本發(fā)明涉及驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用管道氣流的一體式渦輪驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)：

氣體在管道內(nèi)輸送時，需通過對氣體施加壓力的方式使得氣體流動，這種流動使氣體具有了動能。然而目前在管道輸送氣體過程中，這種動能沒有得到有效的利用，造成了能源的浪費。

有鑒于上述現(xiàn)有的管道中氣體在流動過程中所造成的能源浪費的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種利用管道氣流的一體式渦輪驅(qū)動裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

通過本發(fā)明中的技術(shù)方案，有效的對管道內(nèi)的氣體動能進行了利用，避免了能源的浪費，具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種利用管道氣流的一體式渦輪驅(qū)動裝置，包括：閥體、導(dǎo)流筒、傳動機芯和驅(qū)動渦輪；

導(dǎo)流筒固定設(shè)置在閥體內(nèi)壁上，且二者間存在供氣流通過的通道；傳動機芯連通一體式渦輪驅(qū)動裝置的內(nèi)外兩側(cè)，用于將一體式渦輪驅(qū)動裝置內(nèi)側(cè)的氣體動能傳遞至外側(cè)以驅(qū)動外部設(shè)備；

其中，導(dǎo)流筒設(shè)置有第一腔體，用于放置傳動機芯；

驅(qū)動渦輪設(shè)置在第一腔體的開口端，且與傳動機芯連接，用于在流動氣體的推動下轉(zhuǎn)動，且將此旋轉(zhuǎn)運動傳遞至傳動機芯。

進一步地，第一腔體包括外輪廓為半球面形狀的腔體底壁，以及與腔體底壁連接的且外輪廓均為圓筒狀的腔體側(cè)壁，腔體側(cè)壁外側(cè)和管道內(nèi)側(cè)形成供氣流通過的通道。

進一步地，傳動機芯包括機芯座、蝸桿和齒輪組；

機芯座與蝸桿兩端和齒輪組中的各齒輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，且通過第一腔體開口處所設(shè)置的固定板固定設(shè)置，齒輪組中各齒輪轉(zhuǎn)軸平行設(shè)置，且均與蝸桿的轉(zhuǎn)軸相垂直，齒輪組中一齒輪與蝸桿嚙合，用于將蝸桿的旋轉(zhuǎn)運動通過齒輪組進行輸出。

進一步地，機芯座設(shè)置有用于放置齒輪的第二腔體，且第二腔體的外壁用來對蝸桿和齒輪轉(zhuǎn)軸進行支撐。

進一步地，齒輪組包括輸出齒輪、傳動齒輪和傳動渦輪；

其中傳動渦輪設(shè)置于第二腔體內(nèi)，且與蝸桿嚙合，蝸桿與驅(qū)動渦輪同軸設(shè)置，傳動齒輪設(shè)置于機芯座上部，且與傳動渦輪同軸設(shè)置，輸出齒輪與傳動齒輪嚙合，并通過與自身連接的輸出軸將動力傳輸出去。

進一步地，輸出齒輪與輸出軸的連接方式具體為：

輸出軸底部設(shè)置有球形連接端，球形連接端還包括沿水平軸向方向?qū)ΨQ設(shè)置有兩傳動銷；

輸出齒輪上部的中心位置處設(shè)置有圓柱形凸臺，圓柱形凸臺設(shè)置有貫穿其徑向方向的槽口，槽口的水平剖面形狀與球形連接端在水平面上的投影形狀相同。

進一步地，輸出軸頂部與內(nèi)磁輪中心位置固定連接，內(nèi)磁輪與外磁輪對應(yīng)設(shè)置，兩者通過磁場作用力保持相互吸引，形成磁耦合作用，內(nèi)磁輪的轉(zhuǎn)動會通過磁場的作用帶動外磁輪轉(zhuǎn)動，外磁輪的轉(zhuǎn)軸與外部設(shè)備連接；

內(nèi)磁輪和外磁輪之間設(shè)置有密封板，密封板與閥體的開口端固定連接，用于對閥體進行密封。

進一步地，傳動機芯和驅(qū)動渦輪間設(shè)置有節(jié)流片，節(jié)流片上開設(shè)有至少三個槽口，槽口與驅(qū)動渦輪之間的角度可調(diào)，用于調(diào)整氣流對驅(qū)動渦輪的推力大小。

