CN105275884A

CN105275884A - 动力式叶泵的增强及其应用

Info

Publication number: CN105275884A
Application number: CN201510499732.4A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: HE JIAMI
Current assignee: HE JIAMI
Priority date: 2015-08-15
Filing date: 2015-08-15
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2035-08-15
Also published as: CN105275884B

Abstract

动力式叶泵的增强及其应用，是利用泵的部件形状结构与流体特性得到合理的流体与动力的关系，在泵叶片的输出端加上有小角度的R₂以及小的R₁与R₂流体入口夹角翅片的增压器（017、423）增加流体的输出压力；在泵壳内侧结合有翅片（06、410）成为流道增加流体输出压力或流量；是螺旋流道的内定子（52、510）使流体以离心旋转冲击泵外壳内表面有粒条（512）的转子（51、511）动力输出；以管道（906、918）的高压流体冲击泵叶片（908）的小半径处或（911、916）的大半径处反向流出得到叶片所在转子的旋转动力输出；有翅片（52、510、416、419）的转子与泵壳内侧有粒条（51、511、415、418）的转子组成通过流体力传递的传动装置。

Description

动力式叶泵的增强及其应用

技术领域

本发明涉及动力直接与流体能量交换的动力叶泵或马达，尤其能增加动力式泵的输出压力、流量、效率或马达吸收流体动力的合理性和效率，以及该方法延伸的应用。

背景技术

目前，动力式叶泵具有流体输出平稳，基本无脉动，泵叶与泵体为非接触磨擦的滚动配合，得到广泛应用，但其作为泵输出压力或流量较小，作为泵和马达的流体与动力的交换效率较低，减小其的应用量和范围，所以提高泵的输出压力和效率，提高动力式叶泵作为马达的流体与动力的交换效率，是一个重要课题。

发明内容

本发明要解决技术问题的目的是通过结构上调整动力式叶泵的叶片与流体的流动关系，提高叶泵叶片的动力与流体流动交换能量的效率和流体输出压力或流量需求。

本发明要解决技术问题是改变泵叶的形状、在泵叶片外加上增压器、在泵壳内侧增加翅片流道或受力粒条以及多级组合的方法，使泵或马达的整体结构与流体流动特性能较好地配合，提高流体输出压力和动力与流体的能量交换效率。

