一种流体动力齿轮及构成的流体机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种流体动力齿轮及构成的流体机，动力齿轮包括圆柱体，沿圆柱体的周向在其外圆周壁上设有两个挡边，在每一个挡边的内侧壁上设有多个齿片，沿圆柱体的周向旋转任意一个挡边，使得分别位于两个挡边上的齿片交错分布后，在两个挡边之间形成一个环形流道；流体机包括动力齿轮以及壳体，在壳体内设有流体腔圆柱体固定在轴上，在壳体上设有开口，堵隔板将开口分隔成进口、出口。流体进入环形流道后，流入到流出的运动轨迹为一个波浪形的环形曲线，在流体依次交替冲击两排齿片后，流体冲击而形成的扭矩的方向相同，形成一个合转矩，当圆柱体上的每一个齿片均同时参与到能量转化的过程中后，以提高流体机的动力输出量。

A fluid power gear and its fluid machine

The utility model discloses a fluid power gear and a fluid machine composed of a cylinder, a power gear including a cylinder, two retaining edges are arranged on its outer circumferential wall along the circumferential direction of the cylinder, a plurality of teeth are arranged on the inner wall of each retaining edge, and any one of the retaining edges is rotated along the circumferential direction of the cylinder, so that the two retaining edges are located respectively. A circular flow passage is formed between the two baffles after the teeth are staggered; the fluid machine comprises a power gear and a shell, in which a fluid cavity cylinder is fixed on the shaft, and an opening is arranged on the shell, and the opening is separated into an inlet and an outlet by a blocking plate. After the fluid enters the annular flow passage, the trajectory of the flow into and out of the annular flow passage is a wavy annular curve. After the fluid impacts two rows of teeth in turn, the direction of the torque formed by the fluid impacts is the same, forming a closed torque. When each teeth on the cylinder participates in the process of energy conversion at the same time. Improve the power output of the fluid turbine.

【技术实现步骤摘要】
一种流体动力齿轮及构成的流体机
本技术涉及一种流体机，具体涉及一种流体动力齿轮及构成的流体机。
技术介绍
