低熵輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低熵輪機(jī)，包括至少一個(gè)正向旋轉(zhuǎn)軸和至少一個(gè)反向旋轉(zhuǎn)軸，所述正向旋轉(zhuǎn)軸與所述反向旋轉(zhuǎn)軸之間交替套裝配合設(shè)置，設(shè)正向旋轉(zhuǎn)殼體和反向旋轉(zhuǎn)殼體，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體按所述正向旋轉(zhuǎn)軸和所述反向旋轉(zhuǎn)軸的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置，所述正向旋轉(zhuǎn)軸與所述正向旋轉(zhuǎn)殼體密封連接，所述反向旋轉(zhuǎn)軸與所述反向旋轉(zhuǎn)殼體密封連接，在所述正向旋轉(zhuǎn)殼體上設(shè)正向?qū)Я魍ǖ?，在所述反向旋轉(zhuǎn)殼體上設(shè)反向?qū)Я魍ǖ?。本發(fā)明解決了輪機(jī)工質(zhì)泄漏的問題，使得小型輪機(jī)的高效率化成為可能。
【專利說(shuō)明】低熵輪機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及輪機(jī)領(lǐng)域，尤其是一種高效輪機(jī)。
技術(shù)背景
[0002]蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等做功類輪機(jī)廣泛用于發(fā)電、船舶等動(dòng)力領(lǐng)域，液體泵、空氣壓縮機(jī)等增壓類輪機(jī)更是廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，但是現(xiàn)有輪機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了，在其動(dòng)葉和殼體之間不可避免的會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的間隙。眾所周知，這一間隙嚴(yán)重影響輪機(jī)的密封性，即使得進(jìn)入所述輪機(jī)的每一級(jí)之前的工質(zhì)在不對(duì)外做功的情況下而進(jìn)入輪機(jī)的下一級(jí)或進(jìn)入輪機(jī)的出口，進(jìn)而嚴(yán)重影響到蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等做功類輪機(jī)的熱效率和液體泵、空氣壓縮機(jī)等增壓類輪機(jī)的增壓效率，特別是在輪機(jī)的高壓端，這種影響更加明顯。因?yàn)橐话阏f(shuō)來(lái)，高壓端的流量截面較小，因此同樣大小的間隙所占的面積比例就相對(duì)越大，其影響也就越明顯。不僅如此，這一間隙也是影響輪機(jī)尤其是蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等做功類輪機(jī)小型化的最致命的問題之一。
[0003]因此，急需發(fā)明一種沒有泄漏間隙或者泄漏間隙可以忽略不計(jì)的新型輪機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下:
方案一:一種低熵輪機(jī)，包括至少一個(gè)正向旋轉(zhuǎn)軸和至少一個(gè)反向旋轉(zhuǎn)軸，所述正向旋轉(zhuǎn)軸與所述反向旋轉(zhuǎn)軸之間交替套裝配合設(shè)置，設(shè)正向旋轉(zhuǎn)殼體和反向旋轉(zhuǎn)殼體，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體按所述正向旋轉(zhuǎn)軸和所述反向旋轉(zhuǎn)軸的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置，所述正向旋轉(zhuǎn)軸與所述正向旋轉(zhuǎn)殼體密封連接，所述反向旋轉(zhuǎn)軸與所述反向旋轉(zhuǎn)殼體密封連接，在所述正向旋轉(zhuǎn)殼體上設(shè)正向?qū)Я魍ǖ?，在所述反向旋轉(zhuǎn)殼體上設(shè)反向?qū)Я魍ǖ溃?br> 所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體中最里層的一個(gè)旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)為最小旋轉(zhuǎn)殼體，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體中最外層的一個(gè)旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)為最大旋轉(zhuǎn)殼體。
[0005]方案二:在方案一的基礎(chǔ)上，所述低熵輪機(jī)包括至少兩個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸和/或至少兩個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸。
[0006]方案三:在方案二的基礎(chǔ)上，多個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸之間經(jīng)差速器相互連接和/或多個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸之間經(jīng)差速器相互連接，以實(shí)現(xiàn)所述低熵輪機(jī)的各級(jí)之間通量的自我調(diào)整。
[0007]方案四:在方案一至三中任一方案的基礎(chǔ)上，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體與燃燒室的做功工質(zhì)出口連通，所述燃燒室的進(jìn)氣口與壓縮空氣源連通；或者所述最小旋轉(zhuǎn)殼體與高壓工質(zhì)源連通。
[0008]方案五:在方案一至三中任一方案的基礎(chǔ)上，所述最大旋轉(zhuǎn)殼體上的所述正向?qū)Я魍ǖ阑蛩龇聪驅(qū)Я魍ǖ琅c流體源連通，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體與高壓流體導(dǎo)出通道連通。
[0009]方案六:在方案一至三中任一方案的基礎(chǔ)上，在所述最小旋轉(zhuǎn)殼體內(nèi)設(shè)填充體，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體和所述填充體構(gòu)成結(jié)構(gòu)體，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體上的所述正向?qū)Я魍ǖ阑蛩龇聪驅(qū)Я魍ǖ涝O(shè)為結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道，在所述結(jié)構(gòu)體內(nèi)設(shè)結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道，在與所述最小旋轉(zhuǎn)殼體密封連接的所述正向旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)或所述反向旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)軸內(nèi)工質(zhì)通道，所述結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道與所述結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道連通，所述結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道與所述軸內(nèi)工質(zhì)通道連通，所述軸內(nèi)工質(zhì)通道與高壓工質(zhì)源連通。
[0010]方案七:在上述任一 “包括至少兩個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸和/或至少兩個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸”并且未設(shè)置所述差速器的方案的基礎(chǔ)上，在所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪，每個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪與聯(lián)動(dòng)軸連接，設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑設(shè)為相等，或者設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸上的部分或全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑設(shè)為不等；
或者在所有所述反向旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪，每個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪與聯(lián)動(dòng)軸連接，設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑設(shè)為相等，或者設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸上的部分或全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑設(shè)為不等；
或者在所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪，每個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪與聯(lián)動(dòng)軸連接，在所有所述反向旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪，每個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪與所述聯(lián)動(dòng)軸連接或經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪與另一個(gè)聯(lián)動(dòng)軸連接；設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑設(shè)為相等，或者設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸上的部分或全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪的直徑設(shè)為不等。