本发明的有益之处是提高流体输出压力或流量和动力与流体的能量交换效率，扩大其的应用范围。

附图说明

图1是泵叶片与增压器配合的展开图。

图2是离心叶泵与增压器的结合图。

图3是泵壳内侧的翅片流道与泵叶或加入增压器的结构图。

图4是多层轴流泵叶与增压器、传动装置的结构图。

图5是传动装置、内旋流道马达的结构图。

图6是泵壳内侧的翅片流道与泵叶或加增压器的结构图。

图7、8是动力传动装置的结构图。

图9是一种动力式泵叶片的马达结构图。

具体实施例

在图1中，泵增压器的翅片（7、9、11、16、17）是受泵叶片（10、12、14）的旋转运动使流体被剪切和挤出流向增压器翅片的另一侧，（2）是增压器翅片与泵叶片最近距离尖角的作用流体面，与泵叶片配合面（在轴流泵的应用）或尖角切线（在离心泵应用）（18）的夹角是R₂，其角度越小越有利于增压器翅片剪切流体，越增加泵叶片动力与流体流动的转换效率；（8）是增压器翅片与泵叶片最近距离尖角的配合面，（2与8）形成的尖角是增压器翅片与泵叶片距离最近部分，（8）与泵叶片配合面（18）（在轴流泵的应用）或尖角切线（在离心泵应用）的夹角30^。＞（R₁）≥0度，R₁的角度越小，作为尖角的起始如是与（18）相切最好即是R₁=0，可以保持尖角厚度一定的情况下减小R₂的角度，R₁与R₂夹角形成的尖角厚度和翅片厚度是根据增压器翅片材料强度、流体的压力和特性（如流体是否有硬度高的颗粒等）保证在使用寿命范围有足够的承受力下取最小值，较小的夹角尖角和翅片厚度可减小流体阻力提高动力与流体流动的转换效率；L₃是R₁等于0的长度，泵作为动力输出的马达时是除了流体入口的其他与泵叶片配合面R₁等于0，泵作为流体输出离心叶泵时L₃是任何值，作为流体输出轴流叶泵时L₃取较小值以增加流道的截面积，作为气体流体输出泵L₃取较大值，作为液体流体输出泵L₃取较小值（主要是在保证剪切尖角强度时R₂值更小和2面的弧度平顺），（3、4）是增压器作为轴流泵输出端（7）或如（17）增压器翅片作为多层增压器与泵叶片的组合中间层时其流道末端弯向垂直于整体增压器的方向，即是如在离心泵的中间层（3、4）处的流道向外（流体流出方向）弯曲最大到该处向外垂直角度(泵叶片轴心与3、4末端连线的延伸15)，如在轴流泵中应用（3、4）处的流道向外弯曲最大到该处与泵轴线平行的角度（15），（15）是泵叶片与增压器配合面垂直，即在离心泵是泵转子轴心与泵叶片最大半径点连线的延伸，轴流泵是与轴线平行；作用流体面（2）处的弧半径应大一些，使流体顺着流向半径小一些的（4）面，（1）是在轴流泵输出端流体流动方向纠正片，是顺着（2）面向（4）向流体出口，可防止流体在出口端过多旋转消耗功率，并且使流体由旋转力顺滑地转变为向轴向出口冲击的力；（5、6）是增压器作为离心泵输出端（9）或如（11、16）增压器翅片作为多层增压器与泵叶片的组合中间层时其流道末端弯向增压器流体流出端旋转的方向即接近（18）的方向，（即是增压器装配在两层泵叶片中间时，增压器翅片流道末端可以在弯曲向接近18至与18垂直的15之间取任何值），如叶片（10）旋转使流体从（6）的背面流向旋转流动的旋转方向（如8、9的配合面18或蜗壳输出流道612），纠正流体的流动方向和力都接近旋转流动方向如图（203）或（6）的背面虚线；（D₁）是增压器相邻两翅片形成流道的相交的长度部分，即是面（2与3）或（2与5）在中心连线对向相交，（D₁）的长度应取值较短，一般前后翅片相交超过线（15）只会增大流体经过流道时造成能量损失，（D₂）是面（2与3）或（2与5）在中心连线对向距离，是要求输出流量较大时，增压器相邻两翅片拉开一些距离以增大流道截面积，增压器翅片在离心泵或两泵叶片中间要求输出压力为主时，（D₁、D₂）取值等于或较近于0；（L₂）是增压器在（15）方向上的厚度，（L₂）值较小时，在相同的圆周长和（D₁、D₂）可以流体在增压器的流动距离功率损失，但相同的增压器翅片间的距离（L₁）会减小增压器翅片间的总流道截面积，所以在确定得到合理的总流道截面积后尽可能减小（L₂）的取值。

图2是在离心泵中多层增压器、泵叶片和泵体的组合图，图中的（212）对应是右边的（204），（209）对应（205），（210或211）对应（206、207），（213）对应是（208），（204、205、206、207、208）在图中截面是轴向结构的，在实际应用中可以是任何的截面形状，流体是由泵叶片（213、208）旋转由一端或两端吸入，流体得到旋转力和离心力，从增压器翅片空间流道挤出和从翅片尖角剪切向面（2）向（210、206）以更近于圆周旋转的方向流出或向（211）增加向偏离中心的方向流出，再由泵叶片（209、205）的旋转增加给流体旋转力和离心力，从（212、204）的空间流道挤出和从翅片尖角剪切向面（2）向更近于圆周旋转的方向流出到蜗壳流道（如203），在轴向长度泵叶片（208）的旋转外径与增压器翅片（206）的内径基本轴向长度相等，而（206）的外径轴向长度基本等于（205）的内径轴向长度，而（202）的外径轴向长度基本等于（204）的内径轴向长度，即是径向各层泵叶片和增压器的轴向长度可以不相等，由于泵叶片（213与209）相同固定在一条旋转轴上，（209）的线转速比（213）大，即是多层泵叶片与增压器翅片组成的泵，外层的泵叶片线转速总是比内层泵叶片高和周长也比内层长，为防止流体在某层上产生负压降，使流体受各层泵叶片的力相差较大，甚至在某层泵叶片产生没有结流体施加力而是成为阻力，可以使外层泵叶片的（R₂₂、R₂₄）的角度（角度越小流体得到的旋转向受力距离长径向压力增大而不是增加径向流速）比内层小、外层增压器翅片比内层数量小而增加圆周长度使其形成流道的截面积减小、缩短各层的径向长度使各层半径比的差值缩小、外层的轴向长度比内层短使各层流体流速或流速变量稳定，综合使流体在各层泵叶片都得到稳定能量增加。

