專利名稱：無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及動力機(jī)械領(lǐng)域，特別是涉及一種無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤。
背景技術(shù)：
蒸汽輪機(jī)是利用蒸汽或其他氣流作為動力源的一種旋轉(zhuǎn)式原動機(jī)，他的優(yōu)點是功率大、結(jié)構(gòu)簡單、易損件少、振動小、噪音小等優(yōu)點。蒸汽輪機(jī)主要由蒸汽(氣流)噴嘴(也稱靜葉)、動葉(也稱葉片)兩大部分做成，噴嘴固定在機(jī)殼或隔板上，動葉固定在輪盤上。傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)工作原理是蒸汽(氣流)通過噴嘴(靜葉)作用到固定在輪盤上的葉輪(葉片)上，葉輪帶動輪盤旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的輪盤通過輪盤中心的傳動軸把旋轉(zhuǎn)動力輸出到其他設(shè)備上·(如發(fā)動機(jī))。傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)雖然有很多別的原動機(jī)所不具備的優(yōu)點，但也存在很多缺點，如a動葉加工難度大；b葉片的形狀及與輪盤的連接工藝及角度要求高，在安裝及使用中葉片易變形從而破壞輪盤(轉(zhuǎn)子)的動平衡使機(jī)械在工作中產(chǎn)生非正常振動從而引起機(jī)械功率下降及機(jī)械噪音；c蒸汽氣流對葉輪做功時在進(jìn)入葉輪前后時會產(chǎn)生壓差，此壓差會對輪盤轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向推力而影響汽輪機(jī)的工作；d傳統(tǒng)的蒸汽輪機(jī)動葉在帶動輪盤高速旋轉(zhuǎn)時葉片會因動葉室內(nèi)的氣流對葉片產(chǎn)生一定阻力而消耗一定的能量；e為了提高熱效率一般蒸汽輪機(jī)都是多級設(shè)計，這樣就造成了整機(jī)體積龐大，不利于在小空間使用，如不利于汽車、輪船所用內(nèi)燃機(jī)的廢熱利用。
實用新型內(nèi)容本實用新型主要解決的技術(shù)問題是提供一種無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，能夠在蒸汽消耗量相同、整機(jī)體積相同的情況下比使用葉片型動輪的蒸汽機(jī)能產(chǎn)生更大的輸出功率。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的一個技術(shù)方案是提供一種無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，包括輪盤外殼體、傳動軸、動輪輪盤，所述的動輪輪盤設(shè)置在所述的輪盤外殼體的內(nèi)部，所述的傳動軸設(shè)置于所述的輪盤外殼體和動輪輪盤的中心位置，所述的動輪輪盤邊緣兩側(cè)圓周線上，分別設(shè)置有斜孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔，所述的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔在輪盤厚度的中心線上相交且成“V”字形二通孔。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的傳動軸與輪盤外殼體之間設(shè)置有外殼體軸承盒，所述的輪盤外殼體進(jìn)一步包括兩個蒸汽噴嘴和兩個蒸汽出口，所述的兩個蒸汽噴嘴設(shè)置與所述的輪盤外殼體的上頂面上，且兩個蒸汽噴嘴的位置相對應(yīng)，所述的兩個蒸汽出口設(shè)置在所述的輪盤外殼體的一側(cè)邊緣，且兩個蒸汽出口的位置相對應(yīng)。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的兩個輪盤外殼體蒸汽噴嘴置于所述的輪盤外殼體上頂面的一側(cè)邊緣。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的動輪輪盤與所述的輪盤外殼體之間有一定的間隙。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的動輪輪盤邊緣兩側(cè)的同一圓周線上分別設(shè)置斜孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔，且所述的斜孔在輪盤厚度中心線上相交且形成“個”字形三通孔。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的動輪輪盤兩側(cè)的“V”字型二通孔的內(nèi)夾角小于90° ο 在本實用新型一個較佳實施例中，所述的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔與輪盤厚度中心線形成小于45°的夾角。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的“V”字形二通孔的孔間距相同。在本實用新型一個較佳實施例中，所述的“個”字形三通孔的孔間距相同。本實用新型的有益效果是本實用新型無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，采用本發(fā)明可在蒸汽消耗量相同、整機(jī)體積相同的情況下產(chǎn)生更大的輸出功率，在輸出功率相同的前提下蒸汽輪機(jī)整機(jī)體積可有效減小，蒸汽消耗量明顯下降，以適用更多的場合，可使蒸汽輪機(jī)微型化，以便利用汽車、輪船、小型電站等使用的內(nèi)燃機(jī)所產(chǎn)生的廢熱產(chǎn)生蒸汽推動蒸汽輪帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電、帶動空調(diào)壓縮機(jī)工作，使內(nèi)燃機(jī)燃料利用率得到進(jìn)一步提高。
