專利名稱：一種新型氣動(dòng)葉輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新型氣動(dòng)葉輪技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明涉及的是一種氣動(dòng)機(jī)械，尤其是一種氣動(dòng)葉輪。
背景技術(shù)：
:在現(xiàn)有技術(shù)中，與本申請最為接近的技術(shù)是氣輪機(jī)，現(xiàn)有技術(shù)中，氣輪機(jī)的做功轉(zhuǎn)子幾乎全部是透平式的渦輪或頁輪，其轉(zhuǎn)速適應(yīng)范圍較窄，無法做到高低速相互適應(yīng)，使其功率輸出范圍較窄，主要是其做功葉輪的形狀、周/排氣量都相對(duì)固定不變，使其在相同工作氣壓下做功轉(zhuǎn)子的排氣量相對(duì)固定不變，這就是氣輪機(jī)低速時(shí)效率較差的問題所在，不能在低速條件下使用，這就是現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供一種氣動(dòng)葉輪在相同工作氣壓下其周/排氣量可調(diào)可變可控，其轉(zhuǎn)速適用范圍較寬、功率輸出范圍較寬、可在復(fù)雜工況條件下工作的技術(shù)方案。本方案是通過如下技術(shù)措施來實(shí)現(xiàn)的:主要由機(jī)體、葉片、輪體、輪軸構(gòu)成，所述輪體安裝在機(jī)體輪腔內(nèi)，所述機(jī)體上有進(jìn)排氣口和進(jìn)排氣道，所述葉片可以是跟輪體同寬的開式葉片結(jié)構(gòu)，也可以是葉片一邊由輪片封堵的半閉式葉輪或葉片兩邊都由輪片封堵的閉式葉輪結(jié)構(gòu)，所述輪腔可以是圓形，所述輪體上的葉片可以是固定在輪體上的固定式葉片，所述葉片不跟輪腔內(nèi)圓面接觸，所述葉輪的相鄰兩葉片之間有跟葉片同寬且可以上下活動(dòng)的舌片，所述舌片的一個(gè)邊跟相鄰兩葉片中一個(gè)葉片頂邊用活動(dòng)軸進(jìn)行活性連接，所述活動(dòng)軸可以在葉片的逆時(shí)針側(cè)面頂邊上也可以在葉片的順時(shí)針側(cè)面頂邊上，所述舌片以連接軸為軸心另一個(gè)邊沿相鄰另一葉片的葉面在90度范圍內(nèi)上下滑動(dòng)，其上止點(diǎn)不超過所對(duì)應(yīng)的葉片頂邊，所述舌片活動(dòng)邊所對(duì)應(yīng)的葉片面成弧形其弧度和舌片滑動(dòng)邊的滑動(dòng)弧度相匹配，在開式葉片結(jié)構(gòu)中當(dāng)舌片滑動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片、輪體、舌片和機(jī)體腔側(cè)壁之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔，所述葉片是兩邊由輪片封堵的閉式葉片結(jié)構(gòu)中，當(dāng)舌片活動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片、舌片、輪體和葉片兩邊輪片之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔，葉輪空腔底部輪片上有氣孔跟機(jī)體腔側(cè)壁上對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽相通。所述葉片是一邊由輪片封堵的半閉式葉片結(jié)構(gòu)中，當(dāng)舌片活動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片、舌片、輪體和葉片一邊的輪片以及葉片另一邊的輪腔側(cè)壁之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔，機(jī)體輪腔側(cè)壁上跟葉輪底部對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽在輪片一側(cè)時(shí)，所述輪片上葉輪空腔底部有氣孔跟機(jī)體腔側(cè)壁上對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽相通，所述輪腔也可以是橢圓形，所述輪體外圓面上有軸向凹槽，所述葉片內(nèi)有葉片孔，所述葉片孔一端跟軸向凹槽底部相通另一端跟葉輪空腔底部相通，所述葉片在輪體軸向凹槽內(nèi)可以自內(nèi)向外滑動(dòng)，所述葉片頂面有跟葉片