[0011]方案八:在上述未設(shè)置所述差速器的任一方案的基礎(chǔ)上，在相鄰的所述正向旋轉(zhuǎn)軸和所述反向旋轉(zhuǎn)軸之間套裝設(shè)置通量調(diào)整軸，在相鄰的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體之間套裝設(shè)置通量調(diào)整密封殼體，在所述通量調(diào)整密封殼體上設(shè)通量調(diào)整導(dǎo)流通道，所述通量調(diào)整軸和所述通量調(diào)整密封殼體密封連接，在所述通量調(diào)整軸上設(shè)相位調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0012]方案九:在上述任一方案的基礎(chǔ)上，設(shè)至少一個(gè)附屬正向旋轉(zhuǎn)軸和/或至少一個(gè)附屬反向旋轉(zhuǎn)軸；
在同時(shí)設(shè)置所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸和所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)中，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸和所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸按所述正向旋轉(zhuǎn)軸和所述反向旋轉(zhuǎn)軸的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體的另一側(cè)密封連接，所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體的另一側(cè)密封連接；
在只設(shè)置多個(gè)所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸或只設(shè)置多個(gè)所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)中，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸或所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸按所述正向旋轉(zhuǎn)軸或所述反向旋轉(zhuǎn)軸的套裝次序套裝配合設(shè)置，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體的另一側(cè)密封連接，或所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體的另一側(cè)密封連接；
在只設(shè)一個(gè)所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸或只設(shè)一個(gè)所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)中，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸與所有所述正向旋轉(zhuǎn)殼體固定連接，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸與所有所述反向旋轉(zhuǎn)殼體滑動(dòng)配合設(shè)置；或所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸與所有所述反向旋轉(zhuǎn)殼體固定連接，所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸與所有所述正向旋轉(zhuǎn)殼體滑動(dòng)配合設(shè)置。
[0013]方案十:在上述任一方案的基礎(chǔ)上，所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸在端部相互固定連接和/或所有所述反向旋轉(zhuǎn)軸在端部相互固定連接。[0014]方案^:在上述任一方案的基礎(chǔ)上，將所述正向旋轉(zhuǎn)殼體的部分或全部和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體的部分或全部設(shè)為動(dòng)葉，所述正向?qū)Я魍ǖ涝O(shè)為作為所述正向旋轉(zhuǎn)殼體的相鄰兩個(gè)所述動(dòng)葉之間所形成的通道，所述反向?qū)Я魍ǖ涝O(shè)為作為所述反向旋轉(zhuǎn)殼體的相鄰兩個(gè)所述動(dòng)葉之間所形成的通道，即所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述正向?qū)Я魍ǖ罉?gòu)成動(dòng)葉組合體，所述反向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向?qū)Я魍ǖ罉?gòu)成另一個(gè)動(dòng)葉組合體。
[0015]方案十二:在上述未設(shè)所述高壓工質(zhì)源或所述流體源的方案的基礎(chǔ)上，將與所述最大旋轉(zhuǎn)殼體所對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)軸或所述反向旋轉(zhuǎn)軸設(shè)為最大軸，在所述最大旋轉(zhuǎn)殼體的外圍設(shè)工質(zhì)回收密封殼體，所述工質(zhì)回收密封殼體和所述最大軸密封配合設(shè)置，在所述工質(zhì)回收密封殼體上設(shè)工質(zhì)回收通道，所述工質(zhì)回收通道的出口與冷凝器的工質(zhì)入口連通或經(jīng)回流熱交換器后再與所述冷凝器的工質(zhì)入口連通，所述回流熱交換器的被加熱工質(zhì)出口或所述冷凝器的工質(zhì)出口與高壓泵的工質(zhì)入口連通，工質(zhì)經(jīng)所述高壓泵加壓再經(jīng)加熱氣化裝置后構(gòu)成高壓工質(zhì)源。
[0016]方案十三:在上述任一方案的基礎(chǔ)上，將部分或全部所述正向旋轉(zhuǎn)軸和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)為等直徑，將部分或全部所述反向旋轉(zhuǎn)軸和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)為等直徑。
[0017]方案十四:一種使用上述除包括所述高壓工質(zhì)源或所述流體源的方案外的任一方案所述低熵輪機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)設(shè)置至少兩個(gè)所述低熵輪機(jī)，其中至少一個(gè)所述低熵輪機(jī)設(shè)為動(dòng)力輪機(jī)，其余設(shè)為壓氣輪機(jī)，所述動(dòng)力輪機(jī)的所述正向旋轉(zhuǎn)軸與所述壓氣輪機(jī)的所述正向旋轉(zhuǎn)軸相連和/或所述動(dòng)力輪機(jī)的所述反向旋轉(zhuǎn)軸與所述壓氣輪機(jī)的所述反向旋轉(zhuǎn)軸相連。
[0018]方案十四中，所述動(dòng)力輪機(jī)可以選擇性的采用上述包括所述高壓工質(zhì)源的方案中所述低熵輪機(jī)的結(jié)構(gòu)，所述壓氣輪機(jī)可以選擇性的采用上述包括所述流體源的方案中所述低熵輪機(jī)的結(jié)構(gòu)。
[0019]方案十五:在方案十四的基礎(chǔ)上，所述動(dòng)力輪機(jī)的所述最小旋轉(zhuǎn)殼體上的工質(zhì)導(dǎo)入通道與燃燒室的做功工質(zhì)出口連通，所述壓氣輪機(jī)的所述最小旋轉(zhuǎn)殼體上的高壓氣體導(dǎo)出通道與所述燃燒室的進(jìn)氣口連通。
[0020]方案十六:在方案十五的基礎(chǔ)上，在所述高壓氣體導(dǎo)出通道上設(shè)旁通，所述旁通與壓縮氣體使用機(jī)構(gòu)連通。
[0021]本發(fā)明中，所謂的輪機(jī)，既包括將流體介質(zhì)的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的導(dǎo)流通道式動(dòng)力機(jī)械(即做功類輪機(jī)，比如蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等)，也包括將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為流體介質(zhì)的能量的增壓類輪機(jī)(比如液體泵、空氣壓縮機(jī)等)。所謂的導(dǎo)流通道，是指兩葉片之間的工質(zhì)通道以及噴射孔等形式的流體通道；所謂的正向?qū)Я魍ǖ谰褪侵冈O(shè)在所述正向旋轉(zhuǎn)殼體上的導(dǎo)流通道，所謂的反向?qū)Я魍ǖ谰褪侵冈O(shè)在所述反向旋轉(zhuǎn)殼體上的導(dǎo)流通道。在所述正向旋轉(zhuǎn)殼體上設(shè)置所述正向?qū)Я魍ǖ?、在所述反向旋轉(zhuǎn)殼體上設(shè)置所述反向?qū)Я魍ǖ篮?，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述正向?qū)Я魍ǖ赖淖饔孟喈?dāng)于蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)中的動(dòng)葉，所述反向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向?qū)Я魍ǖ赖淖饔靡蚕喈?dāng)于蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)中的動(dòng)葉，但是，由于所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體是對(duì)轉(zhuǎn)的，在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮這一點(diǎn)。
[0022]本發(fā)明中的，所謂的“正向旋轉(zhuǎn)”、“反向旋轉(zhuǎn)”并不指特定的旋轉(zhuǎn)方向，只是為了表明相反的旋轉(zhuǎn)方向而定義的。[0023]本發(fā)明中，所謂的輪機(jī)，既可以是單級(jí)輪機(jī)，也可以是多級(jí)輪機(jī)。