圖I是本實用新型無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤的一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤的一較佳實施例的V字型通孔輪盤示意圖；圖3是無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤的一較佳實施例的個字型三通孔的示意圖；附圖中各部件的標(biāo)記如下I、輪盤外殼體，2、傳動軸，3、動輪輪盤，4、蒸汽噴嘴，5、蒸汽出口，6、輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔，7，輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔，8、外殼體軸承盒，9、個字型通孔蒸汽進(jìn)入口，10、V字通孔折返結(jié)合點，11、個字型三通孔結(jié)合點蒸汽出口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。請參閱圖I、圖2和圖3，圖I是本實用新型無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤的一較佳實施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是用于通孔式蒸汽輪機(jī)的無葉型動輪輪盤的一較佳實施例的V字型通孔輪盤示意圖，圖3是用于通孔式蒸汽輪機(jī)的無葉型動輪輪盤的一較佳實施例的個字型三通孔的示意圖。[0025]本實用新型無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，包括輪盤外殼體I、傳動軸2、動輪輪盤3，所述的動輪輪盤3設(shè)置在所述的輪盤外殼體I的內(nèi)部，所述的傳動軸2設(shè)置于所述的輪盤外殼體I和動輪輪盤3的中心位置，所述的動輪輪盤3邊緣兩側(cè)圓周線上，分別設(shè)置有斜孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7，所述的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7在輪盤厚度的中心線上相交且成“V”字形二通孔。優(yōu)選的，所述的傳動軸2與輪盤外殼體I之間設(shè)置有外殼體軸承盒8，所述的輪盤外殼體I進(jìn)一步包括兩個蒸汽噴嘴4和兩個蒸汽出口 5，所述的兩個蒸汽噴嘴4設(shè)置與所述的輪盤外殼體I的上頂面上，且兩個蒸汽噴嘴4的位置相對應(yīng)，所述的兩個蒸汽出口 5設(shè)置在所述的輪盤外殼體I的一側(cè)邊緣，且兩個蒸汽出口 5的位置相對應(yīng)，輪盤外殼體I的一側(cè)裝有蒸汽噴嘴4，另一側(cè)裝有蒸汽出口 5，蒸汽通過固定在輪盤外殼體I上的蒸汽噴嘴4進(jìn)入輪盤室，進(jìn)入輪盤室的蒸汽穿過動輪輪盤3與輪盤外殼體I之間的間隙后高速射入動輪輪盤側(cè)的V字孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6，高速射入輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6內(nèi)的蒸汽在到達(dá)與輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7相交的結(jié)合點10時改變方向后由輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7內(nèi)噴出，由輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7內(nèi)噴出的蒸汽經(jīng)由輪盤外殼體I上的蒸汽出口 5進(jìn)入 下一級輪盤室或直接進(jìn)入冷凝器冷凝。優(yōu)選的，蒸汽在經(jīng)蒸汽噴嘴4進(jìn)入，輪盤外殼體I內(nèi)，進(jìn)入輪盤外殼體I內(nèi)高壓蒸汽氣流穿過動輪輪盤3與輪盤外殼體I之間的空隙進(jìn)入輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6內(nèi)，進(jìn)入輪盤蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6內(nèi)的蒸汽在到達(dá)輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6、輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7的結(jié)合點后折返，在輪盤的另一輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7內(nèi)排出，進(jìn)入輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6內(nèi)蒸汽在到達(dá)通孔折返結(jié)合點10后由于孔通道的折返而產(chǎn)生阻力對輪盤3產(chǎn)生正向沖擊力，動輪輪盤3沿沖擊力的方向做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，蒸汽在通孔折返結(jié)合點10折返后沿通孔由輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7排出時對輪盤3又產(chǎn)生一個反沖擊力，這樣一股氣流即可對動輪輪盤3產(chǎn)生一正、一反兩個作用力,兩個作用力同時作用在動輪輪盤3上可使動輪輪盤3產(chǎn)生更大的旋轉(zhuǎn)力和旋轉(zhuǎn)速度。