本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)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(dòng)裝置。

背景技術(shù)：

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

有鑒于上述現(xiàn)有的管道中氣體在流動(dòng)過(guò)程中所造成的能源浪費(fèi)的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類(lèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并配合學(xué)理的運(yùn)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(dòng)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過(guò)本發(fā)明中的技術(shù)方案，有效的對(duì)管道內(nèi)的氣體動(dòng)能進(jìn)行了利用，避免了能源的浪費(fèi)，具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)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(dòng)裝置，包括：閥體、導(dǎo)流筒、傳動(dòng)機(jī)芯和驅(qū)動(dòng)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(guò)的通道；傳動(dòng)機(jī)芯連通一體式渦輪驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)外兩側(cè)，用于將一體式渦輪驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)側(cè)的氣體動(dòng)能傳遞至外側(cè)以驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)芯；

驅(qū)動(dòng)渦輪設(shè)置在第一腔體的開(kāi)口端，且與傳動(dòng)機(jī)芯連接，用于在流動(dòng)氣體的推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，且將此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至傳動(dòng)機(jī)芯。

進(jìn)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(guò)的通道。

進(jìn)一步地，傳動(dòng)機(jī)芯包括機(jī)芯座、蝸桿和齒輪組；

機(jī)芯座與蝸桿兩端和齒輪組中的各齒輪轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且通過(guò)第一腔體開(kāi)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(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪組進(jìn)行輸出。

進(jìn)一步地，機(jī)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(lái)對(duì)蝸桿和齒輪轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支撐。

進(jìn)一步地，齒輪組包括輸出齒輪、傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)渦輪；

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

進(jìn)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(chēng)設(shè)置有兩傳動(dòng)銷(xiāo)；

輸出齒輪上部的中心位置處設(shè)置有圓柱形凸臺(tái)，圓柱形凸臺(tái)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(jìn)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(duì)應(yīng)設(shè)置，兩者通過(guò)磁場(chǎng)作用力保持相互吸引，形成磁耦合作用，內(nèi)磁輪的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)的作用帶動(dòng)外磁輪轉(zhuǎn)動(dòng)，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(kāi)口端固定連接，用于對(duì)閥體進(jìn)行密封。

進(jìn)一步地，傳動(dòng)機(jī)芯和驅(qū)動(dòng)渦輪間設(shè)置有節(jié)流片，節(jié)流片上開(kāi)設(shè)有至少三個(gè)槽口，槽口與驅(qū)動(dòng)渦輪之間的角度可調(diào)，用于調(diào)整氣流對(duì)驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(hù)，安裝完成后即可自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需人工干預(yù)，有效的對(duì)管道內(nèi)的氣體動(dòng)能進(jìn)行了利用，避免了能源的浪費(fèi)。通過(guò)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(guò)導(dǎo)流筒時(shí)，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(dòng)能。內(nèi)外磁輪構(gòu)成的磁耦合傳動(dòng)機(jī)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(dòng)效率的同時(shí)，又有效保證密封性，使得整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置特別適用于有防爆要求的場(chǎng)合，如天然氣輸配系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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(dòng)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(dòng)裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為傳動(dòng)機(jī)芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為傳動(dòng)機(jī)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(biāo)記：閥體1、導(dǎo)流筒2、傳動(dòng)機(jī)芯3、機(jī)芯座3-1、軸承3-2、蝸桿3-3、輸出齒輪3-4、圓柱形凸臺(tái)3-4-1、傳動(dòng)銷(xiāo)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(dòng)齒輪3-8、傳動(dòng)渦輪3-9、驅(qū)動(dòng)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(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

