与机壳内腔的轴向长度相匹配；每个轮齿远离轮盘的外端与机壳内腔的圆弧形侧面滑动配合连接，每个轮齿形状大小相同，沿轮盘旋转反方向倾斜，倾斜面为轮齿背面；还包括旋转助推结构，该旋转助推结构包括滑块和弹性复位件；所述滑块整体呈条形板状结构，所述滑块长度方向的一端沿机壳内腔的径向滑动贯穿机壳并插入至内腔中，与轮盘外侧面及轮齿背面滑动配合；另一端位于机壳内腔外部并抵接设置有所述弹性复位件；所述滑块的宽度方向与机壳内腔的轴向一致，所述滑块的宽度与机壳内腔的轴向长度相匹配，所述滑块与机壳的排流孔为相邻设置，且滑块在轮盘旋转方向上位于其相邻的排流孔的后方。2.根据权利要求1所述的轮机，其特征在于：所述轮盘驱动结构包括所述轮盘的内部具有容腔，所述轮齿为与所述容腔连通的空心轮齿，每个空心轮齿的侧面设置有喷流孔，该喷流孔的喷气方向与轮盘的外圆周侧面相切；所述轮轴为管状结构，该轮轴的一端贯穿机壳并垂直同轴固定连接在所述轮盘端面且与轮盘的容腔连通。3.根据权利要求1所述的轮机，其特征在于：所述旋转助推结构还包括滑块室，所述滑块室整体固定安装在所述机壳外部，且所述滑块室的内部为设置有所述滑块和弹性复位件的容纳腔。4.根据权利要求3所述的轮机，其特征在于：所述旋转助推结构还包括滚轴，所述滚轴为可转动安装在滑块室的容纳腔，且包夹设置在所述滑块周围的多个，所述滚轴的旋转方向与所述滑块...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓小波，
申请(专利权)人：邓小波，
类型：发明
国别省市：重庆;50