蒸汽作用在動輪輪盤3上的正、反兩個相反方向的作用力由于力的大小相近且同時作用在動輪輪盤3上，減輕了高壓蒸汽對動輪輪盤3的軸向推力。旋轉(zhuǎn)的動輪輪盤3帶動固定在動輪輪盤3上的傳動軸2把旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功輸送到被動機(jī)械如發(fā)電機(jī)上發(fā)電做功。由輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7排出的蒸汽通過設(shè)置在蒸汽出口 5排出，蒸汽出口 5排出的蒸汽進(jìn)入下一級輪盤室或直接進(jìn)入冷凝器內(nèi)冷凝成液體后進(jìn)入儲液罐內(nèi)，進(jìn)入儲液罐內(nèi)的液體再由加液泵輸送到蒸汽發(fā)生器內(nèi)以補(bǔ)充蒸汽發(fā)生器內(nèi)因蒸發(fā)出蒸汽后所減少的液體。優(yōu)選的，輪盤外殼體I上設(shè)有蒸汽噴嘴4及蒸汽出口 5，蒸汽噴嘴4及蒸汽出口 5的數(shù)量視蒸汽輪機(jī)所需蒸汽流量而定，蒸汽噴嘴4與輪盤外殼體I的安裝角度視輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔的角度而定，且與輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔成180°，所述的傳動軸2設(shè)置于所述的輪盤外殼體I和機(jī)動輪3的中心位置，外殼體上的軸承盒8內(nèi)嵌有軸承及軸封，轉(zhuǎn)動軸2通過嵌在軸承盒8內(nèi)軸承及軸封把動輪輪盤3固定在外殼體上，與輪盤外殼體I形成滾動連接，所述的動輪輪盤3兩側(cè)邊緣處分別設(shè)置有蒸汽進(jìn)入輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6、輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7，輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6、輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7及它們的結(jié)合點10分別處于輪盤外沿邊緣處同一直徑的圓周上，輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6、輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7及它們的結(jié)合點10與輪盤邊沿根據(jù)實際情況留有一定的厚度。[0029]優(yōu)選的，所述的兩個輪盤外殼體蒸汽噴嘴置于所述的輪盤外殼體上頂面的ー側(cè)邊緣。優(yōu)選的，所述的動輪輪盤3與所述的輪盤外殼體之間有一定的間隙，此間隙與動輪輪盤3所占的空間形成輪盤室。優(yōu)選的，所述的動輪輪盤3邊緣兩側(cè)的同一圓周線上分別設(shè)置斜孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7，且所述的斜孔在輪盤厚度中心線上相交且形成“個”字形三通孔，輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6，輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7形成的V字形通孔的變型結(jié)構(gòu)為個字形結(jié)構(gòu)，輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6，輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7與個字型通孔蒸汽進(jìn)入口 9相通形成三孔連通的個字型結(jié)構(gòu)，采用個字型三孔連通形式的動輪輪盤蒸汽輪機(jī)的噴嘴設(shè)置在個字型通孔蒸汽進(jìn)入口 9相對應(yīng)的輪盤外殼體I上，且與個字型通孔蒸汽進(jìn)入口 9形成180°角，其蒸汽是由噴嘴射入輪盤室后由個字型通孔蒸汽進(jìn)入口 9內(nèi)進(jìn) 入，再通過動輪輪盤兩側(cè)的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6，輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7從動輪輪盤兩側(cè)排出，由孔9內(nèi)射入的蒸汽氣流在到達(dá)個字型通孔結(jié)合點11后對動輪輪盤3產(chǎn)生正向沖擊力，由輪盤兩側(cè)輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6，輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7內(nèi)噴出的兩股蒸汽氣流對動輪輪盤3產(chǎn)生反沖カ，此時一共有3股カ同時作用在動輪輪盤3上作用在個字型通孔結(jié)合處11的沖動力、由動輪輪盤3兩側(cè)孔6、孔7噴出的反沖力，動輪輪盤3在這三股力量的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，由固定在動輪輪盤3中心的傳動軸把旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功輸送到其他機(jī)械設(shè)備上。優(yōu)選的，所述的動輪輪盤兩側(cè)的“ V”字型二通孔的內(nèi)夾角小于90°，夾角越小，正、反作用力越大。優(yōu)選的，所述的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔與輪盤厚度中心線形成小于45°的夾角,夾角越小,正、反作用力越大。