流体机，即交错环流齿轮式通用流体原动机，是能够将流体(液体和气体)的能量转化为旋转机械能的一种机械。风力机、水轮机和膨胀机可以直接或将能量转换为电能后带动从动机。水轮机、汽轮机和燃气轮机的工质分别为水、蒸汽和燃气。各种流体机械由于作用原理、结构形式和用途不同，所用工质的温度、流量和压力的差别也很大。根据工作原理，流体机械可分为容积式和动力式：容积式流体机械依靠运动元件改变工作容积来实现能量转化；动力式流体机械依靠高速旋转叶片与流体之间力的相互作用来转换能量，又称透平机械。现有的动力式流体机械中，如图5和图6所示，特别是当有压流体进入到旋转齿轮中后，流体的活动区域被限定在相邻的两个齿条之间，即流体的活动空间被封闭，流体在该区域内四处流动，使得齿轮受到的合力相对较小，带动齿轮转动的速度较慢，因而转换形成的能量降低，进而导致流体机的动力输出量降低，无法有效实现能量转换。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种流体动力齿轮及构成的流体机，解决现有流体机能量转换率低的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种流体动力齿轮，包括圆柱体，沿所述圆柱体的周向在其外圆周壁上设有两个挡边，在每一个所述挡边的内侧壁上设有多个齿片，沿所述圆柱体的周向旋转任意一个挡边，使得分别位于两个所述挡边上的齿片交错分布后，且在两个所述挡边之间形成一个环形流道。现有的流体机在使用时，一旦当有压流体进行到旋转齿轮中后，流体的活动区域被限定在相邻的两个齿条之间，即流体的活动空间被封闭，流体在该区域内四处流动，使得齿轮受到的合力相对较小，带动齿轮转动的速度较慢，因而转换形成的能量降低，进而导致流体机的动力输出量降低，无法实现能量转换；对此，申请人直接摒弃现有旋转齿轮的齿条分布方式，而是在圆柱体上设置A、B两排齿片，并且利用两个挡边对两排齿片的外侧进行遮挡，使得在圆柱体的外圆周壁上形成一个波浪形的环形流道，而两排齿片交错分布，使得流体进入环形流道后，流入到流出的运动轨迹为一个波浪形的环形曲线，在流体依次交替冲击两排齿片后，且在流体的运动方向上，因流体冲击而形成的扭矩的方向相同，即形成一个合转矩，当圆柱体上的每一个齿片均同时参与到能量转化的过程中后，圆柱体在单位时间内的转动速度加快，使得流体机最终的动力输出量大幅度提高，即克服了现有的流体机能量转化效率低的缺陷。进一步地，与现有转动齿轮相比，本技术方案中的流体在由入口进入到环形流道后，因受到A排的第一个齿片的阻挡作用后，会对圆柱体产生推动力，且因流体的流动性导致其容易变形，即在受到阻挡后容易改变运动方向，然后继续冲击B排的第一个齿片，在被阻挡后，再次折回至A排的第二个齿片上，如此循环往复，依次交替冲击A、B两排齿片；而沿环形流道中部移动的流体因受到两侧流体的反复干涉，同样会按照环形流道两侧流体的运动轨迹移动，直至环形流道内的所有流体在交替冲击所有的齿片后，再沿出口流出。其中，流体在流动时产生能量包括动能和势能，两种能量均能推动圆柱体进行转动，以实现能量交换，一部分能量会在流动中因粘性阻力损失在过流部件上，而在本技术方案中流体沿环形轨迹进行环向流动，进而带动圆柱体转动，因此，除去沿机壳内壁流动的少部分流体阻力没对轮齿产生动力外，剩余流体的能量均转化在圆柱体上，继而使得流体能量交换的效率更加接近理论上的理想值。所述齿片呈三角块状，且齿片的内侧壁与所述圆柱体外侧壁连接，齿片的底部与挡边的内侧壁连接。进一步地，齿片固定在圆柱体上，且其内侧壁与圆柱体外圆周壁完全贴合，而齿片的底部则与挡边的内侧壁连接，使得齿片、挡边与圆柱体形成一个整体，且在齿片与圆柱体之间无间隙，齿片呈锐角三角块状，使得流体在冲击齿片时，齿片上存在一个倾斜的且能够与流体直接接触的作用面，而两排齿片分别沿圆柱体的周向分布，使得所有的齿片形成两排交错分布且能够对流体进行导向的导流结构，以方便流体依次交替地冲击齿片，进而带动圆柱体进行能量转换。在所述齿片正对流体运动方向的侧壁上设有齿面，在所述齿片背对流体运动方向的侧壁上设有齿背，且所述齿面投影至所述挡边内侧壁上的平面与齿面相交形成一个锐角，所述齿背投影至所述挡边内侧壁上的平面与齿背相交形成一个锐角。