（206）是增压器翅片如实物图（214），可以一端固定在一侧的泵体内，也可以一端或两端加入端环（207、215）固定作为一个独立体与泵叶片配合装配在泵内，如增压器的轴向长度较长，也可以在轴向中间加入较薄的环体（如215的形状）以加强翅片的承受力；（201）、（202）是增压器翅片与泵叶片的配合（离心泵是径向轴流泵是轴向），其夹角为（R₂₁），流体为液体并且要求没有脉动输出时可以将（R₂₁）的角度取值大一些，流体为液体并且可以有脉动输出或流体为气体时可以将（R₂₁）的角度取值小一些或为0，流体为具有可压缩性的气体时增压器的翅片和泵叶片的数量一般需要较多或旋转速度加大，泵叶片的旋转力使气体有一定的压缩和动力受增压器翅片的尖角剪切向（2）再向另一端甩出，增压器的厚度（L₂）取值小一些，（D₁）的取值也接近于0，使流体经过增压器的流道缩短。

（R₂₂）是泵叶片吸收流体端的角度，从叶片小半径内开始吸收流体端的作用流体面与该处中心连线的切线夹角，从叶片的轴向开始吸收流体端的作用流体面与该处轴线平行线的垂直线夹角，其角度越小作用流体面使流体流速越低；（R₂₄）是从叶片小半径内吸收流体是作用流体面与该处中心连线的切线夹角的最小角度，从叶片的轴向吸收流体是作用流体面与该处轴线平行线的垂直线夹角的最小角度即是一般动力泵叶片流体输出末端，其角度越小作用给流体的径向压力越大；（R₂₅）是泵叶片在作用流体的始末端在旋转方向的角度，相同的半径角度越大流体的接受动力距离越长增加动力能。

传统的离心泵叶片是如（10）的形状，叶片在运动方向上是吸收流体端在最前面，顺着流体在叶片间的流动方向向泵叶片运动反方向弯曲，而离心泵的输出压力是与流体所受的径向动力、离心力和旋转力成正比的，相同的泵叶片半径和转速的离心力为基本固定，（R₂₄）取角度值较小（R₂₅）取角度值较大可以增加径向动力，但会减小流体的旋转力，即是其径向动力和旋转力难以兼取较大值。

（13）是泵作为流体输出时泵叶片的作用输出末端向旋转方向前弯曲，泵作为动力输出时泵叶片接受流体输入端向流体流入方向弯曲，其角度为（R₂₃），在流体输出泵可以增加流体的旋转，有利于纠正流体的流动或力的方向与增压器翅片间流道或蜗壳流道的方向接近而减小功率损耗，可以增加（R₂₂）的角度而增加吸收流体的流速，减小（R₂₄）的角度甚至小到0度而增加对流体的径向动力，加大（R₂₅）的角度而增加泵叶片对流体的施加力的长度，得到最大的流体径向动力，使（R₂₃）的角度向转向前弯曲，可以接近或大于90度，增加流体旋转方向前的力，使流体输出泵兼取大的径向力和旋转力而增加输出压力；由于增压器（包括轴向和径向）的流体入口是尽可能与旋转方向接近的，（13）的弯曲可以使流体以更高压力压向增压器（包括径向和轴向）、以更接近于增压器入口方向流动和施加力，而增加流体输出压力和效率。

动力式离心泵的叶片较多时，从图中可以看出，（L₂₇）的圆周长比（L₂₆）长较多，会使半径较小的部分在圆周方向上的流道截面积有很大减小，可以使叶片在径向长度分级，如图中，（201）是径向最长的泵叶片，（L₂₅）长度较短对应的叶片较长，（L₂₄）对应的叶片最短，这样的长短叶片间隔组合可以在泵叶片较多时增加流体从小半径流动的截面积，从而减小其轴向过长。