優(yōu)選的，所述的“V”字形二通孔的孔間距相同，孔徑大小由蒸汽輪機(jī)的功率而定，相同孔徑的孔在輪盤兩側(cè)相同直徑的圓周線上均布且在輪盤厚度的中心位置相交形成V字形通孔，輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6、輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7形成的內(nèi)夾角小于90°，通孔數(shù)量視輪盤直徑而定。優(yōu)選的，所述的“個”字形三通孔的孔間距相同，孔徑大小由蒸汽輪機(jī)的功率而定，相同孔徑的孔在輪盤兩側(cè)相同直徑的圓周線上均布且在輪盤厚度的中心位置相交形成V字形通孔，輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔6、輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔7與輪盤厚度中心線形成的夾角小于45°，通孔數(shù)量視輪盤直徑而定。本實用新型無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，解決了技術(shù)方案里的缺陷，采用本發(fā)明可在蒸汽消耗量相同、整機(jī)體積相同的情況下產(chǎn)生更大的輸出功率，在輸出功率相同的前提下蒸汽輪機(jī)整機(jī)體積可有效減小，蒸汽消耗量明顯下降，以適用更多的場合，可使蒸汽輪機(jī)微型化，以便利用汽車、輪船、小型電站等使用的內(nèi)燃機(jī)所產(chǎn)生的廢熱發(fā)電、帶動空調(diào)壓縮機(jī)，使燃料利用率得到進(jìn)ー步提高。以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，包括輪盤外殼體、傳動軸、動輪輪盤，所述的動輪輪盤設(shè)置在所述的輪盤外殼體的內(nèi)部，所述的傳動軸設(shè)置于所述的輪盤外殼體和動輪輪盤的中心位置，所述的動輪輪盤邊緣兩側(cè)圓周線上，分別設(shè)置有斜孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔，所述的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔在輪盤厚度的中心線上相交且成“V”字形二通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的傳動軸與輪盤外殼體之間設(shè)置有外殼體軸承盒，所述的輪盤外殼體進(jìn)一步包括兩個蒸汽噴嘴和兩個蒸汽出口，所述的兩個蒸汽噴嘴設(shè)置于所述的輪盤外殼體的上頂面上，且兩個蒸汽噴嘴的位置相對應(yīng)，所述的兩個蒸汽出口設(shè)置在所述的輪盤外殼體的一側(cè) 邊緣，且兩個蒸汽出口的位置相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的兩個輪盤外殼體蒸汽噴嘴置于所述的輪盤外殼體上頂面的一側(cè)邊緣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的動輪輪盤與所述的輪盤外殼體之間有一定的間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的動輪輪盤邊緣兩側(cè)的同一圓周線上分別設(shè)置斜孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔，且所述的斜孔在輪盤厚度中心線上相交且形成“個”字形三通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的動輪輪盤兩側(cè)的“V”字型二通孔的內(nèi)夾角小于90°。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔與輪盤厚度中心線形成小于45°的夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的“V”字形二通孔的孔間距相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，其特征在于，所述的“個”字形三通孔的孔間距相同。
專利摘要本實用新型公開了無葉型通孔式蒸汽輪機(jī)動輪輪盤，所述的動輪輪盤邊緣兩側(cè)圓周線上，分別設(shè)置有斜孔輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔，所述的輪盤通孔蒸汽進(jìn)入側(cè)孔和輪盤通孔蒸汽排出側(cè)孔在輪盤厚度的中心線上相交且成“V”字形二通孔。采用本實用新型可使蒸汽機(jī)在蒸汽消耗量相同、整機(jī)體積相同的情況下比扇葉式蒸汽輪機(jī)產(chǎn)生更大的輸出功率，在輸出功率相同的前提下蒸汽輪機(jī)整機(jī)體積可有效減小，蒸汽消耗量明顯下降，以適用更多的場合，可使蒸汽輪機(jī)微型化，以便利用汽車、輪船、小型電站等使用的內(nèi)燃機(jī)所產(chǎn)生的廢熱通過蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生推動蒸汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電、帶動空調(diào)壓縮機(jī)，使燃料利用率得到進(jìn)一步提高。
文檔編號F01D5/02GK202628196SQ20122010027
公開日2012年12月26日 申請日期2012年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月17日
發(fā)明者張偉 申請人:蘇州鑫瑞汽車節(jié)能技術(shù)有限公司