同向的小凹槽，所述小凹槽內(nèi)有滾柱跟橢圓形輪腔內(nèi)圓面接觸，所述葉片頂面上也可以沒有小凹槽和滾柱，葉片頂面直接跟橢圓形輪腔內(nèi)圓面接觸，所述舌片是由凹體和凸體相互成活性串插構(gòu)成，凹體內(nèi)凸體頂端面上有彈簧，在彈簧作用力下凹體頂端面始終在對(duì)應(yīng)滑動(dòng)的葉片面上，所述舌片下面葉輪空腔內(nèi)可以有彈簧，所述彈簧可以是之字形片簧也可以是螺旋形彈簧或其它形狀的彈簧，所述舌片下面也可以沒有彈簧，所述機(jī)體輪腔側(cè)壁上有跟葉輪空腔底部相對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽，所述葉輪空腔底部跟機(jī)體輪腔側(cè)壁上對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽相通，所述環(huán)形氣槽經(jīng)氣道、氣道口跟進(jìn)氣口相通，所述環(huán)形氣槽的氣道上有壓力控制閥，所述壓力控制閥可以控制機(jī)體腔側(cè)壁上環(huán)形氣槽內(nèi)氣壓的大小，在閉式或半閉式葉片結(jié)構(gòu)中葉輪空腔底部輪片上有氣孔和機(jī)體輪腔側(cè)壁上對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽相通，所述進(jìn)氣口處有可轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪軸，所述凸輪軸可以關(guān)閉或打開進(jìn)氣口，通過凸輪軸可以調(diào)節(jié)進(jìn)氣口的開度大小，控制進(jìn)入葉輪腔的高壓氣流量與方向，工作中在工作氣壓力、舌片下面葉片空腔內(nèi)氣壓力以及作用在舌片上的離心力的相互作用下可根據(jù)轉(zhuǎn)低及負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整葉輪的周/排氣量，還可以通過壓力控制閥調(diào)整環(huán)形氣槽內(nèi)氣體壓力控制葉輪空腔內(nèi)氣體壓力大小即控制舌片在對(duì)應(yīng)滑動(dòng)的葉片面上所處的位置使葉輪的周/排氣量發(fā)生變化，使其在相同工作壓力下輸出不同扭力或不同轉(zhuǎn)速。綜上所述，本技術(shù)方案具有較高的自適應(yīng)度和較寬的調(diào)控范圍且簡單易操作，由此可見，本技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有新穎性、實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見的。


:圖1為本方案第一個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1、圖3中沿A處線橫切結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本方案第二個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖8中B處放大圖。圖5為本方案第三個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖5中沿A處線橫切結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本方案第四個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為圖7中沿A處線橫切結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I為機(jī)體,2為輪體，3為輪軸,4為葉片，5為舌片,6為活動(dòng)軸,7為葉輪空腔，8為進(jìn)氣口，9為排氣口，10為氣道，11為壓力控制閥，12為進(jìn)氣道，13為排氣道，14為氣道口，15為環(huán)形氣槽，16為軸承，17為凸輪軸，18為輪片，19為氣孔，20為葉片孔，21為軸向凹槽，22為滾柱，23舌片凸體，24為舌片凹體，25為舌片內(nèi)彈簧，26為小凹槽。
具體實(shí)施方式
:為能更清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過四個(gè)具體實(shí)施方式
