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Title:
JET ROTARY MOTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/023607
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a jet rotary motor, comprising: a high speed fitting intake port (1), a high speed fitting inner tube (2), a high speed fitting (3), a fixed bearing (4), a bearing bracket (5), a central shaft (6), a central shaft fluid channel (7), a jet rod (8), a nozzle (9), a rotor fluid channel (10), a rotor (11), and a motor base (12). In use, a high pressure fluid passes through the high speed fitting into the central shaft fluid channel, and then into the rotor fluid channel, through a channel in the jet rod to a nozzle, and is expelled from the nozzle; pushed by the reaction force of the nozzle, the rotor rotates and works in the direction opposite the direction in which the fluid is expelled from the nozzle. Given the same fluid pressure and the same jet area of the nozzle, if measures are taken to lengthen the jet rod, the power of the motor can be effectively increased to a certain extent, and thus the energy conversion rate of the motor can be maximized.

Inventors:
WANG HANCHENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/080193
Publication Date:
February 21, 2013
Filing Date:
August 15, 2012
Export Citation:
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Assignee:
WANG HANCHENG (CN)
International Classes:
F01D1/32
Foreign References:
CN102392689A2012-03-28
CN202250247U2012-05-30
US20040005214A12004-01-08
CN1892010A2007-01-10
CN1912351A2007-02-14
CN201092900Y2008-07-30
CN101929407A2010-12-29
US5408824A1995-04-25
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种喷射式旋转马达, 其特征在于: 包括进气口 (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 ) 和马达底座(12) ; 所述轴承座(5)设置在所述马达底座(12)的顶端两侧, 在所述两个轴承座 (5) 上分别设置有中轴固定轴承 (4) , 所述中轴 (6) 套 装在所述两个中轴固定轴承 (4) 上, 所述中轴 (6) 的一端中部设置有中轴 流体通道 (7) ; 所述中轴流体通道 (7) 的开口处设置有高速接头 (3) , 所 述高速接头 (3) 的中部设置有高速接头内管 (2) , 所述高速接头内管 (2) 的端部开口处为所述进气口 (1 ) ; 所述转子 (11 ) 固定在所述中轴 (6) 的 中部, 所述转子 (11 ) 设置有至少一条转子流体通道 (10) , 所述中轴流体 通道 (7) 和所述转子流体通道 (10) 相通; 在所述转子 (11 ) 的边沿设置有 喷杆 (8) , 所述喷杆 (8) 的通道和所述转子流体通道 (10) 相连通, 所述 喷杆 (8) 上固定有喷嘴 (9) , 所述喷嘴 (9) 的进气口和所述喷杆的通道相 连通。

2、 如权利要求 1所述的喷射式旋转马达, 其特征在于:所述喷杆(8) 选用加长喷杆 (13) , 所述加长喷杆 (13) 的通路和所述转子流体通道(10) 相连通, 所述喷嘴 (9) 固定在所述加长喷杆 (13) 的端部。

3、 如权利要求 1或者 2所述的喷射式旋转马达, 其特征在于: 所述 喷嘴 (9) 选用拉瓦尔喷嘴、 柱形喷嘴或者喇八口形喷嘴。

4、 如权利要求 1所述的喷射式旋转马达,其特征在于:所述转子(11 )、 喷杆 (8) 和喷嘴 (9) 的外形为流线形。

Description:
喷射式旋转马达 技术领域

本发明涉及的是一种马达, 特别涉及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。 背景技术

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、 柒油机等, 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。

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。

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, 維修不方便。

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, 却无法带动发电机、 抽水机、 搅拌机、 钻井机等旋转机 械来做功。 发明内容

本发明的目的是提供一种喷射式旋转马达, 可以有效提高马达 的功率转换效率。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种喷射式旋转马达, 包括进气口、 高速接头内管、 高速接头、 中轴固定轴承、 轴承座、 中轴、 中轴流体通道、 喷杆、 喷嘴、 转子 流体通道、 转子和马达底座; 所述轴承座设置在所述马达底座的顶 端两侧, 在所述两个轴承座上分别设置有中轴固定轴承 , 所述中轴 套装在所述两个中轴固定轴承上, 所述中轴的一端中部设置有中轴 流体通道; 所述中轴流体通道的开口处设置有高速接头, 所述高速 接头的中部设置有高速接头内管, 所述高速接头内管的端部开口处 为所述进气口; 所述转子固定在所述中轴的中部, 所述转子设置有 至少一条转子流体通道, 所述中轴流体通道和所述转子流体通道相 通; 在所述转子的边沿设置有喷杆, 所述喷杆的通道和所述转子流 体通道相连通, 所述喷杆上固定有喷嘴, 所述喷嘴的进气口和所述 喷杆的通道相连通。