图4是轴流泵加增压器的示例图，（401）是增压器或泵叶片与转轴的基本相同的内径，即是增压器翅片与泵叶片的相配合处内、外径基本相等，内径（401）半径较大，减小泵叶片内外半径差较大造成的同叶片内外径转速差过大，图中由泵叶片（405）旋转轴向吸收流体，由螺旋方向与泵叶片相反的增压器翅片（404）剪切和压出流向第二级泵叶片（403），由叶片（403）再施加能量给流体向螺旋方向与泵叶片相反的增压器翅片（402）剪切和压出流出，泵叶片（403、405）的末端可以有（13）的弯曲，在保证流体受推动力的同时也使旋转流动方向和力的方向与增压器流道方向接近，如为流体轴向流出，（402）末端可如（3、4）的翅片角度配合，也可以如（1）加入（407），纠正流体流动方向为接近轴向，使旋转力转换为轴向力；也可以用蜗壳（408）输出流体，（408）可以直接连接在（403或402）的端部，如与（402）连接，（402）的末端输出角度采用（5、6）以加强流体旋转力，使增压器翅片中流出的流体与蜗壳内旋转的流体力和流动方向接近，减小功率损耗；以蜗壳（408）输出可以在两端对称连接增压器和泵叶片，蜗壳内可以为如（411）的空蜗壳输出、在（411）内加离心泵叶片或再加外离心增压器输出、采用螺旋翅片（410）细分（411）内部输出（其作用与泵壳内侧翅片06相同，即是端部的泵壳内侧翅片），（406）是轴承，增压器和泵叶片为多层串联组合时，可在增压器的内径安装如（404）内。

图3是泵壳内侧加翅片的动力式泵（这里简称壳内旋泵），是如流体输出泵的增压器翅片（可以是剪切流体的翅片022，也可以是受侧面冲击或作流道侧面的翅片021、023）直接与泵壳内侧固定或轴流泵的增压器翅片以螺旋弧状固定在泵的端面，而流体在增压器翅片间流动流出的泵，（01）、（02）是分别是泵叶片或泵壳内侧的翅片，它们流体流动方向前的泵叶片升角为Y₁和泵壳内侧翅片的反向升角Y₂，其角度最大为180度之内，最小角度大于0，如（03、05）可以分别是泵叶片对应图中的（07）或泵壳内侧翅片对应图中的（06），如叶片（07）相对于壳内翅片（06）螺向相反，它们的升角（Y₁、Y₂）都小于90度，有180度－（Y₁+Y₂）=Y₃＞0，即是泵叶片与泵壳内侧的配合翅片要有夹角Y₃，叶片（010）相对于壳内翅片（06）螺向相同，泵叶片或翅片的升角大于90度、另一配合叶片或翅片的角度小于90度，这时翅片的升角要大于泵叶片的升角，即是取小于90度相同方向的角度：泵壳内侧翅片的升角度大于泵叶片的升角度；壳内旋泵是靠泵叶片的升力、离心力、旋转力、叶片与翅片的剪切共同使流体在壳内侧翅片间的流道流动或与泵叶片间的流道一起向一端输出，如泵叶片为Y₁接近或等于90度即是（03）的状态，可以在泵叶片的吸收流体端向旋转方向弯曲如（04）以增加流体在泵叶片间的流入压力，泵叶片（01）角度小时，在泵壳内侧流道内的流体主要是受泵叶片的升力和离心力，而受旋转力较小，其与一般的轴流泵相似，只是在流道上增加了泵壳内侧翅片间的流道，可以增加低压流体的流量；泵叶片角度较近90度时，在泵壳内侧流道内的流体主要是受泵叶片的旋转力和离心力，而受升力较小，如图中（03）为泵叶片，（05）为单流道的泵壳内侧翅片，这时泵叶片与泵壳内侧翅片有很多处在单流道上施加力给流体，可以增加流体输出的压力，如泵壳内侧的翅片在轴向上有多条（如多线螺纹），则可以增加输出流量；（021、022、023）是泵壳内侧翅片的截面形状，（021、023）是受泵叶片旋转使流体倾斜向流体流动方向侧面冲击泵壳内侧翅片增加流体向前流动的力，（022）是受泵叶片旋转使流体倾斜向流体流动方向通过泵壳内侧翅片侧面的剪切增加流体向前流动的力，即是泵壳内侧翅片截面形状不限，可以只作为流道侧面、受流体的侧面冲击或剪切增加流体在流道向前的力；（011、012、013）是泵叶片的截面，可以任何形状的截面，也可以是涡轮泵转子的流道；（08）是泵叶片表面，在受流体的正压力侧（施加力给流体的面）轴向在小半径向流体流动方向高出，增加流体受泵叶片的径向离心力，有利于流体输出压力的提高，（09）是泵壳内侧翅片的角度（Y₂）较小并且为轴流方向输出时，为阻止流体旋转过于多，其效果如轴流泵增压器在输出末端加入如（1）一样纠正流体往轴向出口。