，并結(jié)合其附圖，對(duì)本方案作進(jìn)一步闡述。圖1、圖2示出了本方案第一個(gè)實(shí)施例，通過附圖可以看出，本實(shí)施例示出的新型氣動(dòng)葉輪由機(jī)體1、輪體2、輪軸3和葉片4構(gòu)成，所述葉片4固定在輪體2上，所述輪體2固定在輪軸3上并安裝在圓形機(jī)體I輪腔內(nèi)，所述輪軸3上機(jī)體I壁內(nèi)裝有軸承16，所述葉片4頂邊逆時(shí)針側(cè)經(jīng)活動(dòng)軸6裝有跟葉片4同寬的舌片5，所述舌片5經(jīng)活動(dòng)軸6跟葉片4成活動(dòng)鏈接，舌片5以連接軸6為軸心另一個(gè)邊沿相鄰另一葉片4的葉面可在90度范圍內(nèi)上下滑動(dòng)，其上止點(diǎn)不超過所對(duì)應(yīng)的葉片4頂邊，所述舌片5活動(dòng)邊所對(duì)應(yīng)的葉片4面是弧形，其弧度和舌片5滑動(dòng)邊的滑動(dòng)弧度相匹配，所述舌片5滑動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片
4、輪體2、舌片5和機(jī)體I輪腔側(cè)壁之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔7，跟葉輪空腔7底部相對(duì)應(yīng)的機(jī)體I輪腔側(cè)壁上有環(huán)形氣槽15，所述環(huán)形氣槽15經(jīng)氣道10、氣道口 14跟進(jìn)氣口 8相通，所述氣道10上有壓力控制閥11，所述壓力控制閥11可以是現(xiàn)有技術(shù)中能夠適用于本方案的各種壓力控制器件，所述進(jìn)氣口 8處有凸輪軸17，所述進(jìn)氣口 8跟進(jìn)氣道12相通，排氣口 9跟排氣道13相通。工作原理:具有一定壓力的壓縮氣體經(jīng)進(jìn)氣道12進(jìn)入進(jìn)氣口 8，一部分壓縮氣體經(jīng)氣道口 14進(jìn)入氣道10經(jīng)壓力控制閥11調(diào)壓后進(jìn)入環(huán)形氣槽15內(nèi)再進(jìn)入對(duì)應(yīng)的葉輪空腔7內(nèi)推動(dòng)舌片5向外滑動(dòng)，啟動(dòng)凸輪軸17打開進(jìn)氣口 8，壓縮氣體進(jìn)入機(jī)體I輪腔內(nèi)使舌片5在壓力下向內(nèi)滑動(dòng)同時(shí)推動(dòng)葉片4使輪體I轉(zhuǎn)動(dòng)做功，廢氣經(jīng)出氣口 9進(jìn)入排氣道13內(nèi)排出。工作中可以通過壓力控制閥11調(diào)整葉輪空腔7內(nèi)壓力控制舌片5在所對(duì)應(yīng)滑動(dòng)的葉片4面上的所處位置來改變?nèi)~輪的周/排氣量，使葉輪在相同工作壓力下可以輸出不同扭力不同轉(zhuǎn)速，可以在相同工作壓力下輸出不同功率的要求，還可以根據(jù)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整扭力與轉(zhuǎn)速，做到自適應(yīng)。圖3、圖2示出了本方案第二個(gè)實(shí)施例，通過附圖可以看出，本實(shí)施例示出的新型氣動(dòng)葉輪由機(jī)體1、輪體2、輪軸3和葉片4構(gòu)成，同第一實(shí)施例相比不同之處是:所述葉片4是一邊由輪片18封堵的半閉式結(jié)構(gòu)，相對(duì)提高了葉片4強(qiáng)度及密封性，所述葉輪空腔7底部對(duì)應(yīng)的輪腔側(cè)壁上環(huán)形氣槽15在沒被輪片18封堵的一側(cè)，其它結(jié)構(gòu)及工作原理均跟第一實(shí)施例相同，不再累述。圖5、圖6示出了本方案第三個(gè)實(shí)施例，通過附圖可以看出，本實(shí)施例示出的新型氣動(dòng)葉輪由機(jī)體1、輪體2、輪軸3和葉片4構(gòu)成，同第一實(shí)施例相比不同是:所述葉片4是兩邊由輪片18封堵的閉式結(jié)構(gòu)，相對(duì)進(jìn)一步提高了葉片4強(qiáng)度及密封性，所述活動(dòng)軸6在葉片4順時(shí)針側(cè)葉面頂邊上，所述葉輪空腔7底部跟機(jī)體I輪腔側(cè)壁上環(huán)形氣槽15相對(duì)應(yīng)的輪片18上有氣孔19.所述葉輪空腔7經(jīng)氣孔19跟環(huán)形氣槽15相通，所述輪體2是薄體結(jié)構(gòu)，使相同尺寸下相對(duì)減輕了輪體2的重量，其它結(jié)構(gòu)及工作原理均跟第一實(shí)施例相同，不再累述。