[0024]本發(fā)明中，如技術(shù)背景中所述，在傳統(tǒng)輪機(jī)中，有一部分工質(zhì)在不對(duì)外做功的情況下而進(jìn)入輪機(jī)的下一級(jí)或進(jìn)入輪機(jī)的出口，這樣嚴(yán)重加大了這一過(guò)程的熵增量，即增加了熵增加的程度，降低了效率；而本發(fā)明中的所述低熵輪機(jī)通過(guò)更加科學(xué)有序的控制工質(zhì)的流動(dòng)，使其全部通過(guò)導(dǎo)流通道對(duì)外做功，從而提高了輪機(jī)的效率。
[0025]本發(fā)明中，所謂的結(jié)構(gòu)體是指具有一定形狀的結(jié)構(gòu)件。本發(fā)明中，所謂的結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道是指設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)體上的導(dǎo)流通道。
[0026]本發(fā)明中，所謂的正向旋轉(zhuǎn)殼體或反向旋轉(zhuǎn)殼體，是指這樣一種殼體，即除非本發(fā)明中明確提到的在其上設(shè)置的通道等之外其它部分是密封的，該種殼體既可以是普通的殼體也可以是由動(dòng)葉組合成的葉片組合體，所謂的動(dòng)葉是引用了汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)中的概念。
[0027]本發(fā)明中，所謂的工質(zhì)源中的工質(zhì)包括蒸汽、燃?xì)獾取?br> [0028]本發(fā)明中,所謂的正向旋轉(zhuǎn)軸，既包括動(dòng)力輸入軸,也包括動(dòng)力輸出軸。
[0029]本發(fā)明中，所謂的反向旋轉(zhuǎn)軸，既包括動(dòng)力輸入軸，也包括動(dòng)力輸出軸。
[0030]本發(fā)明中，所謂的最里層和最外層，是指所述正向旋轉(zhuǎn)軸與所述反向旋轉(zhuǎn)軸之間或者所述正向旋轉(zhuǎn)殼體與所述反向旋轉(zhuǎn)殼體之間一層層的交替套裝設(shè)置，套裝在最內(nèi)部的(比如存在規(guī)則的直徑的情況下，直徑最小的)為最里層，套裝在最外部的(比如存在規(guī)則的直徑的情況下，直徑最大的)為最外層。
[0031]本發(fā)明中，所謂的相位調(diào)整機(jī)構(gòu)，是指可以使所述通量調(diào)整軸按控制要求轉(zhuǎn)動(dòng)從而實(shí)現(xiàn)相位調(diào)整的機(jī)構(gòu)；所述通量調(diào)整軸的相位調(diào)整時(shí)會(huì)帶動(dòng)所述通量調(diào)整密封殼體的相位跟著發(fā)生調(diào)整，從而調(diào)整所述正向?qū)Я魍ǖ篮退龇聪驅(qū)Я魍ǖ赖牧髁拷孛娣e或個(gè)數(shù)。
[0032]本發(fā)明中，所謂的軸與軸套裝設(shè)置，比如A軸與B軸套裝設(shè)置，是指A軸與B軸共有一個(gè)軸心線或者說(shuō)A軸的軸心線與B軸的軸心線重合，A軸與B軸內(nèi)外分層套裝。
[0033]本發(fā)明中，軸與軸之間相互套裝設(shè)置時(shí)，相鄰的軸與軸之間既可以滑動(dòng)密封設(shè)置，也可以采用其它技術(shù)措施來(lái)限制工質(zhì)的泄漏問題。
[0034]本發(fā)明中，所謂的動(dòng)葉組合體，是指由所述動(dòng)葉和相鄰兩個(gè)所述動(dòng)葉之間的通道所構(gòu)成的動(dòng)力回旋體，此動(dòng)力回旋體在工質(zhì)的作用下可以對(duì)外做功或在外部動(dòng)力作用下對(duì)工質(zhì)加壓，此動(dòng)力回旋體相當(dāng)于蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)中的一個(gè)或多個(gè)動(dòng)葉的作用。
[0035]當(dāng)本發(fā)明作為蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等做功類輪機(jī)使用時(shí)，高溫高壓工質(zhì)可以通入所述最小旋轉(zhuǎn)殼體，然后經(jīng)過(guò)一級(jí)級(jí)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體上所對(duì)應(yīng)的所述正向?qū)Я魍ǖ篮退龇聪驅(qū)Я魍ǖ溃詈髲乃鲎畲笮D(zhuǎn)殼體上的所述正向?qū)Я魍ǖ阑蛩龇聪驅(qū)Я魍ǖ懒鞒?。?dāng)本發(fā)明作為蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等做功類輪機(jī)使用時(shí)，高溫高壓工質(zhì)也可以從所述最大旋轉(zhuǎn)殼體上的所述正向?qū)Я魍ǖ阑蛩龇聪驅(qū)Я魍ǖ劳ㄈ?，一?jí)級(jí)的進(jìn)入所述最小旋轉(zhuǎn)殼體。
[0036]當(dāng)本發(fā)明作為液體泵、空氣壓縮機(jī)等增壓類輪機(jī)使用時(shí)，外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)所述正向旋轉(zhuǎn)軸以及與該所述正向旋轉(zhuǎn)軸相連接的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體和所述反向旋轉(zhuǎn)軸以及與該所述反向旋轉(zhuǎn)軸相連接的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體高速旋轉(zhuǎn)，可以將所述最大旋轉(zhuǎn)殼體之外的流體(包括氣體或液體)通過(guò)所述最大旋轉(zhuǎn)殼體上的所述正向?qū)Я魍ǖ阑蛩龇聪驅(qū)Я魍ǖ牢耄晃氲牧黧w經(jīng)過(guò)一級(jí)級(jí)的所述正向?qū)Я魍ǖ篮退龇聪驅(qū)Я魍ǖ篮螅詈髲乃鲎钚⌒D(zhuǎn)殼體導(dǎo)出，形成高溫高壓流體；也可以將所述最小旋轉(zhuǎn)殼體之內(nèi)的流體(包括氣體或液體)通過(guò)所述最小旋轉(zhuǎn)殼體上的所述正向?qū)Я魍ǖ阑蛩龇聪驅(qū)Я魍ǖ牢?，被吸入的流體經(jīng)過(guò)一級(jí)級(jí)的所述正向?qū)Я魍ǖ篮退龇聪驅(qū)Я魍ǖ篮?，最后從所述最大旋轉(zhuǎn)殼體導(dǎo)出，形成高溫高壓流體。
[0037]本發(fā)明由于只在所述正向旋轉(zhuǎn)軸或所述反向旋轉(zhuǎn)軸的配合面處存在泄漏間隙，不僅該泄漏間隙小，而且軸與軸之間的密封是成熟的現(xiàn)有技術(shù)，能夠使得工質(zhì)的泄漏量非常的微弱甚至其對(duì)輪機(jī)效率的影響能夠忽略不計(jì)。
[0038]本發(fā)明的有益效果如下:
1、解決了輪機(jī)工質(zhì)泄漏問題，使得小型輪機(jī)的高效率化成為可能。
[0039]2、在多級(jí)結(jié)構(gòu)中，每級(jí)輪機(jī)的轉(zhuǎn)速可以相同或不同，從而能夠使尺寸大的旋轉(zhuǎn)殼體低轉(zhuǎn)速化，使尺寸小的旋轉(zhuǎn)殼體高轉(zhuǎn)速化，進(jìn)而能更有效地減少機(jī)械振動(dòng)，提高本發(fā)明中的所述低熵輪機(jī)的升功率。
[0040]3、本發(fā)明中的所述低熵輪機(jī)不僅可以做蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等動(dòng)力輪機(jī)使用，也可以做液體泵、空氣壓縮機(jī)等流體增壓類輪機(jī)使用，以及作為噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)使用。
[0041]4、本發(fā)明中的所述低熵輪機(jī)的各級(jí)所述正向旋轉(zhuǎn)軸、所述反向旋轉(zhuǎn)軸可以相互獨(dú)立，可以相互固定連接，也可以通過(guò)所述差速器相互連接從而實(shí)現(xiàn)各級(jí)間的自動(dòng)平衡。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1所示的是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6所示的是本發(fā)明實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7所示的是本發(fā)明實(shí)施例7的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8所示的是本發(fā)明實(shí)施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9所示的是本發(fā)明實(shí)施例9的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10所示的是本發(fā)明實(shí)施例10的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11所示的是本發(fā)明實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12所示的是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13所示的是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖14所示的是本發(fā)明實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15所示的是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖16所示的是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖17所示的是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖18所示的是本發(fā)明實(shí)施例15的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖19所示的是本發(fā)明實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖20所示的是本發(fā)明實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖21所示的是本發(fā)明實(shí)施例16的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22所示的是本發(fā)明實(shí)施例17的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖中:
