CN102128053A

CN102128053A - 直驱式气压涡轮机

Info

Publication number: CN102128053A
Application number: CN201010042762XA
Authority: CN
Inventors: 施建勇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-01-14
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明提供一种直驱式气压涡轮机，是将压缩空气的气体膨胀动力转变成轴动力的机械装置。通过高压喷嘴对气动涡轮的叶片进行直接喷射高压气体，驱动涡轮转动，获得强力轴功。具有能效高、设施简单、应用范围广泛等优点。适用于驱动发电机发电和其他需要轴功的设备。

Description

直驱式气压涡轮机

[所属技术领域]

本发明涉及直驱式气压涡轮机，是将压缩空气的气体膨胀动力转变成轴动力的机械装置。适用于驱动发电机发电和其他需要轴功的设备。

[背景技术]

现代工程技术领域以轴动力驱动的设备非常普遍，常见的内燃机、电动机等都是通过向目标机械提供轴功来驱动机械运转的。而气动机械就是将气体膨胀力转变为轴动力的一种装置，气动原理被应用在很多气动设备中，这些气动设备往往为一体机如气动切割机、冲击钻等，市场缺少一种独立的气动驱动设备。

本发明结合工程需要，立足于弥补市场缺陷，专门设计一种专门将高压气体的膨胀力高效转变为轴动力的通用驱动设备。

[发明内容]

本发明要解决的问题是提供一种可以高效地将高压气体的膨胀力转变为轴动力，以实现大力驱动目标设备轴转动的目的。

本发明内容包括气槽、喷嘴、气动涡轮、主轴、底座、排气罩、控制器等构成。按以下步骤说明：

1.气槽

气槽为向气动涡轮机供应高压气体的装置，安装在气动涡轮同心圆的外侧。

(1)为封闭的环形槽，由耐高压的高强度材料制作而成；

(2)气槽的外面安装进气管道，管道上安装节气控流进气阀门；

(3)气槽的内面安装高压气体喷嘴；

(4)气槽通过连接铸件固定安装在底座上。

2.喷嘴

喷嘴是向气动涡轮喷射高压气体的装置。

(1)喷嘴位于气槽内面，为入口大出口小的锥形气道，出口孔径为1～10mm。可以是在气槽壁钻孔形成，也可以是安装在气槽内壁的定型件；

(2)喷嘴呈偏离轴心的斜角，与气槽圆切线的夹角角度在10～75°之间，指向涡轮转动方向；

(3)喷嘴以规律排列安装，数量为每排1～50个，各排间距为5～200mm。

3.气动涡轮

气动涡轮是在高压气体驱动下，带动主轴转动的核心部件。

(1)气动涡轮安装在气槽同心圆的内侧，通过主轴轴承固定在底座上；

(2)气动涡轮的外周为弧形叶片，按轴向方向焊接在涡轮的表面，叶片间距在10～200mm之间，叶片高度在5～200mm之间；

(3)弧型叶片的焊接带有倾角，方向与喷嘴相向，与涡轮圆切线的夹角角度在10～75°之间；

(4)叶片两端设置围气板和排气口。围气板为紧贴前叶片的近似三角形板，排气口为贴近后叶片的倒三角形口；

(5)气动涡轮的轮毂辐条为带有斜角的扇形支撑板，斜面朝向排气方向，数量为2至若干条；

(6)气动涡轮的主轴连接气动设备。

4.主轴

为与气动涡轮硬链接的转动轴。

5.底座

为支承主轴和气槽的铸件支架。

6.排气罩

为封闭于气动涡轮两侧的筛状板。

7.控制器

是监控气动涡轮及运行的装置，并通过预设输出转速，调节喷气量，人为地控制设备转速和驱动力。

(1)控制器仪表盘上的气压表指示气槽的气压，流量表指示气槽的流量，转速表指示气动涡轮机的转速；

(2)控制器操作盘设有输出设定器，设定输出转速后通过控制节气控流阀门调节气动涡轮机转速。

[有益效果]