圖7、圖8、圖4示出了本方案第四個(gè)實(shí)施例，通過附圖可以看出，本實(shí)施例示出的新型氣動(dòng)葉輪由機(jī)體1、輪體2、輪軸3和葉片4構(gòu)成，同第一實(shí)施例相比不同之處是:所述機(jī)體I輪腔是橢圓形，所述葉片4在輪體2軸向凹槽21內(nèi)，所述葉片4內(nèi)有葉片孔20，所述葉片孔20 —端跟軸向凹槽21底部相通另一端跟葉輪空腔7底部相通，舌片5是由舌片凹體24跟舌片凸體23相互串插構(gòu)成，所述舌片凸體23可以在舌片凹體24內(nèi)向外或向內(nèi)滑動(dòng)，所述舌片凹體24內(nèi)舌片凸體23頂端面上有彈簧25，所述葉片4頂端面上有跟葉片同向的小凹槽26，所述小凹槽26內(nèi)有滾柱22，所述滾柱27跟機(jī)體I橢圓形輪腔內(nèi)圓面接觸，其它結(jié)構(gòu)均跟第一實(shí)施例相同。工作原理:具有一定壓力的壓縮氣體經(jīng)進(jìn)氣道12進(jìn)入進(jìn)氣口 8，一部分壓縮氣體經(jīng)氣道口 14進(jìn)入氣道10內(nèi)經(jīng)壓力控制閥11調(diào)壓后經(jīng)輪腔側(cè)壁環(huán)形氣槽15內(nèi)進(jìn)入葉輪空腔7內(nèi)推動(dòng)由凸體23和凹體24構(gòu)成的舌片沿葉面向外滑動(dòng)，其中一部分壓縮氣經(jīng)經(jīng)葉片孔20進(jìn)入軸向凹槽21底部推動(dòng)葉片4向外滑動(dòng)使葉片4頂端小凹槽26內(nèi)滾柱22頂在橢圓形輪腔內(nèi)圓面上，舌片凹體在彈簧25的作用力下始終頂在對(duì)應(yīng)滑動(dòng)的葉片4面上，啟動(dòng)凸輪軸17打開進(jìn)氣口 8壓縮氣體進(jìn)入機(jī)體I輪腔內(nèi)使舌片5在壓力作用下沿葉面向下滑動(dòng)同時(shí)推動(dòng)葉片4使輪體2轉(zhuǎn)動(dòng)做功，輪軸3輸出功率。通過壓力控制閥11調(diào)整葉輪空腔7內(nèi)壓力控制舌片5在所對(duì)應(yīng)的葉片4面上的所處位置來改變?nèi)~輪的周/排氣量，使葉輪在相同工作壓力下可以輸出不同扭力不同轉(zhuǎn)速，可以在相同工作壓力下輸出不同功率。通過對(duì)以上四個(gè)具體實(shí)施例的敘述可以看出，本申請新型氣動(dòng)葉輪方案在工作中可以通過壓力控制閥11調(diào)整葉輪空腔7內(nèi)壓力來控制舌片5活動(dòng)邊在所對(duì)應(yīng)滑動(dòng)的葉片4面上的所處位置達(dá)到改變相同工作壓力下葉輪的周/排氣量，使葉輪在相同工作壓力下可以輸出不同扭力不同轉(zhuǎn)速，在相同工作壓力下輸出不同功率的要求，還可以根據(jù)負(fù)荷的變化自動(dòng)調(diào)整扭力與轉(zhuǎn)速，在較大功率范圍內(nèi)做到自適應(yīng)。本申請不僅局限于以上四種實(shí)施方式，在以上四種具體實(shí)施方式
中可以互換有無，相互變換，如第二具體實(shí)施例中，所述葉輪空腔7底部對(duì)應(yīng)的輪腔側(cè)壁上環(huán)形氣槽15可以在被輪片18封堵的葉片一側(cè)，所述葉輪空腔7底部跟輪腔側(cè)壁上環(huán)形氣槽15對(duì)應(yīng)的輪片18上有氣孔19，葉輪空腔7經(jīng)氣孔19跟環(huán)形氣槽15相通，還有如第四實(shí)施例中，所述葉片孔20可以改換在兩軸向凹槽21之間的輪體2內(nèi)，一端跟葉輪空腔7相通另一端跟軸向凹槽21底部相通，還有如所述舌片5下面葉輪空腔7內(nèi)可以有彈簧，還有如進(jìn)氣口 8處的凸輪軸17可以省略，其上所有變化均在本申請保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種新型氣動(dòng)葉輪，由機(jī)體、輪體、輪軸、葉片構(gòu)成，所述輪體是圓柱型安裝在機(jī)體腔內(nèi)，所述輪體中心裝有輪軸，所述葉片軸向安裝在輪體上，所述輪軸上機(jī)體腔壁內(nèi)裝有軸承，所述機(jī)體上有進(jìn)排氣口和進(jìn)排氣道，其特征是:所述輪體上相鄰兩葉片之間有跟葉片同寬的舌片，所述舌片的一個(gè)邊跟相鄰兩葉片中的一個(gè)葉片頂邊經(jīng)活動(dòng)軸成活性連接，所述舌片以連接軸為軸心其另一個(gè)邊沿相鄰另一葉片的葉面在零至九十度之間范圍內(nèi)上下滑動(dòng)，其上止點(diǎn)不超過所對(duì)應(yīng)滑動(dòng)的葉片頂邊，所述舌片滑動(dòng)邊所對(duì)應(yīng)的葉片面成弧形其弧度和舌片滑動(dòng)邊的滑動(dòng)弧度相匹配，相鄰兩