喷射反推式水汽轮机 【技术领域】
本发明涉及一种利用反推力作用产生旋转运动的水汽轮机。
背景技术
现有技术的水轮机或汽轮机虽然都是利用流体的能量而将其转换为机械动力，但设备结构复杂，通常都是利用流体动量推动涡轮(叶轮)转动作功。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是，提出一种喷射反推式水汽轮机，它利用流体的反推力产生机械旋转运动，且运转无机械磨擦损耗，可避免诸如“瓦温”等许多技术保障系统问题，且结构简单、工作效率高。
本发明的技术解决方案是，所述喷射反推式水汽轮机有内部为空腔的流体喷射轮盘，该流体喷射轮盘底面中部有流体进入口同所述空腔相连通，其结构特点是，所述流体喷射轮盘对称设有在流体喷射时可使该轮盘转动且开口方向相反的两个流体喷射口，流体喷射轮盘的流体进入口同压力流体输送管的出口端采用动静接口，该动静接口由在该二者结合部位设置的多个相互对应的凸齿环和凹环槽啮合组成，转子轴的下端同所述流体喷射轮盘的顶部固定连接。
以下做出进一步说明。
由图1所知，本发明所述喷射反推式水汽轮机有内部为空腔4的流体喷射轮盘1，该流体喷射轮盘1底面中部有流体进入口8同所述空腔4相连通，其结构特点是，所述流体喷射轮盘1对称设有在流体喷射时可使该轮盘1转动且开口方向相反的两个流体喷射口10、11(参见图2)，流体喷射轮盘1地流体进入口8同压力流体输送管2的出口端9采用动静接口，该动静接口由在该二者结合部位设置的多个相互对应的凸齿环12和凹环槽13啮合组成(参见图3)，转子轴3的下端同所述流体喷射轮盘1的顶部固定连接(二者同轴)。
还可在转子轴3的顶端安装一个受压盘5，该受压盘5顶面同有加压室14的加压盘6以所述动静接口相连接，该加压盘6上部经流体导管7同压力输送管2相连通。
本发明的工作原理是，压力流体(如高压水、高压蒸汽、高压空气或其它气体)由压力流体输送管2送入流体喷射轮盘1的内腔4中再由所述喷射口10、11喷出时，根据牛顿第三定律，它向前喷射时的力量与所产生的反推力大小相等；由流体力学可知，流体内部压强传递时不论内腔形状如何，其各处(各方向)压强相等，因此本发明喷射口的压强不会衰减；本发明将产生反推力的方向和着力点正好设置在推动轮盘旋转的最佳位置上，不会产生静力损耗，流体压强所产生的力可以被完全利用。
本发明的流体输送管2与转动的轮盘1的动静接口为动静式连接(管2静止而轮盘1转动)，管2中流体进入内腔4中，会对轮盘1产生向上的托力，适当设计后可使该力足以克服转子轴3的重力而使其悬浮于某一空间位置旋转，图3所示动静接口之结构也支持所述转子轴这样的运转方式，它的轴承只起到将转子轴定位于空间适当位置的作用，从而使转子轴3为无机械磨擦损耗性运转，避免了许多诸如“瓦温”的技术保障系统等问题。如果流体压强太大而使转子轴3上部轴承受到上顶力，则可增加图1中受压盘5、加压盘6、流体导管7组成的机构，由流体对转子轴3顶部施加下压力，以抵消所述上顶力；总之，本发明完全可设计成使转子轴3的重力无需轴承承托的程度而使其悬浮运转，因此基本上不存在发生机械运转故障的条件，理论上可以认为能长久运转。
本发明所述的动静接口，为无磨擦相对密封结构，它可使被泄流体有效受阻，压强逐渐减少，最终的泄漏可以忽略不计；从时空角度说，该结构可不使被泄流体在第一时间进入相对压强为零的大气中，而是使其进入一个增加运行时间和距离的环境，由此实现相对密封；同时，运转体表面对流体的粘滞性在缝隙中也有一定的阻力，本发明的动静接口之密封结构用于蒸气、燃气介质时，可以在其一法兰两面用矩形环槽啮合，也可拼成T形槽啮合。
由以上可知，本发明为一种喷射反推式水汽轮机，它的特点有：
1：结构简单、制造容易；
2：运行中没有机械震动，运转平稳；
3：基本无机械损耗，理论效率可达99％以上。
【附图说明】
图1是本发明一种实施例的剖视结构图；
图2是图1中A-A向剖视结构，其中箭头P为流体喷射方向；
图3是图1中B1、B2部位放大结构(剖视)图。
在图中：
1-流体喷射轮盘， 2-流体输送管，
3-转子轴， 4-空腔，
5-受压盘， 6-加压盘，
7-流体导管， 8-流体进入口，
9-出口端， 10、11-流体喷射口，
12-凸齿环， 13-凹环槽，
14-加压室。
【具体实施方式】
按照附图和上述结构的本发明装置，设计为水轮机，如图1所示利用水头落差推动轮盘1，转子轴3为发电机转子(即本发明装置推动发电机发电)，水头落差为3米，流量为每分钟100米3，按照图1所示装置比例制作本发明之水轮机。