（016）是在轴向截面图中泵叶片与泵壳内侧翅片的圆周之间的增压器，实物图如（017），即是在圆周上泵叶片靠近增压器翅片（018）的内圆旋转，使流体受增压器翅片的尖角剪切，经（2）以及（5、6），以接近于旋转方向流入泵壳内侧翅片（019）的螺旋流道，（019翅片的轴向截面图形状如021、022、023，轴向截面如06），以螺旋方式向泵的一端流出；其与离心泵加增压器的区别是轴向加长，增压器外的流道改为加入螺旋翅片，流体在增压器外的流道中受多处增压器流体的冲击增加能量螺旋向端部流动，泵叶片与增压器使流体剪切形成的流动方向最好尽可能与泵壳内侧的螺旋流道接近，如需要输出流体的压力和流速较高，泵壳内侧采用单流道减小翅片的升角（Y₂），如需要输出的是以流量为主的低压流体，泵壳内侧采用多流道（如多线螺纹）增加翅片的升角（Y₂），从（017）看出增压器的轴向较长，中间的翅片不一定与轴线平行，可以在增压器翅片的中间加入轴向较薄的环状体（如020）或增压器的外侧与（019）接触，增强翅片的承受力。

（611）是泵壳内侧深度不等的翅片，在流体输出端比输入端径向深时可以增加输出流量，在流体输出端比输入端浅时可以增加输出流速和压力，整体较深有利于增加流量输出，整体较浅有利于增加输出流速和压力，（608）是泵转子的叶片，其径向深度、叶片数量和升角Y₁可以是任何取值，其作用与泵壳内侧翅片的配合应当使泵内受作用的流体流速或流量为线性的改变，（609）是泵转子吸收流体端，采用端部最大深度的泵叶片可以增大其吸收流体的截面积，提高相同泵端面的吸收流体流量。

（603）是壳内旋泵或泵叶片、增压器和泵壳内侧翅片结合成的泵的蜗旋离心输出的外壳，（601）是在蜗壳内的泵壳内侧翅片，（605）是固定连接连接整个泵叶片（两端606、602）的轴，（604）是蜗壳两端圆筒内的泵壳内侧翅片，流体受轴（605）带动两端泵叶片（606）的旋转，产生旋转力、离心力和两端向内的轴向推力，从泵壳内侧翅片（604）流道或从（604和605）一起受力流入中间蜗壳泵叶片（602），也可以从增压器（618）流入（604）的螺旋流道受力流入中间蜗壳泵叶片（602）（有增压器618流体不能由泵叶片606直接流入602），流体再受泵叶片（602）的力从泵叶片间流入输出流道（612）或从泵叶片间和（601）翅片的流道一起流入（612），在泵叶片（602）与蜗壳流道之间可以加入增压器（607），双吸口泵的叶片（602）是轴向两端对称的的离心泵叶片，泵壳内侧翅片（601、604）和泵叶片（606）为两端反向对称，单吸口泵是在一般离心泵基础上加入泵壳内侧翅片或增压器与泵叶片配合即可。

