[发明专利]新型汽轮机

说明书

发明领域：

本发明涉及一种新型汽轮机。

发明背景：

本发明所涉及的新型汽轮机，可广泛应用于汽车行业、工程机械、发电机、船舶等国民经济各领域。

现有的被广泛使用的，尤其是用在船舶上的汽轮机，为燃气轮机形式以及汽轮机形式，其结构较为复杂，体积庞大，目前汽轮机的动力效率都没有达到理想的水平。而在节能环保要求非常迫切的形势下，汽车行业更加需要高效率的以膨胀介质如蒸汽、压缩气、液化气体等为能量来源的动力装置。

本发明提出了一种全新的汽轮机的设计方案，具有结构简单、运行可靠、效率高的特点，同时还具有高压力输入、无压力排放的特点。膨胀介质的压力能量被全部转换为输出转矩。

关于本发明专利叙述中的名词解释：

1.轴面剖视图：与转动轴线相重合的平面上剖切所得的视图。如图1所示。

2.旋转面视图和旋转面剖视图：与转动轴线相垂直的平面上投影所得的视图。如图2和图3-1所示。

3.转动轴线：转动体或旋转空间的转动轴线。如图1中的转动轴线O和图2中的转动轴线R。

4.圆环轴线：轴面剖视图为圆形的三维体圆环，其圆的环绕轴线，如图1和图2中的轴线Q。

发明内容：

本发明涉及一种新型汽轮机，其结构主要包括：圆环转动缸体(GT)、螺旋筋板(LJ)、固定盘(P)、耦合转子(C)，其中圆环转动缸体(GT)是一个有圆环形空腔的转动缸体，圆环形空腔的轴面剖视图形状为圆形，螺旋筋板(LJ)位于圆环形空腔内，沿圆环形空腔的圆弧表面分布，并与圆环转动缸体(GT)联结为一体，组成圆环涵道转动缸体，圆环涵道转动缸体沿圆环形空腔开有缸体环槽，固定盘(P)位于缸体环槽中，并固定在汽轮机机体上；

耦合转子(C)安装在固定盘(P)上，位于圆环形空腔内，耦合转子(C)的外径边缘与圆环形空腔的内表面相接触，其转动轴线与固定盘(P)转动轴线垂直，并与圆环形空腔的圆环轴线相切，耦合转子(C)沿半径方向开有耦合槽，螺旋筋板(LJ)可以穿过耦合槽，当耦合转子(C)和固定盘(P)与圆环涵道转动缸体发生相对转动时，螺旋筋板(LJ)与耦合槽的滑动啮合推动耦合转子(C)围绕自身转动轴线自转；

螺旋筋板(LJ)沿圆环形空腔的圆弧表面分布，使得圆环涵道转动缸体与固定盘(P)产生相对转动并以均匀转速转动时，耦合转子(C)因耦合槽与螺旋筋板(LJ)的滑动啮合而围绕自身转动轴线以均匀转速自转；

螺旋筋板(LJ)的起始端位于固定盘(P)的一侧，并与耦合转子(C)的耦合槽开始滑动啮合，随着圆环涵道转动缸体与固定盘(P)之间的相对转动，耦合转子(C)在螺旋筋板(LJ)的推力作用下自转，到达固定盘(P)另一侧的螺旋筋板(LJ)的终止端，则螺旋筋板(LJ)与耦合槽脱离啮合，并继续转动，回到螺旋筋板(LJ)的起始端一侧，又开始下一次的滑动啮合；

耦合转子(C)将圆环涵道转动缸体的圆弧面、固定盘(P)、螺旋筋板(LJ)三者之间的空间分隔成高压区和低压区，膨胀介质进入高压区膨胀产生压力，推动圆环涵道转动缸体转动，使得高压区增大而低压区缩小，并输出扭矩。

圆环涵道转动缸体内的固定盘(P)的高压区一侧，为膨胀介质进入的位置，在圆环涵道转动缸体内的固定盘(P)的低压区一侧，为排汽的位置。

单个圆环涵道转动缸体内，装有至少两个螺旋筋板和至少两个耦合转子，单个圆环涵道转动缸体内的多个螺旋筋板可以并联排布，也可以串联排布；单个圆环涵道转动缸体内的多个耦合转子，以固定盘的转动轴线为对称轴对称排布，耦合转子上装有转子环。本发明所述新型汽轮机可以由多个共轴圆环涵道转动缸体组成。

这样设计的汽轮机，圆环涵道转动缸体在膨胀介质的压力作用下作连续的圆周运动，向机构输出扭矩，整个系统没有作直线往复运动的元件，也没有复杂的蜗轮叶片，机构变得简单，重心也大幅度降低，无转动死角，同时膨胀介质如蒸汽、燃气、压缩气、液化气体等可以持续喷入，因此，膨胀介质的输送及控制变得简单，膨胀介质的膨胀压力全部被转换为输出转矩，并实现无压力排放。

附图说明：

图1本发明实施例之一的轴面剖视图

图2本发明图1所示实施例的固定盘与耦合转子组合体剖视图

图3耦合转子视图

图4本发明图1所示实施例工作原理简图

图5本发明另一实施例工作原理简图

图6装有转子环的实施例的局部视图