技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种马达,特别是一种利用高压流体喷射时产生的反作用力为动力的《喷射式旋转马达》。
相关背景技术
[0002] 现有的以高压流体做动力的马达,如:气动马达、汽轮机、水轮机、汽油机、柴油机等,都是以高压流体冲击叶片(叶片式)、或者是活塞(活塞式)的形式产生压力来推动马达转动的。
[0003] 叶片式马达的转子叶片如果不能和定子之间形成密封,部分流体就产生泄漏,泄漏的流体就会无功而逝,从而导致能量在转换中损失加大。如果产生密封,转子和定子之间就要产生密封压力,因此也使摩擦力加大,同样要造成能量的大量消耗。由于叶片式马达在转动时需要一个密封腔,腔内的气压、水压对转轴上和叶片在产生正向压力的同时,还产生了一个反向的压力,也就是阻力。只是正向的压力大于反向的压力才使转子转动的,所以原有的叶片式气动马达、水动马达总有一部分功是起反作用的,能量转换效率相对比较低。
[0004] 活塞式马达的活塞和气缸之间要产生密封,活塞在气缸中的往复运动要消耗一部分能量,而且还要有进排气门的配合,活塞的直线运动转为旋转运动中,需要有曲轴和连杆的配合,结构复杂,磨擦造成的动力损耗大,而且还要考虑各连接部件的润滑,生产制造困难,维修不方便。
[0005] 虽然也有以喷射式的反作用力为动力的喷气式发动机,如喷气式飞机、火箭等,但是这些都是直推式的动力,只能直接带动物体整体移动,却无法带动象发电机、抽水机、搅拌机、钻井机等旋转机械来作功。
[0006] 本发明的内容
[0007] 本发明的目的,是提供一种马达,特别是一种利用高压流体喷射时产生的反作用力为动力的《喷射式旋转马达》。它能有效解决以上的不足。
[0008] 本发明《喷射式旋转马达》,是根据《牛顿第三定律》作用力等于反作用力的定义来制作的。高压流体通过高速接头进入到中轴里,通过中轴通道到达转子通道,再通过喷杆到达喷嘴,最后以和转子相切的方向喷出,将流体喷射时产生的反作用力直接作用在转子的外圆周上,不经过任何的流转过程,具有马力大、构造简单、维修方便、能量转换完全彻底等优点,因此可以有效提高马达的功率转换率,从而达到节能减排、降低污染的效果,并且能充分利用自然能源,如风力、水力等。
[0009] 在相同流体压力和相同喷嘴喷口面积的情况下,如采取加长喷杆的措施,在一定的范围内,可以有效增加马达的动力,从而可以最大限度的发挥马达的能量转换率,是气动马达、蒸汽机、汽轮机、水轮机、汽油机、柴油机的最佳换代产品。
[0010] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
[0011] 本发明为喷射式旋转马达,它包括转子,其特征是:
[0012] 在所述的转子外圆上,根据使用需要设置有数条对称的喷杆;
[0013] 所述的喷杆,其特征是,中间是中空的流体通道,内端和转子通道出口连接,外端设有和喷杆垂直且和转子转动方向相反的喷嘴。
[0014] 其所述的喷杆,其特征是,长度可以根据实际使用中的最佳状态来确定,外型则根据流体力学的原理做成流线型,以尽量减少空气阻力。
[0015] 其所述的喷嘴,其特征是,可根据不同的流体来设计,如:可压缩气体的喷嘴设计成拉瓦尔喷嘴,液体流体设计为柱型喷嘴、喇叭口喷嘴等;
[0016] 在所述的转子内部,设有和喷杆数目相等的流体通道,其特征是,其通道的外端通往喷杆内的流体通道入口,其内端通往中轴的流体通道出口;
[0017] 所述的转子,其特征是,中间和中轴连接在一起。转子和中轴即可以整体制作,也可以通过鍵槽和其它密封措施连接成一体;
[0018] 在所述的中轴上,其特征是,中轴和转子通道相联结的中部,开有数量和转子通道相同且对应的流体出口;
[0019] 在所述的中轴上,其特征是,在中轴的一端设有进气通道入口,出口设置在中轴和转子相连接的中间;
[0020] 所述的中轴,其特征是,由两个轴承固定在马达底座上;
[0021] 所述的中轴,其特征是,中轴的进气口和流体高速接头相连接。
[0022] 综上所述,高压流体通过喷嘴喷出,其反作用力全部作用在转子的外圆上,没有能量的中间传递损失,可以最大限度的发挥马达的功率,从而有效的提高马达能量转换率。
具体实施方式
[0028] 如图1、2是本发明的示意图,图1是喷射式旋转马达正面图,它包括:《喷射式旋转马达》高速接头进气口1,高速接头内管2,高速接头3,中轴固定轴承4,轴承座5,中轴6,中轴流体通道7,喷杆8,喷嘴9,转子流体通道10,转子11,马达底座12.图2是喷射式旋转马达侧面图,其中标出的13是加长的喷杆。
[0029] 当使用时,高压流体通过高速接头3的内管2中的进气口1进入到中轴的流体通道7,再进入到转子11的流体通道10中,通过喷杆8中的通道到达喷嘴9,从喷嘴9中喷出,受喷嘴9反作用力的推动,转子以和喷嘴9流体喷出方向相反的方向旋转作功。
[0030] 所述的《喷射式旋转马达》,可以使用不同的压力流体作为动力源,如:压缩气、蒸汽、内燃机产生的爆炸气、高压水、高压油等。
[0031] 所述的《喷射式旋转马达》,流体进入口即可以在中轴一端的中部,也可以在转子和转子通过迷宫式密封的定子之间的任何部位。
[0032] 目前市面上的柴油机能量转换率大概在40%左右,而汽油机则在30%左右。如果把燃烧后的高压气体储存起来,再通过喷射式旋转马达进行能量转换,经初步试验和理论推算,转换率将高达80%以上,所以市场前景非常广阔。
[0033] 如果利用废旧余热或者太阳能的热量,将类氟利昂加热后产生压力,通过喷射式旋转马达进行能量转换带动发电机发电,再通过压缩回收装置进行循环使用,就是一部很好的热能发电机组,任何需要冷却的地方都可以用其余热进行再发电,一方面达到了冷却的目的,另方面又把余热进行了充分的利用,是当前节能减排的最佳产品,也是利用太阳能发电的最佳转换模式。
[0034] 综上所述,本发明《喷射式旋转马达》,利用反作用力来做功,能量转换率高,结构简单,易于制造和维修,而且能做成相当大功率的转换装置,是替代目前气动马达,各种内燃机、汽轮机、水轮机的最佳产品。