采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下的有益效果：

本發(fā)明中的一體式渦輪驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧且重量輕，性能可靠，安裝和拆卸方便，不需要特殊的維護，安裝完成后即可自動運行，無需人工干預(yù)，有效的對管道內(nèi)的氣體動能進行了利用，避免了能源的浪費。通過設(shè)置內(nèi)外輪廓均為半球面形狀的腔體底壁，可使氣流通過導(dǎo)流筒時，沿半球面形狀的底壁向圓筒狀的腔體側(cè)壁外圍分散，這種方式使得氣流被壓縮后流速增加，從而提高氣流的動能。內(nèi)外磁輪構(gòu)成的磁耦合傳動機構(gòu)和密封板的設(shè)置，保證管道內(nèi)外不直接接觸，避免了摩擦損耗，在保證傳動效率的同時，又有效保證密封性，使得整個驅(qū)動裝置特別適用于有防爆要求的場合，如天然氣輸配系統(tǒng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為利用管道氣流的一體式渦輪驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為利用管道氣流的一體式渦輪驅(qū)動裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為傳動機芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為傳動機芯的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為輸出齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為輸出軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為節(jié)流片的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標記：閥體1、導(dǎo)流筒2、傳動機芯3、機芯座3-1、軸承3-2、蝸桿3-3、輸出齒輪3-4、圓柱形凸臺3-4-1、傳動銷3-5、輸出軸3-6、球形連接端3-6-1、柱體3-6-2、固定板3-7、傳動齒輪3-8、傳動渦輪3-9、驅(qū)動渦輪4、內(nèi)磁輪5、密封板6、外磁輪7、外托架8、節(jié)流片9、槽口9-1。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本申請保護的范圍。

一種利用管道氣流的一體式渦輪驅(qū)動裝置，包括：閥體1、導(dǎo)流筒2、傳動機芯3和驅(qū)動渦輪4；導(dǎo)流筒2固定設(shè)置在閥體1內(nèi)壁上，且二者間存在供氣流通過的通道；傳動機芯3連通一體式渦輪驅(qū)動裝置的內(nèi)外兩側(cè)，用于將一體式渦輪驅(qū)動裝置內(nèi)側(cè)的氣體動能傳遞至外側(cè)以驅(qū)動外部設(shè)備；其中，導(dǎo)流筒設(shè)置有第一腔體，用于放置傳動機芯；驅(qū)動渦輪設(shè)置在第一腔體的開口端，且與傳動機芯連接，用于在流動氣體的推動下轉(zhuǎn)動，且將此旋轉(zhuǎn)運動傳遞至傳動機芯。

為了使得氣流在達到本發(fā)明中的一體式渦輪驅(qū)動裝置時，動能能夠有所提高，第一腔體包括外輪廓為半球面形狀的腔體底壁，以及與腔體底壁連接的且外輪廓均為圓筒狀的腔體側(cè)壁，腔體側(cè)壁外側(cè)和管道內(nèi)側(cè)形成供氣體流通的通道，氣流在達到此處時，沿半球面型的腔體底壁進行分散，通過的面積減小從而被壓縮，因此會獲得較大的流速。

傳動機芯3包括機芯座3-1、蝸桿3-3和齒輪組；機芯座3-1與蝸桿3-3兩端和齒輪組中的各齒輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，且通過所述第一腔體開口處所設(shè)置的固定板3-7固定設(shè)置，齒輪組中各齒輪轉(zhuǎn)軸平行設(shè)置，且均與蝸桿3-3的轉(zhuǎn)軸相垂直，齒輪組中一齒輪與蝸桿3-3嚙合，用于將蝸桿3-3的旋轉(zhuǎn)運動通過齒輪組進行輸出，其中，機芯座3-1設(shè)置有用于放置齒輪的第二腔體，且第二腔體的外壁用來對蝸桿3-3和齒輪轉(zhuǎn)軸進行支撐。為了使得傳動的速度比可以更靈活的設(shè)置，且滿足空間的需要，齒輪組包括輸出齒輪3-4、傳動齒輪3-8和傳動渦輪3-9，傳動渦輪3-9設(shè)置于第二腔體內(nèi)，且與蝸桿3-3嚙合，蝸桿3-3與驅(qū)動渦輪4同軸設(shè)置，傳動齒輪3-8設(shè)置于機芯座3-1上部，且與傳動渦輪3-9同軸設(shè)置，輸出齒輪3-4與傳動齒輪3-8嚙合，并通過與自身連接的輸出軸3-6將動力傳輸出去。

