变容积偏距式水泵水轮机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105569915A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201510945755.3(22)申请日2015.12.16(71)申请人重庆理工大学地址400054重庆市巴南区李家沱红光大道69号(72)发明人古亮(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司50212代理人刘念芝(51)Int.Cl.F03B13/16(2006.01)F03B3/12(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称变容积偏距式水泵水轮机(57)摘要本发明公开了一种变容积偏距式水泵水轮机，包括蜗壳、穿设于蜗壳内的转子、用于使蜗壳相对于转子呈轴向往返运动的驱动装置、出水管以及外接的进水管。上述变容积偏距式水泵水轮机可以直接把势能压力转化为转子旋转动能，能量转换直接、高效，特别是出水口水流速度极低时，换能效率极高。CN105569915ACN105569915A权利要求书1/2页1.一种变容积偏距式水泵水轮机，其特征在于：包括蜗壳、穿设于蜗壳内的转子、用于使蜗壳相对于转子呈轴向往返运动的驱动装置、出水管以及外接的进水管，其中：所述蜗壳呈桶状结构，包括一壳底以及立于所述壳底上的壳壁，在所述壳底上开设有一与所述转子外径相匹配的圆孔，所述转子的第一端穿过所述圆孔上并相对于蜗壳旋转，在所述壳底上还设有与所述进水管相连的进水口以及与所述出水管相连的出水口，在所述壳底上开设有第一缝隙，所述第一缝隙由壳底的圆孔处向壳底的外周向设置，该第一缝隙将进水口和出水口隔离在它的两侧，在所述第一缝隙上穿设有与所述第一隙缝匹配的定子叶片；所述转子未穿过在壳底的第二端的外周面上设有一环形凸起，所述环形凸起朝向壳底的一面、壳底、壳壁的内侧面、环形凸起至壳底段的转子的外周面共同密封形成一环形过水腔，所述定子叶片的里端与所述环形凸起朝向所述壳底的一面接触；在所述环形凸起上对称开设有第二缝隙和第三缝隙，所述第二缝隙和第三缝隙将所述环形凸起分割为两个对称的半圆环；第一转子叶片和第二转子叶片分别轴向滑动的插设于所述第二缝隙和第三缝隙中；在所述第一转子叶片远离所述壳底的一端的正、反两面分别设有一第一滑轮和第二滑轮,在所述第二转子叶片远离所述壳底的一端的正、反两面分别设有一第三滑轮和第四滑轮，所述第二滑轮和第四滑轮分别位于第一滑轮和第三滑轮的外侧；在远离壳底的一端设有与所述第一滑轮以及第三滑轮匹配的圆形导轨以及设有与所述第二滑轮和第四滑轮匹配的螺旋导轨，所述圆形导轨与所述转子同轴心，所述螺旋导轨呈“U”形，所述螺旋导轨的两端头部分分别位于所述圆形导轨的外侧，当所述第一滑轮和第三滑轮均位于所述圆形导轨上时，所述第一转子叶片或者第二转子叶片接近所述定子叶片，当第二滑轮或者第四滑轮逐渐滑入所述螺旋导轨时，所述第一转子叶片或者第二转子叶片逐渐向远离所述壳底的一端移动。2.如权利要求1所述的变容积偏距式水泵水轮机，其特征在于：还包括分别用于平衡带动所述第一转子叶片和第二转子叶片轴线往复移动的第一直线轴杆和第二直线轴杆、分别套设于第一直线轴杆和第二直线轴杆上的第一轴承和第二轴承，所述第一直线轴杆和第二直线轴杆的右端固定于所述环形凸起上并分别靠近第二缝隙和第三缝隙；所述第一直线轴杆和第二直线轴杆的左端通过一固定环固定，固定环套设在所述转子上；所述第一转子叶片和第二转子叶片分别与所述第一轴承和第二轴承固定。3.如权利要求2所述的变容积偏距式水泵水轮机，其特征在于：还包括一架体，包括底架和竖立于底架的左、右两端的左支架和右支架；所述驱动装置设于所述底架上；在所述左支架和右支架上分别设有一定子，所述转子的两端分别穿设于所述定子上，并相对于所述定子转动。4.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的变容积偏距式水泵水轮机，其特征在于：所述驱动装置包括丝杆轴承副、直线轴承副，所述直线轴承副的上端与所述蜗壳的外表面连接，所述直线轴承副的下端与所述底架连接，丝杆轴承副的上端与所述蜗壳的外表面连接，所述丝杆轴承副的下端与所述底架连接，直线轴和丝杆均与主轴同向布置，通过调节丝杆轴承副调节蜗壳相对于转轴轴向位置或者环形过水腔的横截面积。2CN105569915A权利要求书2/2页5.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的变容积偏距式水泵水轮机，其特征在于：所述第一转子叶片与转子相接触的一面呈与所述与转子的外周面相匹配的弧形面，所述第一转子叶片与所述壳壁相接触的一面呈与所述壳壁的内周面相匹配的弧形面；所述第二转子叶片与转子相接触的一面呈与转子的外周面相匹配的弧形面，所述第二转子叶片与壳壁相接触的一面呈与所述壳壁的内周面相匹配的弧形面。6.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的变容积偏距式水泵水轮机，其特征在于：所述第一及第