本发明所提供的直驱式气压涡轮机具有以下应用效果：

1.提供一种经济有效的能量转换方式。本发明提供的直驱式气压涡轮机的驱动方式技术可靠、设施简单、建造成本低；

2.用于高压气体发电，可实现均匀发电和持续供电。本发明无论是用于并网发电，还是离网发电，都能提供均匀持续的发电。与风电设备相连，可以解决风力发电不可控、不稳定的最大难题；

3.清洁环保。本发明的直驱式气压涡轮机是完全的环境友好动力转换方式，不会给环境带来任何的污染；

[附图说明]

附图1是外形示意图(正面)；

附图2是外形示意图(侧面)；

附图3是剖视图。

图中：1-气槽，2-气动涡轮，3-喷嘴，4-弧形叶片，5-轮毂辐条，6-主轴，7-气动排气罩，8-进气管道，9-节气控流阀门，10-底座。

[实施例]

如附图所示，制造一个气动涡轮机。

1.部件：

(1)气槽：材质选用3mm钢板，内面为5mm钢板。尺寸为外径：450，内径：400；宽度120；

(2)涡轮：主体为铸铁，直径(含叶片)396，宽度110。叶片材质选用3mm不锈钢板，高度30，宽度110，倾角75°，间距35。围气板：为前一叶片尖端与后一叶片根部连线构成的三角形。

(3)主轴：材质为45号钢，尺寸为轴径35，长度500。

(4)排气罩：为5mm铸铁件，尺寸为外径400，内径80，安装轴承。

(5)底座：为铸铁件，分别支承主轴轴承和气槽外壳。

(6)控制器：选用市售电子仪表组装。

2.元(零)件：

(1)节气控流阀门；(2)气压表；(3)温度表；(4)流量表；(5)转速表；(6)控制器；(7)轴承；(8)排气罩螺丝；(9)吊脚螺栓。

总成：

(1)将气槽固定安装在底座上；

(2)将气动涡轮固定套接在主轴适当位置，两侧套接上排气罩，两端套接主轴支承轴承；

(3)将气动涡轮套入气槽内，主轴轴承安装在底座轴承套内，加盖；

(4)连接仪表盘和控制器。

Claims

1.一种直驱式气压涡轮机，由气槽、喷嘴、气动涡轮、主轴、底座、排气罩、控制器构成。其特征在于：所述气槽(1)为不转动的高强度耐压环形槽，固定安装在底座上，气槽外面设进气管道(8)，通过管道与压气和储气设备相连，进气管道上安装节气控流阀门(9)。气槽内面安装高压气体喷嘴(3)，数量数个至数百个，依次排列。所述喷嘴进气端位于气槽内，喷气口指向内侧。所述气动涡轮(2)外径小于所述气槽内径，安装在气槽同心圆的内侧，涡轮主轴(6)通过轴承安装在底座(10)上。所述气动涡轮的轮面上为带有倾角的弧形叶片(4)，所述弧形叶片按轴向方向焊接在所述涡轮的表面，倾角方向与喷嘴相向。所述气动涡轮的主轴连接气动设备。所述气动排气罩(7)为封闭于气动涡轮两侧的筛状板。

2.如权利要求1所述的一种直驱式气压涡轮机，其特征在于：叶片两端设置围气板和排气口。围气板为紧贴前叶片的近似三角形板，排气口为贴近后叶片的倒三角形口；

3.如权利要求1所述的一种直驱式气压涡轮机，其特征在于：所述气动涡轮的轮毂辐条(5)为带有斜角的扇形支撑板，斜面朝向排气方向，数量为2至若干条。

4.如权利要求1所述的一种直驱式气压涡轮机，其特征在于：所述控制器带有仪表盘和操作盘。仪表盘安装有气压表指示气槽的气压，流量表指示气槽的流量和转速表指示气动涡轮机的转速。操作盘设有输出设定器，设定输出转速后通过控制节气控流阀门调节气动涡轮机转速。