2結(jié)構(gòu)體、4結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道、5軸內(nèi)工質(zhì)通道、6正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪、7聯(lián)動(dòng)齒輪、8聯(lián)動(dòng)軸、12通量調(diào)整密封殼體、13通量調(diào)整軸、14通量調(diào)整導(dǎo)流通道、15相位調(diào)整機(jī)構(gòu)、17燃燒室、19差速器、61反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪、90工質(zhì)回收通道、99工質(zhì)回收密封殼體、100高壓工質(zhì)源、110冷凝器、111回流熱交換器、112高壓泵、119回流熱交換器的被加熱工質(zhì)出口、122加熱氣化裝置、200結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道、300流體源、301高壓流體導(dǎo)出通道、900工質(zhì)回收通道的出口、1101冷凝器的工質(zhì)出口、1231動(dòng)力輪機(jī)、1232壓氣輪機(jī)、1601正向旋轉(zhuǎn)軸、1602反向旋轉(zhuǎn)軸、1603正向旋轉(zhuǎn)殼體、1604反向旋轉(zhuǎn)殼體、1605正向?qū)Я魍ǖ馈?606反向?qū)Я魍ǖ馈?701燃燒室的做功工質(zhì)出口、1703最小旋轉(zhuǎn)殼體上的工質(zhì)導(dǎo)入通道、1704最小旋轉(zhuǎn)殼體上的高壓氣體導(dǎo)出通道、1705旁通、1709壓縮氣體使用機(jī)構(gòu)、2601附屬正向旋轉(zhuǎn)軸、2602附屬反向旋轉(zhuǎn)軸、7000最大軸、16031動(dòng)葉、16033動(dòng)葉組合體、16035最小旋轉(zhuǎn)殼體、16036最大旋轉(zhuǎn)殼體、160351填充體。
【具體實(shí)施方式】
[0044]實(shí)施例1
如圖1所示的低熵輪機(jī)，包括兩個(gè)正向旋轉(zhuǎn)軸1601和三個(gè)反向旋轉(zhuǎn)軸1602，所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601與所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602之間交替套裝配合設(shè)置，設(shè)正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和反向旋轉(zhuǎn)殼體1604，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604按所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置,所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601與所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603密封連接，所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602與所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604密封連接，在所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603上設(shè)正向?qū)Я魍ǖ?605，在所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604上設(shè)反向?qū)Я魍ǖ?606。
[0045]本實(shí)施例中，將所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604均設(shè)置為圓柱形。
[0046]本實(shí)施例中，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604中最里層的是一個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604，將其設(shè)為最小旋轉(zhuǎn)殼體16035，最外層的是另一個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604，將其設(shè)為最大旋轉(zhuǎn)殼體16036。在所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035內(nèi)設(shè)填充體160351，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035和所述填充體160351構(gòu)成結(jié)構(gòu)體2，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035上的所述反向?qū)Я魍ǖ?606設(shè)為結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道200，在所述結(jié)構(gòu)體2內(nèi)設(shè)結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道4，在與所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035密封連接的所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602內(nèi)設(shè)軸內(nèi)工質(zhì)通道5，所述結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道200與所述結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道4連通，所述結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道4與所述軸內(nèi)工質(zhì)通道5連通，所述軸內(nèi)工質(zhì)通道5與高壓工質(zhì)源100連通。
[0047]實(shí)施例2
如圖2所示的低熵輪機(jī)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上:兩個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601之間經(jīng)差速器19相互連接，以實(shí)現(xiàn)所述低熵輪機(jī)的各級(jí)之間通量的自我調(diào)整。
[0048]作為可以變換的實(shí)施方式，多個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602之間也可以參考本實(shí)施例增設(shè)差速器19。
[0049]作為可以變換的實(shí)施方式，取消多個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601之間的所述差速器19，只在多個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602之間設(shè)置差速器19。
[0050]實(shí)施例3
如圖3所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:取消所述高壓工質(zhì)源100，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604均改設(shè)為正菱形,最外層的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603為所述最大旋轉(zhuǎn)殼體16036，所述最大旋轉(zhuǎn)殼體16036上的所述正向?qū)Я魍ǖ?605與流體源300連通，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035與高壓流體導(dǎo)出通道301 (本實(shí)施例中，將實(shí)施例I中的所述軸內(nèi)工質(zhì)通道5作為所述高壓流體導(dǎo)出通道301)連通，從而構(gòu)成流體增壓類機(jī)械。
[0051]由于本發(fā)明中的所謂的“正向旋轉(zhuǎn)”、“反向旋轉(zhuǎn)”并不指特定的方向，故對(duì)于一個(gè)實(shí)施例來(lái)說(shuō)，所謂的“正向旋轉(zhuǎn)”、“反向旋轉(zhuǎn)”僅表示兩個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)方向，因此，實(shí)施例1中將最里層的旋轉(zhuǎn)軸作為反向旋轉(zhuǎn)軸和本實(shí)施例中將最里層的作為正向旋轉(zhuǎn)軸，并不代表本實(shí)施例和實(shí)施例1在結(jié)構(gòu)上有何不同，只是，在本實(shí)施例中選擇了將最里層的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)椤罢蛐D(zhuǎn)”，在實(shí)施例1中選擇了將最里層的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)椤胺聪蛐D(zhuǎn)”而已。不僅這樣，本發(fā)明中的所有實(shí)施方式中的“正向旋轉(zhuǎn)”和“反向旋轉(zhuǎn)”代表的方向都可以互換，這種互換只是表述方式的不同，不引起結(jié)構(gòu)上的變化。
[0052]實(shí)施例4
如圖4所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604均改設(shè)為反菱形。
[0053]實(shí)施例5
如圖5所示的低熵輪機(jī)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上:在所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601上設(shè)正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪6，每個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪6經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪7與聯(lián)動(dòng)軸8連接，在所有所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602上設(shè)反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61,每個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪7與所述聯(lián)動(dòng)軸8連接，設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸8上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪7的直徑設(shè)為相等。