进一步: 所述喷杆选用加长喷杆, 所述加长喷杆中间设置有通 路连接所述转子流体通道, 所述喷嘴固定在所述加长喷杆的端部。

进一步: 所述喷嘴选用拉瓦尔喷嘴、 柱形喷嘴或者是喇八口形 喷嘴。

进一步: 所述转子、 喷杆和喷嘴 的外形为流线形。 技术效果包括:

1、 本发明中, 高压流体通过喷嘴喷出, 其反作用力全部作用 在转子上, 没有能量的中间传递损失, 可以最大限度地发挥马达的 功率, 从而有效地提高马达能量转换率。

2、 本发明中, 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、 維修方便、 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。

3、 本发明和现有技术相比较, 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, 是现有气动马达、 蒸汽机、 汽轮机、 水轮机、 汽油机、 柒油机的最 佳换代产品。 附图概述

图 1是本发明喷射式旋转马达正视图;

图 2 是本发明设有加长喷杆的喷射式旋转马达侧视 图。

图中代号说明:

1-进气口, 2-高速接头内管, 3-高速接头, 4-中轴固定轴承, 5-轴承座, 6-中轴, 7-中轴流体通道, 8-喷杆, 9-喷嘴, 10-转子流 体通道, 1 1-转子, 12-马达底座, 13-加长喷杆。 本发明的较佳实施方式

如图 1所示, 是本发明喷射式旋转马达正视图, 它包括: 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 1 1、 马达底座 12。 马达底座 12 的顶端两侧设置有轴承座 5, 在两 个轴承座 5上分别设置有中轴固定轴承 4, 中轴 6套装在两个中轴 固定轴承 4上, 中轴 6的一端中部设置有中轴流体通道 7 ; 中轴流 体通道 7的开口处设置有高速接头 3, 高速接头 3 中部设置有高速 接头内管 2, 高速接头内管 2的端部开口处为进气口 1 ; 转子 11 固 定在中轴 6的中部, 转子 11设置有转子流体通道 10, 中轴流体通 道 7和转子流体通道 10相通; 在转子 1 1 的边沿设置有喷杆 8, 喷 杆 8的通道和转子流体通道 10相连, 喷杆 8上固定有喷嘴 9, 喷嘴 9的进气口连接喷杆 8的通道。转子 11上可以设置多条转子流体通 道 10。

转子 1 1 的旋转做功是靠高压流体从喷嘴 9 中喷射出来时产生 的反作用力来推动的。 喷嘴 9 可以根据不同的流体来设计, 如用 可压缩气体时, 喷嘴 9设计成拉瓦尔喷嘴, 如用压力液体时喷嘴 9 可设计成柱形喷嘴或者是喇八口形喷嘴。 高压流体是通过高速接 头 3把高压流体输入到中轴 6并起密封作用的。 中轴 6 和转子 11 即可以设计成一体制作, 也可以分开制作, 然后进行可靠连接和密 封。 喷杆 8 可根据实际需要来决定其长短。 转子 11、 喷杆 8、 喷 嘴 9 的外形可以根据流体力学设计成流线形, 以尽量减少空气阻 力。

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 入到中轴流体通道 7, 再进入到转子 1 1 的转子流体通道 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 1 1 以和喷嘴 9 流体喷出方向相反的方向旋转做 功。 可以加装密封外壳对高压流体进行回收循环使 用。

如图 2所示, 本发明设有加长喷杆的喷射式旋转马达侧视图 , 喷杆 8可以选用加长喷杆 13, 加长喷杆 13 中间设置有通路连接转 子流体通道 10, 喷嘴 9 固定在加长喷杆 13的端部。 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。

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。

喷射式旋转马达的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。

目前市面上的柒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。

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。 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, 易于制造和維修, 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。 工业实用性

本发明中, 高压流体通过喷嘴喷出, 其反作用力全部作用在转 子的外缘上, 并和做功轴垂直, 没有能量的中间传递损失, 可以最 大限度地发挥马达的功率, 从而有效底提高马达的能量转换率。