一種利用管道氣流的一體式渦輪驅(qū)動(dòng)裝置，包括：閥體1、導(dǎo)流筒2、傳動(dòng)機(jī)芯3和驅(qū)動(dòng)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(guò)的通道；傳動(dòng)機(jī)芯3連通一體式渦輪驅(qū)動(dòng)裝置的內(nèi)外兩側(cè)，用于將一體式渦輪驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)側(cè)的氣體動(dòng)能傳遞至外側(cè)以驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)芯；驅(qū)動(dòng)渦輪設(shè)置在第一腔體的開(kāi)口端，且與傳動(dòng)機(jī)芯連接，用于在流動(dòng)氣體的推動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，且將此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至傳動(dòng)機(jī)芯。

為了使得氣流在達(dá)到本發(fā)明中的一體式渦輪驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，動(dòng)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(dá)到此處時(shí)，沿半球面型的腔體底壁進(jìn)行分散，通過(guò)的面積減小從而被壓縮，因此會(huì)獲得較大的流速。

傳動(dòng)機(jī)芯3包括機(jī)芯座3-1、蝸桿3-3和齒輪組；機(jī)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(dòng)連接，且通過(guò)所述第一腔體開(kāi)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(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪組進(jìn)行輸出，其中，機(jī)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(lái)對(duì)蝸桿3-3和齒輪轉(zhuǎn)軸進(jìn)行支撐。為了使得傳動(dòng)的速度比可以更靈活的設(shè)置，且滿(mǎn)足空間的需要，齒輪組包括輸出齒輪3-4、傳動(dòng)齒輪3-8和傳動(dòng)渦輪3-9，傳動(dòng)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(dòng)渦輪4同軸設(shè)置，傳動(dòng)齒輪3-8設(shè)置于機(jī)芯座3-1上部，且與傳動(dòng)渦輪3-9同軸設(shè)置，輸出齒輪3-4與傳動(dòng)齒輪3-8嚙合，并通過(guò)與自身連接的輸出軸3-6將動(dòng)力傳輸出去。

在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行裝配的過(guò)程中，輸出軸3-6與輸出齒輪3-4進(jìn)行連接的過(guò)程中，對(duì)中難度大，且傳動(dòng)需要通過(guò)二者間的過(guò)盈配合實(shí)現(xiàn)，降低了生產(chǎn)效率，因此本實(shí)施例中采用以下連接方式來(lái)克服以上問(wèn)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(chēng)設(shè)置有兩傳動(dòng)銷(xiāo)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(tái)3-4-1，圓柱形凸臺(tái)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(shí)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(duì)輸出軸3-6進(jìn)行導(dǎo)向，在裝配時(shí)，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(guò)兩傳動(dòng)銷(xiāo)3-5帶動(dòng)輸出軸3-6轉(zhuǎn)動(dòng)。

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(duì)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(guò)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(duì)的面上的工程塑料均勻開(kāi)設(shè)有開(kāi)口，內(nèi)部鐵磁性材料外露，內(nèi)磁輪5在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，一邊的磁場(chǎng)有均勻的變化，因此內(nèi)磁輪5與外磁輪7兩者通過(guò)磁場(chǎng)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(dòng)會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)的作用帶動(dòng)外磁輪7轉(zhuǎn)動(dòng)，在此過(guò)程中因內(nèi)磁輪5與外磁輪7沒(méi)有直接的接觸，避免了因摩擦所帶來(lái)的能量損耗，外磁輪7固定在外托架8上進(jìn)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(kāi)口端固定連接，密封板6為奧氏體不銹鋼，基本沒(méi)有磁性，其通過(guò)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(dòng)機(jī)芯3、驅(qū)動(dòng)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(huì)從上部的開(kāi)口泄漏出來(lái)，這樣就有效的保證了管道的密封性，使得驅(qū)動(dòng)裝置特別適用于有防爆要求的場(chǎng)合；傳動(dòng)機(jī)芯3和驅(qū)動(dòng)渦輪4間設(shè)置有節(jié)流片9，節(jié)流片9上開(kāi)設(shè)有至少一槽口9-1，槽口9-1與驅(qū)動(dòng)渦輪4之間的角度可調(diào)，用于調(diào)整氣流對(duì)驅(qū)動(dòng)渦輪4的推力大小。

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

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)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(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)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(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。