[0054]本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)公知常識(shí)在所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61與所述聯(lián)動(dòng)齒輪7之間設(shè)置換向齒輪。
[0055]作為可以變換的實(shí)施方式，所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61可以直接經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪7與另一個(gè)聯(lián)動(dòng)軸8連接，此時(shí)可選擇性地設(shè)置所述換向齒輪。
[0056]作為可以變換的實(shí)施方式，可選擇性地取消所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪6及與所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪6連接的所述聯(lián)動(dòng)齒輪7 ;或選擇性地取消所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61及與所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61連接的所述聯(lián)動(dòng)齒輪7。
[0057]實(shí)施例6
如圖6所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例5的區(qū)別在于:設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸8上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪7的直徑設(shè)為不等，并取消所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61及其相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
[0058]實(shí)施例5及其可變換的實(shí)施方式，可以參照本實(shí)施例將設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸8上的部分或全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪7的直徑設(shè)為不等。
[0059]實(shí)施例7
如圖7所示的低熵輪機(jī)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上:在相鄰的所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602之間套裝設(shè)置通量調(diào)整軸13，在相鄰的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604之間套裝設(shè)置通量調(diào)整密封殼體12，在所述通量調(diào)整密封殼體12上設(shè)通量調(diào)整導(dǎo)流通道14，所述通量調(diào)整軸13和所述通量調(diào)整密封殼體12密封連接，在所述通量調(diào)整軸13上設(shè)相位調(diào)整機(jī)構(gòu)15。
[0060]實(shí)施例8
如圖8所示的低熵輪機(jī)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上:增設(shè)一個(gè)附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602，所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602與所有所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604固定連接，所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602與所有所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603滑動(dòng)配合設(shè)置。所述結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道4經(jīng)所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602上的通道與所述高壓工質(zhì)源100連通。
[0061]作為可以變換的實(shí)施方式，取消所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602及其相關(guān)聯(lián)的機(jī)構(gòu)，同時(shí)參照該一個(gè)所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602的設(shè)置方式，增設(shè)一個(gè)附屬正向旋轉(zhuǎn)軸2601。
[0062]實(shí)施例9
如圖9所示的低熵輪機(jī)，其在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上:增設(shè)三個(gè)附屬正向旋轉(zhuǎn)軸2601和兩個(gè)附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸2601和所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602按所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸2601和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603的另一側(cè)密封連接，所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604的另一側(cè)密封連接。
[0063]作為可以變換的實(shí)施方式，取消所有所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸2601中的一個(gè)或多個(gè)或取消所有所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602中的一個(gè)或多個(gè)。
[0064]實(shí)施例10
如圖10所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601在端部相互固定連接，所有所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸2602在端部相互固定連接。
[0065]實(shí)施例9至實(shí)施例10中，在每個(gè)旋轉(zhuǎn)殼體兩側(cè)分別設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，在這種情況下，所謂的“正向旋轉(zhuǎn)軸”、“附屬正向旋轉(zhuǎn)軸”只是與同一正向旋轉(zhuǎn)殼體相連的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸起的不同的名稱，并不是指特定的旋轉(zhuǎn)軸，例如，圖10中，將設(shè)置在左側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸稱為“正向旋轉(zhuǎn)軸”、“反向旋轉(zhuǎn)軸”，將設(shè)置在右側(cè)的成為“附屬正向旋轉(zhuǎn)軸”、“附屬反向旋轉(zhuǎn)軸”，相反可以改為將設(shè)置在左側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸稱為“附屬正向旋轉(zhuǎn)軸”、“附屬反向旋轉(zhuǎn)軸”，將設(shè)置在右側(cè)的成為“正向旋轉(zhuǎn)軸”、“反向旋轉(zhuǎn)軸”，或者，將設(shè)置在左側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸稱為“正向旋轉(zhuǎn)軸”、“附屬反向旋轉(zhuǎn)軸”，將設(shè)置在右側(cè)的成為“附屬正向旋轉(zhuǎn)軸”、“反向旋轉(zhuǎn)軸”，這些只是對(duì)圖10所示的結(jié)構(gòu)的不同描述，不代表結(jié)構(gòu)上的不同。
[0066]實(shí)施例11
如圖11所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604均改設(shè)為球形。所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603的全部和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604的全部設(shè)為動(dòng)葉16031，所述正向?qū)Я魍ǖ?605設(shè)為作為所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603的相鄰兩動(dòng)葉16031之間所形成的通道,所述反向?qū)Я魍ǖ?606設(shè)為作為所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604的相鄰兩動(dòng)葉16031之間形成的通道，即所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述正向?qū)Я魍ǖ?605構(gòu)成動(dòng)葉組合體16033,所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604和所述反向?qū)Я魍ǖ?606構(gòu)成另一個(gè)動(dòng)葉組合體16034。
[0067]作為可以變換的實(shí)施方式，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603的部分和/或所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604的部分設(shè)為動(dòng)葉16031。