在對產(chǎn)品進行裝配的過程中，輸出軸3-6與輸出齒輪3-4進行連接的過程中，對中難度大，且傳動需要通過二者間的過盈配合實現(xiàn)，降低了生產(chǎn)效率，因此本實施例中采用以下連接方式來克服以上問題：

輸出軸3-6底部設(shè)置有球形連接端3-6-1，球形連接端3-6-1還包括沿水平軸向方向?qū)ΨQ設(shè)置有兩傳動銷3-5；輸出齒輪3-4上部的中心位置處設(shè)置有圓柱形凸臺3-4-1，圓柱形凸臺3-4-1設(shè)置有貫穿其徑向方向的槽口，槽口的水平剖面形狀與球形連接端3-6-1在水平面上的投影形狀相同，同時為了便于輸出軸3-6的插入，在槽口的上部，頂面和槽口內(nèi)壁間設(shè)置坡面對輸出軸3-6進行導(dǎo)向，在裝配時，球形連接端3-6-1沿坡面的導(dǎo)向插入槽口內(nèi)，輸出齒輪3-4通過兩傳動銷3-5帶動輸出軸3-6轉(zhuǎn)動。

輸出軸3-6頂部與內(nèi)磁輪5中心位置固定連接，內(nèi)磁輪5與外磁輪7對應(yīng)設(shè)置，外磁輪7的轉(zhuǎn)軸與外部設(shè)備連接，內(nèi)磁輪5與外磁輪7結(jié)構(gòu)近似，內(nèi)部均是鐵磁性材料，外部通過注塑工藝包裹一層工程塑料，內(nèi)磁輪5與外磁輪7二者相對的面上的工程塑料均勻開設(shè)有開口，內(nèi)部鐵磁性材料外露，內(nèi)磁輪5在轉(zhuǎn)動的過程中，一邊的磁場有均勻的變化，因此內(nèi)磁輪5與外磁輪7兩者通過磁場作用力保持相互吸引，形成磁耦合作用，內(nèi)磁輪5的轉(zhuǎn)動會通過磁場的作用帶動外磁輪7轉(zhuǎn)動，在此過程中因內(nèi)磁輪5與外磁輪7沒有直接的接觸，避免了因摩擦所帶來的能量損耗，外磁輪7固定在外托架8上進行固定；內(nèi)磁輪5和外磁輪7之間設(shè)置有密封板6，密封板6與閥體1的開口端固定連接，密封板6為奧氏體不銹鋼，基本沒有磁性，其通過螺釘與外托架8一起固定在閥體1上，并將導(dǎo)流筒2、傳動機芯3、驅(qū)動渦輪4等部件封閉在閥體1內(nèi)部，保證閥體1內(nèi)部的氣體不會從上部的開口泄漏出來，這樣就有效的保證了管道的密封性，使得驅(qū)動裝置特別適用于有防爆要求的場合；傳動機芯3和驅(qū)動渦輪4間設(shè)置有節(jié)流片9，節(jié)流片9上開設(shè)有至少一槽口9-1，槽口9-1與驅(qū)動渦輪4之間的角度可調(diào)，用于調(diào)整氣流對驅(qū)動渦輪4的推力大小。

本發(fā)明中的一體式渦輪驅(qū)動裝置在工作時，氣流經(jīng)過導(dǎo)流筒2與管道內(nèi)壁之間，獲得較大的動能，從而推動驅(qū)動渦輪4轉(zhuǎn)動，驅(qū)動渦輪4帶動與其同軸設(shè)置的蝸桿3-3轉(zhuǎn)動，從而通過齒輪組的轉(zhuǎn)動帶動內(nèi)磁輪5轉(zhuǎn)動，內(nèi)磁輪5通過耦合作用帶動外磁輪7轉(zhuǎn)動，將閥體1內(nèi)部的機械轉(zhuǎn)動傳送出去，用于驅(qū)動外部設(shè)備。

對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。