进一步地，齿片为三角块状，且在齿片正对流体运动方向的侧壁上设有齿面，齿片背对流体运动方向的侧壁上设有齿背，而齿面与挡边的内侧壁形成一个锐角，齿背所在的平面与挡边的内侧壁形成一个锐角，使得齿片背对流体运动的方向上形成一个斜坡，使得齿面作为流体的冲击面，作用在于转换流体的能量，而齿背的作用在于确保流体在出口处彻底脱离流道，而不会再次进入到环形流道中进行二次流动；具体地，由于在流体机出口处，流体机的机壳不再对流体进行束缚，大部分的流体在离心力的作用下由出口排出，而少部分的流体在会因其自身的粘黏性而附着在齿片或是圆柱体外壁上，因此将齿背设置成斜坡状，斜坡状的齿背能够对流体产生外推作用，即将流体朝外推送，以确保流道内的流体全部脱离流道，全部从出口排出，以防止已经做完功的部分流体夹杂至进口处影响流体机进口处的进量。所述齿片的外侧壁与所述挡边的外圆周壁处于同一个圆柱面上。进一步地，圆柱体转动设置在流体机的机壳内，为提高能量转换效率，齿片的外侧壁以及挡边的外圆周壁与机壳内壁之间的间隙设置的相对较小，只需满足齿轮在转动时不与机壳内壁产生摩擦即可，因此，将齿片的外侧壁与挡边的外圆周壁设置在同一个圆柱面上，能够束缚有压流体，和轮齿一体形成可靠流道，以实现更多的流体作用至齿轮上，进而实现提高能量转换效率的目的。流体机，包括基于权利要求1～4任意一项所述的一种流体动力齿轮以及壳体，在所述壳体内设有流体腔，流体腔内转动设置有轴，圆柱体固定在所述轴上，在所述壳体外壁上设有与流体腔连通的开口，堵隔板固定在壳体上且将开口分隔成进口以及出口。通过采用与现有的旋转齿轮不同的齿片分布方式，流体机在使用时，有压流体经壳体上的进口进入环形流道内，而交错式分布齿形成的波浪式环形流道使流体反复冲击齿轮，在最大程度上实现流体与齿轮之间的能量转换，且由堵隔板将环形流道进行隔断，以防止流体向齿轮旋转的反方向流动，最终完成做功的流体则沿出口向外排出。还包括底座，所述壳体固定在所述底座上。进一步地，将壳体固定在底座上，使得在齿轮高速运行的过程中保证流体机的整体稳定性，以实现流体与齿轮之间的能量转换稳定有效的进行。所述堵隔板的一端端部朝壳体内部延伸至环形流道内，在堵隔板延伸段的上表面与下表面均设有突起，突起的厚度由堵隔板另一端端部朝靠近所述圆柱体的方向递增。进一步地，在不影响齿轮自由转动的前提下，堵隔板将环形流道分成两部分，且堵隔板延伸至环形流道内的端部呈与圆柱体的外壁相匹配的弧形，以确保流体在做完功后快速由出口外排，防止该部分流体影响壳体进口处的进量；并且在堵隔板的延伸段上下两个表面上分别设有厚度渐变的突起，两个突起与壳体的外壁相互配合，能够对进入或是外排的流体进行导向，以减小流体在进出时遇到的阻力。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：1、本技术一种流体动力齿轮及构成的流体机，两排齿片交错分布，使得流体进入环形流道后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体动力齿轮，包括圆柱体(3)，其特征在于：沿所述圆柱体(3)的周向在其外圆周壁上设有两个挡边(1)，在每一个所述挡边(1)的内侧壁上设有多个齿片(5)，沿所述圆柱体(3)的周向旋转任意一个挡边(1)，使得分别位于两个所述挡边(1)上的齿片(5)交错分布后，且在两个所述挡边(1)之间形成一个环形流道。

【技术特征摘要】
1.一种流体动力齿轮，包括圆柱体(3)，其特征在于：沿所述圆柱体(3)的周向在其外圆周壁上设有两个挡边(1)，在每一个所述挡边(1)的内侧壁上设有多个齿片(5)，沿所述圆柱体(3)的周向旋转任意一个挡边(1)，使得分别位于两个所述挡边(1)上的齿片(5)交错分布后，且在两个所述挡边(1)之间形成一个环形流道。2.根据权利要求1所述的一种流体动力齿轮，其特征在于：所述齿片(5)呈三角块状，且齿片(5)的内侧壁与所述圆柱体(3)外侧壁连接，齿片(5)的底部与挡边(1)的内侧壁连接。3.根据权利要求2所述的一种流体动力齿轮，其特征在于：在所述齿片(5)正对流体运动方向的侧壁上设有齿面(2)，在所述齿片(5)背对流体运动方向的侧壁上设有齿背(4)，且所述齿面(2)投影至所述挡边(1)内侧壁上的平面与齿面(2)相交形成一个锐角，所述齿背(4)投影至所述挡边(1)内侧壁上的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈武，
申请(专利权)人：陈武，
类型：新型
国别省市：四川,51