[0068]實(shí)施例12 如圖12所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于:所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604均改設(shè)為正菱形。與所述最大旋轉(zhuǎn)殼體16036所對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602設(shè)為最大軸7000，在所述最大旋轉(zhuǎn)殼體16036的外圍設(shè)工質(zhì)回收密封殼體99，所述工質(zhì)回收密封殼體99和最大軸7000密封配合設(shè)置，在所述工質(zhì)回收密封殼體99上設(shè)工質(zhì)回收通道90，所述工質(zhì)回收通道90的出口 900經(jīng)回流熱交換器111后再與冷凝器110的工質(zhì)入口連通，所述回流熱交換器111的被加熱工質(zhì)出口 119與高壓泵112的工質(zhì)入口連通，工質(zhì)經(jīng)所述高壓泵112加壓再經(jīng)加熱氣化裝置122后構(gòu)成所述高壓工質(zhì)源100。
[0069]作為可以變換的實(shí)施方式，可取消所述回流熱交換器111，改為所述工質(zhì)回收通道90的出口 900直接與所述冷凝器110的工質(zhì)入口連通，進(jìn)而所述冷凝器110的工質(zhì)出口1101與所述高壓泵112的工質(zhì)入口連通。
[0070]實(shí)施例13
如圖13所示的低熵輪機(jī),包括一個(gè)正向旋轉(zhuǎn)軸1601和一個(gè)反向旋轉(zhuǎn)軸1602,所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601與所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602之間套裝配合設(shè)置，設(shè)正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和反向旋轉(zhuǎn)殼體1604，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604按所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602的相互套裝次序套裝配合設(shè)置,所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601與所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603密封連接，所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602與所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604密封連接，在所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603上設(shè)正向?qū)Я魍ǖ?605，在所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604上設(shè)反向?qū)Я魍ǖ?606。
[0071]本實(shí)施例中，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604中最里層的是所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603，將其設(shè)為最小旋轉(zhuǎn)殼體16035，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035與高壓工質(zhì)源100連通。所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604為圓柱形。
[0072]實(shí)施例14
如圖14所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例15的區(qū)別在于:包括兩個(gè)正向旋轉(zhuǎn)軸1601和兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)軸1602。
[0073]實(shí)施例15
如圖15、圖16、圖17或圖18所示的低熵輪機(jī)，其與實(shí)施例10的區(qū)別在于:將部分或全部所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603設(shè)為等直徑，將部分或全部所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604設(shè)為等直徑。其中圖
15、圖16和圖17表示的是，在所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601上設(shè)置所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪6的三種不同位置，并且這三幅圖中是將全部的所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603設(shè)為等直徑，將全部所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604設(shè)為等直徑。圖17中E所示的密封結(jié)構(gòu)，可以是現(xiàn)有技術(shù)的密封環(huán)，也可以是一種新型的密封結(jié)構(gòu)，具體見本 申請(qǐng)人:的發(fā)明:一種發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高壓腔界面體動(dòng)態(tài)端密封配氣結(jié)構(gòu)，申請(qǐng)?zhí)枮?00910143631.8。圖18中所示的是將部分所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603設(shè)為等直徑，將部分所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604設(shè)為等直徑。
[0074]實(shí)施例16
如圖19、圖20或圖21所示的使用所述低熵輪機(jī)的系統(tǒng)，設(shè)置兩個(gè)所述低熵輪機(jī)，其中一個(gè)所述低熵輪機(jī)設(shè)為動(dòng)力輪機(jī)1231,另一個(gè)設(shè)為壓氣輪機(jī)1232,所述動(dòng)力輪機(jī)1231的所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601與所述壓氣輪機(jī)1232的所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601相連，所述動(dòng)力輪機(jī)1231的所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602與所述壓氣輪機(jī)1232的所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602相連。所述動(dòng)力輪機(jī)1231的所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035上的工質(zhì)導(dǎo)入通道1703與燃燒室17 (圖19、圖20和圖21分別示出了所述燃燒室17的三種不同位置)的做功工質(zhì)出口 1701連通，所述壓氣輪機(jī)的1232所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035上的高壓氣體導(dǎo)出通道1704與所述燃燒室17的進(jìn)氣口 1702連通。
[0075]作為可以變換的實(shí)施方式，還可以設(shè)為包括三個(gè)以上所述低熵輪機(jī)，此時(shí)可以參考本實(shí)施例將其中至少一個(gè)所述低熵輪機(jī)設(shè)為所述動(dòng)力輪機(jī)1231，其余所有設(shè)為所述壓氣輪機(jī)1232。
[0076]作為可以變換的實(shí)施方式，可以取消所述燃燒室17及其關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，而是采用其他的高壓工質(zhì)源為所述動(dòng)力輪機(jī)1231提供高溫高壓工質(zhì)。
[0077]實(shí)施例17
如圖22所示的使用所述低熵輪機(jī)的系統(tǒng)，其在實(shí)施例16的基礎(chǔ)上:在所述高壓氣體導(dǎo)出通道1704上設(shè)旁通1705，所述旁通1705與壓縮氣體使用機(jī)構(gòu)1709連通。
[0078]作為可以變換的實(shí)施方式，本發(fā)明所有設(shè)置有所述填充體160351及其關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式中，均可選擇性地取消所述填充體160351及其關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，并參照實(shí)施例13、14使所述最小旋轉(zhuǎn)殼體16035的內(nèi)腔直接與相關(guān)結(jié)構(gòu)(包括所述高壓工質(zhì)源100、所述高壓流體導(dǎo)出通道301)連通，當(dāng)然，也可以在實(shí)施例13、14的基礎(chǔ)上增設(shè)所述填充體160351及其關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
[0079]本發(fā)明中各實(shí)施例中的所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602及其關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)，可以根據(jù)需要增減，不影響本發(fā)明的目的的實(shí)現(xiàn)。
[0080]本發(fā)明所有所述低熵輪機(jī)的實(shí)施方式中，要么設(shè)置了所述高壓工質(zhì)源100作為做功機(jī)構(gòu)，要么設(shè)置了所述流體源300作為增壓機(jī)構(gòu)，作為可以變換的實(shí)施方式，設(shè)置了所述高壓工質(zhì)源100的實(shí)施方式，可以通過(guò)取消所述高壓工質(zhì)源100改設(shè)所述流體源300改為增壓機(jī)構(gòu)，設(shè)置了所述流體源300的實(shí)施方式，也可以通過(guò)取消所述流體源300改設(shè)所述高壓工質(zhì)源100改為做功機(jī)構(gòu)。