葉片、舌片和輪體之間形成一個(gè)葉輪空腔，所述機(jī)體腔側(cè)壁上有跟葉輪空腔底部相對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽，所述環(huán)形氣槽跟葉輪空腔底部相通，所述環(huán)形氣槽經(jīng)氣道、氣道口跟進(jìn)氣口相通，所述氣道上有壓力控制閥，所述進(jìn)氣口在機(jī)體輪腔的圓周上面，所述進(jìn)氣口對(duì)應(yīng)的輪腔圓周下面是出氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型氣動(dòng)葉輪，其特征是:所述機(jī)體輪腔是圓形，所述葉輪上的葉片固定在輪體上，不跟腔壁接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型氣動(dòng)葉輪，其特征是:所述機(jī)體輪腔是橢圓形，所述輪體外圓面上有軸向凹槽,所述葉片在輪體軸向凹槽內(nèi)可自內(nèi)向外滑動(dòng)，所述葉片頂面有軸向小凹槽，所述小凹槽內(nèi)有滾柱跟橢圓形輪腔內(nèi)圓面接觸，所述舌片是由凹體和凸體相互成活性串插構(gòu)成，所述凹體內(nèi)凸體頂端面上有彈簧，所述葉片內(nèi)有葉片孔，所述葉片孔一端跟軸向凹槽底部相通另一端跟葉輪空腔底部相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述任一種新型氣動(dòng)葉輪，其特征是:所述葉片是跟輪體同寬的開式葉片結(jié)構(gòu)，當(dāng)舌片活動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片、舌片、輪體和葉片兩邊的腔壁之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述任一種新型氣動(dòng)葉輪，其特征是:所述葉片是兩邊由輪片封堵的閉式葉片結(jié)構(gòu)，當(dāng)舌片活動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片、舌片、輪體和葉片兩邊輪片之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔，葉輪空腔底部輪片上有氣孔跟機(jī)體腔側(cè)壁上對(duì)應(yīng)的環(huán)形氣槽相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述任一種新型氣動(dòng)葉輪，其特征是:所述葉片是一邊由輪片封堵的半閉式葉片結(jié)構(gòu)，當(dāng)舌片活動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片、舌片、輪體和葉片一邊的輪片以及葉片另一邊的腔壁之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3中任一項(xiàng)所述一種新型氣動(dòng)葉輪，其特征是:所述進(jìn)氣口處有凸輪軸。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新型氣動(dòng)葉輪技術(shù)方案，該方案包括有機(jī)體、輪體、葉片構(gòu)成，所述葉片固定在輪體上，所述輪體固定在輪軸上安裝在機(jī)體腔內(nèi)，所述輪軸上機(jī)體壁內(nèi)裝有軸承，所述葉片頂邊逆時(shí)針側(cè)裝有跟葉片同寬的舌片，所述舌片經(jīng)活動(dòng)軸跟葉片成活動(dòng)鏈接，舌片以連接軸為軸心另一個(gè)邊沿相鄰另一葉片的葉面可在90度范圍內(nèi)上下滑動(dòng)，所述舌片活動(dòng)邊所對(duì)應(yīng)的葉片面是弧形，舌片滑動(dòng)邊在上止點(diǎn)時(shí)相鄰兩葉片、輪體、舌片和機(jī)體腔壁之間形成一個(gè)相對(duì)密封的葉輪空腔，跟葉輪空腔底部相對(duì)應(yīng)的機(jī)體腔側(cè)壁上有環(huán)形氣槽，所述環(huán)形氣槽經(jīng)氣道、氣道口跟進(jìn)氣口相通，所述氣道上有壓力控制閥，所述進(jìn)氣口處有凸輪軸，進(jìn)氣口跟進(jìn)氣道相通，排氣口跟排氣道相通。
文檔編號(hào)F01D7/00GK203067038SQ20132001036
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者于魁江 申請人:于魁江