[發明專利]一種擺動葉片液氣動力裝置

在審

• 申請號: 202010645345.8
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN111608851A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 李光惠
• 申請（專利權）人: 李光惠
• 主分類號: F03C2/30
• 分類號: F03C2/30;F01C1/44;F01C21/08;F01C21/10;F01C21/18;F01C21/04
• 代理公司: 成都其高專利代理事務所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 賈波

本發明公開了一種擺動葉片液氣動力裝置，包括缸體（1）、缸蓋（2）、轉子（3）及葉片（4），所述轉子（3）活動連接葉片（4）內沿，葉片（4）能夠相對于轉子（3）作旋轉擺動；解決現有技術結構本身原因導致設備工作性能之不足，采用擺動葉片技術結構，使得葉片的運動更加流暢可靠性更高，密封性更好，降低了缸體內壁的摩擦力，更沒有機械本身的反向阻力，大大提高了動力裝置的工作效率。

技術領域

本發明涉及液壓、氣壓、低落差水力發電、中低溫中低壓熱力蒸汽動力轉換等技術領域，具體地說，是一種擺動葉片液氣動力裝置。

背景技術

容積式旋轉動力裝置如葉片馬達，是由缸體(定子環)、轉子、缸蓋、葉片等主要部件組成，缸體內壁與轉子外壁在不同的斷面徑向上距離不同，葉片位于其間，在有壓液體或氣體的作用下，形成了葉片在不同的徑向上、在缸體內壁與轉子外壁之間的受力長度、面積及方向不同，從而產生扭矩推動轉子旋轉。

現有葉片式液（氣）壓馬達，轉子有葉片滑槽，在轉子徑向、相對于轉子，其葉片作往復式運動，葉片整體的運動距離為轉子與缸體的最大間隙，葉片運動有較大動能損失；葉片向外運動需要借助轉子內的彈簧或液壓、氣壓等外力，轉子結構相對復雜、重量較大；現有的葉片式液（氣）壓馬達葉片設計相對簡單，其葉片的徑向運動，向外由彈簧或液（氣）壓力提供動力，在馬達工作時，葉片運動可能出現滯后現象，造成液（氣）泄漏，降低馬達效率；葉片向內運動由缸體內壁提供反向力，會產生一定的摩擦力，而反向力方向也不是徑向，而是成一定的角度，反向力在給葉片徑向力的同時，也給葉片和轉子的運動產生了阻力，降低了馬達效率；葉片通過滑槽安裝在轉子內，葉片長度受限，轉子與缸體的最大間隙相對較小，影響馬達的容量比、流量比和工作效率。

總之，現有的葉片式液（氣）壓馬達由于葉片結構及連接和運動方式的制約，馬達的流量比、功率比、能量轉換效率受到較大的限制。

現有的水力動力裝置如水輪機，結構均為開放式設計，利用或主要利用水的動能沖擊水輪機葉片因而產生動力和扭矩。對于水位較低、落差較小的小型水力發電，因水壓較低勢能轉換動能不夠充分，因而導致能量利用效率不高。

傳統的熱力動力裝置如汽輪機、透平機，其熱力系一般為開口系，系統溫度較高，其壓力可以達到20MPa以上，以高壓、高速運動的工質提供動力，壓力越高系統熱效率也越高。其工作原理是利用高壓、高速工質的壓力及動能沖擊轉子葉片產生動力。由于熱力工質為高溫高壓蒸汽，對熱機的制造有極高的要求，熱機結構復雜、精度要求高，因而制造工藝復雜、難度大、成本高，設備通常趨于大型化，設備維護要求高、成本大。

然而，對于中低溫、中低壓熱力發電而言，應用傳統的熱機作為動力設備則無法有效地提高系統熱效率，其原因在于開放式的設備結構，可以導致部分蒸汽無功流動，或低效率通過熱機。中低溫熱力發電的熱效率通常較低（一般為12~30%），如何提高其熱效率，一直是困擾中低溫熱力發電行業發展的技術問題，而熱機的技術發展又是其中的關鍵因素。

在自然界及現代社會中存在著廣泛的低品位、中低溫熱源，如鍋爐余熱、地熱、太陽能等，人們利用這類能源除一般的生活供熱外，還利用其熱能發電。中低溫熱源的特點是溫度不高，如利用其發電，存在工質壓力較低的問題，在利用現有技術和設備的前提下發電的熱效率較低，以致單位功率投資較高的缺點，限制了中低溫熱能的利用。

近年來容積式動力裝置（如螺桿動力裝置），在中低溫熱力發電中逐步得到應用，說明容積式動力裝置的特點在中低溫、中低壓熱力發電領域具有一定的優勢。

容積式動力裝置具有封閉的蒸汽做功空間，在保證密封性的前提下，即使對于低壓、低速的蒸汽，其無功流動能量損失小，從而可以有效地提高系統熱效率。

發明內容

本發明的目的在于設計一種擺動葉片液氣動力裝置，解決現有技術結構本身原因導致的性能之不足，達到拓展容積式液氣動力裝置應用范圍的目的。