[0081]本發(fā)明所有設(shè)置有兩個(gè)以上所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和兩個(gè)以上所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602，同時(shí)未設(shè)置所述通量調(diào)整軸13或未設(shè)置所述聯(lián)動(dòng)齒輪7等結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式中，均可以選擇性地參照實(shí)施例2使多個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601之間經(jīng)差速器19相互連接和/或使多個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602之間經(jīng)差速器19相互連接。
[0082]本發(fā)明所有的未設(shè)置所述差速器19的實(shí)施方式中，均可以選擇性地參照實(shí)施例5和實(shí)施例6以及可變換的實(shí)施方式，設(shè)置所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪6、所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61及其關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，或可選擇性地參照實(shí)施例7設(shè)置通量調(diào)整軸13及相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
[0083]本發(fā)明所有的實(shí)施方式，均可參照實(shí)施例10及其可變換的實(shí)施方式，將所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601在端部相互固定連接和/或?qū)⑺兴龇聪蛐D(zhuǎn)軸1602在端部相互固定連接。
[0084]本發(fā)明所有的實(shí)施方式，均可以參照實(shí)施例11將所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603的部分或全部和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604的部分或全部設(shè)為動(dòng)葉16031,并相應(yīng)地設(shè)置所述動(dòng)葉組合體16034等相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)。[0085]本發(fā)明的所有實(shí)施方式均可參照實(shí)施例15及其可變換的實(shí)施方式將部分或全部所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603設(shè)為等直徑，將部分或全部所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604設(shè)為等直徑。
[0086]本發(fā)明所有所述低熵輪機(jī)的實(shí)施方式中，均采用在旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)齒輪(包括正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪6和所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪61)方式進(jìn)行傳動(dòng)，作為可以變換的實(shí)施方式，改為采用其他的方式進(jìn)行傳動(dòng)。
[0087]本發(fā)明的所有實(shí)施方式，在具體實(shí)施時(shí)，可選擇性地將所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604參照實(shí)施例1均設(shè)置為圓柱形，或參照實(shí)施例3均設(shè)置為正菱形，或參照實(shí)施例4均設(shè)置為反菱形，或參照實(shí)施例11均設(shè)置為球形，或其它可以實(shí)現(xiàn)所述正向旋轉(zhuǎn)殼體1603和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體1604按所述正向旋轉(zhuǎn)軸1601和所述反向旋轉(zhuǎn)軸1602的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置的形狀。
[0088]顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，根據(jù)本領(lǐng)域的公知技術(shù)和本發(fā)明所公開的技術(shù)方案，可以推導(dǎo)出或聯(lián)想出許多變型方案，所有這些變型方案，也應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低熵輪機(jī)，包括至少一個(gè)正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)和至少一個(gè)反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)，其特征在于:所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)與所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)之間交替套裝配合設(shè)置，設(shè)正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)和反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)按所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)和所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置，所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)與所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)密封連接,所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)與所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)密封連接，在所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)上設(shè)正向?qū)Я魍ǖ?1605)，在所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)上設(shè)反向?qū)Я魍ǖ?1606)； 所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)中最里層的一個(gè)旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)為最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)，所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)中最外層的一個(gè)旋轉(zhuǎn)殼體設(shè)為最大旋轉(zhuǎn)殼體(16036)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述低熵輪機(jī)，其特征在于:所述低熵輪機(jī)包括至少兩個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)和/或至少兩個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述低熵輪機(jī)，其特征在于:多個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)之間經(jīng)差速器(19)相互連接和/或多個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)之間經(jīng)差速器(19)相互連接，以實(shí)現(xiàn)所述低熵輪機(jī)的各級(jí)之間通量的自我調(diào)整。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述低熵輪機(jī)，其特征在于:所述最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)與燃燒室(17)的做功工質(zhì)出口( 1701)連通，所述燃燒室(17)的進(jìn)氣口( 1702)與壓縮空氣源連通；或者所述最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)與高壓工質(zhì)源(100)連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述低熵輪機(jī)，其特征在于:所述最大旋轉(zhuǎn)殼體(16036)上的所述正向?qū)Я魍ǖ?1605)或所述反向?qū)Я魍ǖ?1606)與流體源(300)連通，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)與高壓流體 導(dǎo)出通道(301)連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述低熵輪機(jī)，其特征在于:在所述最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)內(nèi)設(shè)填充體(160351 )，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)和所述填充體(160351)構(gòu)成結(jié)構(gòu)體(2)，所述最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)上的所述正向?qū)Я魍ǖ?1605)或所述反向?qū)Я魍ǖ?1606)設(shè)為結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道(200)，在所述結(jié)構(gòu)體(2)內(nèi)設(shè)結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道(4)，在與所述最小旋轉(zhuǎn)殼體(16035)密封連接的所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)內(nèi)或所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)內(nèi)設(shè)軸內(nèi)工質(zhì)通道(5)，所述結(jié)構(gòu)體導(dǎo)流通道(200)與所述結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道(4)連通，所述結(jié)構(gòu)體工質(zhì)通道(4 )與所述軸內(nèi)工質(zhì)通道(5 )連通，所述軸內(nèi)工質(zhì)通道(5 )與高壓工質(zhì)源(100 )連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述低熵輪機(jī)，其特征在于:在所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)上設(shè)正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(6)，每個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(6)經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪(7)與聯(lián)動(dòng)軸(8)連接，設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸(8)上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪(7)的直徑設(shè)為相等，或者設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸(8)上的部分或全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪(7)的直徑設(shè)為不等；或者在所有所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)上設(shè)反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(61 )，每個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(61)經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪(7)與聯(lián)動(dòng)軸(8)連接，設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸(8)上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪(7)的直徑設(shè)為相等，或者設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸(8)上的部分或全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪(7)的直徑設(shè)為不等。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述低熵輪機(jī)，其特征在于:在所有所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)上設(shè)正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(6 )，每個(gè)所述正向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(6 )經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪(7 )與聯(lián)動(dòng)軸(8 )連接，在所有所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)上設(shè)反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(61),每個(gè)所述反向旋轉(zhuǎn)軸齒輪(61)經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪(7 )與所述聯(lián)動(dòng)軸(8 )連接或經(jīng)聯(lián)動(dòng)齒輪(7 )與另一個(gè)聯(lián)動(dòng)軸(8 )連接；設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸(8)上的全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪(7)的直徑設(shè)為相等，或者設(shè)在同一所述聯(lián)動(dòng)軸(8)上的部分或全部所述聯(lián)動(dòng)齒輪(7)的直徑設(shè)為不等。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述低熵輪機(jī)，其特征在于:在相鄰的所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)和所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)之間套裝設(shè)置通量調(diào)整軸(13)，在相鄰的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)和所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)之間套裝設(shè)置通量調(diào)整密封殼體(12)，在所述通量調(diào)整密封殼體(12)上設(shè)通量調(diào)整導(dǎo)流通道(14)，所述通量調(diào)整軸(13)和所述通量調(diào)整密封殼體(12)密封連接，在所述通量調(diào)整軸(13)上設(shè)相位調(diào)整機(jī)構(gòu)(15)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述低熵輪機(jī)，其特征在于:設(shè)至少一個(gè)附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)和/或至少一個(gè)附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)； 在同時(shí)設(shè)置所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)和所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)的結(jié)構(gòu)中，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)和所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602 )按所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)和所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)的相互套裝次序交替套裝配合設(shè)置，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)的另一側(cè)密封連接，所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)和與其本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)的另一側(cè)密封連接； 在只設(shè)置多個(gè)所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)或只設(shè)置多個(gè)所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)的結(jié)構(gòu)中，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)或所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)按所述正向旋轉(zhuǎn)軸(1601)或所述反向旋轉(zhuǎn)軸(1602)的套裝次序套裝配合設(shè)置，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)和與其本身對(duì)應(yīng)的所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)的另一側(cè)密封連接，或所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)和與其 本身對(duì)應(yīng)的所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)的另一側(cè)密封連接； 在只設(shè)一個(gè)所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)或只設(shè)一個(gè)所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)的結(jié)構(gòu)中，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)與所有所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)固定連接，所述附屬正向旋轉(zhuǎn)軸(2601)與所有所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)滑動(dòng)配合設(shè)置；或所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)與所有所述反向旋轉(zhuǎn)殼體(1604)固定連接，所述附屬反向旋轉(zhuǎn)軸(2602)與所有所述正向旋轉(zhuǎn)殼體(1603)滑動(dòng)配合設(shè)置。
【文檔編號(hào)】F01K7/16GK103758582SQ201410001441
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月3日
【發(fā)明者】靳北彪 申請(qǐng)人:摩爾動(dòng)力(北京)技術(shù)股份有限公司