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CN106103975A - 进动流体涡轮 - Google Patents

进动流体涡轮 Download PDF

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CN106103975A CN201480048910.5A CN201480048910A CN106103975A CN 106103975 A CN106103975 A CN 106103975A CN 201480048910 A CN201480048910 A CN 201480048910A CN 106103975 A CN106103975 A CN 106103975A
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S·霍斯坦
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Abstract

一种进动流体涡轮，包括定子(1)，该定子(1)具有用于流体的进口(3)和用于流体的出口(4)，且在定子(1)内无叶片滚动转子(2)设置在保持设备(6)上。转子(2)由转动形状的本体形成。保持设备(6)适于允许转子(2)沿定子(1)的内侧滚动。滚动转子(2)由机构(5)连接到放置在水密封壳体(8)内的发电机(7)。机构(5)包括放置在滚动转子(2)与发电机(7)之间的曲轴(9)，且曲轴(9)设有磁性离合器(10)。

Description

进动流体涡轮
技术领域
本发明涉及一种进动流体涡轮，包括定子，该定子具有用于流体的进口和用于流体的出口，且在定子内，无叶片滚动转子设置在保持设备上。转子由转动形状的本体形成。保持设备适于允许转子沿定子的内侧滚动。滚动转子通过一种机构连接到放置在水密封壳体内的发电机。
背景技术
已经存在这样的流体机械，其具有带液体进口和液体出口的转子，且无叶片滚动转子放置在保持设备中，保持设备包括转动形状的本体。保持设备适于允许滚动转子沿定子的内壁滚动。在将液体引入定子之后，液体的流动致使转子接触到定子的内壁，且转子开始沿定子的内壁滚动。转子的轴的至少一部分产生进动。这种机械有时称为进动机械。
捷克专利第284483号和欧洲专利EP 1015760 B1公开了一种滚动流体机械，包括流体储罐，该流体储罐设有入口且至少有一个出口喷嘴，且在出口喷嘴的区域内，在保持装置上安装有呈转动形状本体的至少一个滚动转子。滚动转子设置成使得其能沿出口喷嘴的内壁滚动。
欧洲专利EP 1015760 B1、捷克专利第294708号和第3023261号以及捷克实用新型第7606号、第17908号以及第18890号中公开的流体机械以相同原理工作。
所有已知滚动或进动机械/蜗轮的缺点在于它们不允许由转子沿定子的内壁滚动所产生的扭矩高效地传送到发电机。
发明内容
所述问题通过一种进动流体涡轮来解决，该进动流体涡轮包括定子，该定子具有用于流体的进口和用于流体的出口，且在定子内，无叶片滚动转子设置在保持设备上。转子由转动形状的本体形成。保持设备适于允许转子沿定子的内侧滚动。滚动转子通过一种机构连接到放置在水密封壳体内的发电机。该机构包括放置在滚动转子与发电机之间的曲轴，且该曲轴设有磁性离合器。
在该情况下，“磁性离合器”是指不仅传送扭矩而且传送平移动力的设备，且实际的传递不是通过两部件之间的机械连接而是通过两个部件之间的磁力作用来完成。这种设备包括现有的常用的、传递力的磁性离合器以及用于平移传递动力的各种磁体布置，包括磁性增效器。
本发明允许通过转子沿定子内壁滚动所产生的扭矩高效地传递到发电机。
根据一有利实施例，磁性离合器以如下方式设置在曲轴上，其使得磁性离合器的一个半部放置在水密封壳体内，而磁性离合器的另一半部放置在水密封壳体外。
根据另一有利实施例，保持设备包括支承件，该支承件牢固地附连到定子且在其朝向转子的部分上设有至少部分圆形表面。
根据另一有利实施例，转子在其安置在支承件上的位置处设有凹陷，凹陷的形状对应于支承件的端部的圆形表面。
根据另一有利实施例，曲轴在滚动转子的一侧上、在设置滚动转子的轴线上的开口内枢转。
根据另一有利实施例，曲轴具有附连到朝向滚动转子的端部上的第一永久磁体，而第一永久磁体设置在第二永久磁体上方，且第二永久磁体在其横向轴线上的位置处附连到滚动转子的表面。
根据另一有利实施例，磁性离合器的一个半部设置在曲轴的在水密封壳体内的端部上，而磁性离合器的第二个半部在其横向轴线的位置处、在滚动转子的表面上设置在水密封壳体外部。
附图说明
在图1和2上，是根据本发明两个形式的进动流体涡轮的示意图。在图3、4和5上是发电机到滚动转子的连接的各种形式。
具体实施方式
根据图1和图2的进动流体涡轮具有定子1，定子1在定子1的上边缘上具有流体进口3并在定子1的底部上具有四个流体出口4。在定子1中，无叶片滚动转子2设置在保持设备6上。转子2由转动形状的本体形成。保持设备6适于允许滚动转子2沿定子1的内壁滚动。滚动转子2可具有任何转动形状。保持设备6可以由允许滚动转子2沿定子1的内壁滚动的任何已知的机构形成。
对于图1和图2的实施例，保持设备6由杆状支承件18形成，该杆状支承件18牢固地附连到定子1的底部且朝向转子2向上伸出。在支承件18面向转子2的端部上有支承转子2的球体。当然，在支承件18的端部上也可使用面向转子的至少部分圆形表面，以代替球体。
对于根据图2的有利实施例来说，转子2在其安置在支承件18上的位置处设有凹陷12，凹陷12的形状对应于支承件18的端部的圆形表面。
滚动转子2通过机构5连接到放置在水密封壳体8内的发电机7。水密封壳体8固定到腔室16，腔室16在各保持件17的辅助下设置在定子1上。
机构5包括设置在滚动转子2与发电机7之间的曲轴9。曲轴9设有磁性离合器10。在该情况下，“磁性离合器”是指不仅传送扭矩而且传送平移力的设备，且实际的传递不是通过两部件之间的机械连接而是通过这两个部件之间的磁力作用来完成。这种设备包括现有常用的传递力矩的磁性离合器以及用于平移传递动力的各种磁体布置，包括磁性增效器。
磁性离合器10设置在曲轴9上，使得磁性离合器10的一个半部放置在水密封壳体8内部，而磁性离合器10的另一个半部设置在水密封壳体8的外部。磁性离合器10的“半部”是指磁性离合器10的磁力在其间起作用的那些部分。
曲轴9可通过任何已知装置连接到滚动转子2。图3、图4和图5中示出几个有利实施例。
在图3的实施例中，曲轴9形成滚动转子2的在滚动转子2轴线15上设置的开口11内枢转的一侧上的曲柄。
在图4的实施例中，曲轴9形成曲柄，该曲柄具有固定到朝向滚动转子2的端部的第一永久磁体13。第一永久磁体13设置在第二永久磁体14上方。第二永久磁体14在其横向轴线15上的位置处固定到滚动转子2的表面。
对于根据图5的实施例，磁性离合器10的半部设置在曲轴9的在水密封壳体8内的端部上，而磁性离合器10的另一半部在其横向轴线15上的位置处、在滚动转子2的表面上设置在水密封壳体8的外部。
上述进动涡轮的所有实施例工作方式相同。通过进口3，液体被释放到定子1内，然后液体通过各出口4流出定子1。当液体流过定子1时，转子2开始沿定子1的内壁滚动。转子2的轴线15然后进行进动运动。
通过转子2沿定子1的内壁的滚动所产生的扭矩由曲轴9和磁性离合器10传递到发电机7。产生的电流由未示出的水密封电线带走。

Claims (7)

1.一种进动流体涡轮，包括定子(1)，所述定子(1)具有用于流体的进口(3)和用于流体的出口(4)，且在所述定子(1)内，无叶片滚动转子(2)设置在保持设备(6)上，所述转子(2)由转动形状的本体形成，且所述保持设备(6)适于允许所述转子(2)沿所述定子(1)的内侧滚动，而所述滚动转子(2)由机构(5)连接到放置在水密封壳体(8)内的发电机(7)，其特征在于，所述机构(5)包括放置在所述滚动转子(2)与所述发电机(7)之间的曲轴(9)，且所述曲轴(9)设有磁性离合器(10)。
2.如权利要求1所述的进动流体涡轮，其特征在于，所述磁性离合器(10)设置在所述曲轴(9)上，使得所述磁性离合器(10)的一个半部被置于所述水密封壳体(8)内部，而所述磁性离合器(10)的另一个半部被置于所述水密封壳体(8)外部。
3.如权利要求1或2所述的进动流体涡轮，其特征在于，所述保持设备(6)包括支承件(18)，所述支承件(18)牢固地附连到所述定子(1)，且在朝向所述转子(2)的部分上设有至少部分圆形表面。
4.如权利要求3所述的进动流体涡轮，其特征在于，所述转子(2)在所述转子(2)安置在支承件(18)上的位置设有凹陷(12)，所述凹陷(12)的形状对应于所述支承件(18)的端部的圆形表面。
5.如权利要求1至4中任一项所述的进动流体涡轮，其特征在于，所述曲轴(9)在所述滚动转子(2)的一侧上在所述滚动转子(2)的轴线(15)上设置的开口(11)内枢转。
6.如权利要求1至4中任一项所述的进动流体涡轮，其特征在于，所述曲轴(9)具有附连在朝向所述滚动转子(2)的端部上的第一永久磁体(13)，而所述第一永久磁体(13)设置在第二永久磁体(14)上方，且所述第二永久磁体(14)在所述滚动转子的横向轴线(15)上的位置处附连到所述滚动转子(2)的表面。
7.如权利要求1至4中任一项所述的进动流体涡轮，其特征在于，所述磁性离合器(10)的一个半部设置在所述曲轴(9)的在水密封壳体(8)内部的端部上，而所述磁性离合器(10)的第二个半部在所述滚动转子(2)的横向轴线(15)的位置处、在所述滚动转子(2)的表面上设置在所述水密封壳体(8)外部。
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