（616）是泵叶片吸收流体端从小半径到大半径在轴向逐渐向流体流入方向加长，形成在截面上中间逐步内凹，增加泵叶片吸收流体的面积，泵叶片大半径处向轴外伸出较长时，可以在叶片最大半径的伸出部分加入径向较薄的圆环连接全部叶片，增加泵叶片的受力强度，（613）是泵叶片（606）的单叶片截面，其吸收流体端向旋转方向前弯曲，（614）是泵叶片（613）向前弯曲的延伸，可以增大向前的弯曲量以增加吸收能力，其叶面图是尖角（615），即是尖角（615）是在泵叶片吸收流体的最前端，尖角的形状不限，其在泵叶片上的排列是流体密度大时数量少些流体密度小时数量多些，可从增加吸收面积和力度来增加吸收流体的能力。

（51、511）是一种动力输出泵（马达）的外壳转子，外壳转子的内表面（512）是密布的凹凸或条形状体，受流体（53、58）在圆周内表面如（59）的切向冲击吸收动力，使转子（51、511）得到旋转方向的力，又最大限度减小轴向流动，（52）是有螺旋流道的圆形定子，（53）是螺旋流道，流道的数量（如螺纹线数）越少螺旋流道的升角（R₅₀）的角度取值就可以越小，使流体的流动方向接近圆周，减小其轴向倾斜，使定子（52）相对于转子（51）的轴向推力减小，以增加力的利用效率，（51）是单向流道的定子，图中是流体从定子的一端（上方）的中心管道流入，流到定子另一端（57）时转流向螺旋流道（53），也可以是端盖（56）中有翅条（55）或没有端盖（56），定子流道通过端盖（56）或直接与外面的流道出入口相通，流体从图中下端通过流道（53）向上端流动，螺旋流道（53）的流体在离心力和流动力的作用下如（59）在（51）的内侧全部表面作切向冲击转子，使流体能量通过很多点转换总合为外转子的旋转力输出。

（58）是相当于两个定子（52）的对称反向结合形成的流道，使转子（511）与定子（510）只有旋转力的相互作用而很小或没有轴向力的相互作用，保护轴承和结合的稳定，图中定子的一半中间有流道通到两反向螺旋流道的结合部与螺旋流道相通，流体再从两端盖翅条间与外连接，也可以两个（51、52、56）反向连接，消除转子轴向力。

（54）是轴承，如转子是由中心轴输出能量，需要加端盖（55或56），轴承（54）可在转子旋转最大半径外和或轴（56）处安装，如转子不需经过中心轴输出能量，轴承直接安装在转子旋转最大半径外，这样不需加端盖（55、56），更简易和便于流体流动，图中的（54、55、56、57）只是动力输出泵的装配示例，而不是具体要求，流体的流入、流出方式以及动力的输出和轴承装配可以作任何的设计方法。

图9是一种动力输出泵（马达）图，（908、912）泵转子径向截面中的泵叶片，其轴向截面为（901、917）的形状，在轴向上泵叶片可以是（901、917）的一体结合在泵转子上，也可以是轴向外侧部分（903）是泵外壳（914）内侧与泵叶片（913）配合面形状（903形状不限），与主要受力部分（905）组成（901、917）的轴向形状的泵叶片一半如（913），泵叶片（901）轴向内侧靠中间管道侧向流体流入的方向可以有部分弯曲如图（905）下端的尖角有利于吸收流体，外侧也向流体流入的方向小量弯曲如（904）有利于阻止泄漏和有利于流体喷到（905）中后向后折弯，动力输出泵的流体是由管道（906）以基本为相切方向在开口处偏向两侧喷向（908）的最小半径处的（905），管道的出口处截面如（909）分为两侧，减小流体喷在两侧叶片（902）中间插入管道（909）的空间又不能使分开喷出流体的角度过大以免流体冲击力与旋转方向有较大角度而减小力传递，使流体喷力更大限度转换为旋转力，由轴（910）输出，而流体作用给泵叶片后向半径外或向两侧转向后流出。

（911）是使流体作用给泵叶片后向半径内或向两侧转向后流出的泵叶片，流体是从泵叶片旋转半径外的流道（918）以基本为切向喷到泵叶片（911）的大半径（912）处，（912）的面或弧面整体与流体流入冲击方向形成的角度较大甚至成直角，即是使流体如（907）正面冲击（912）后以较近于相反方向往后流出，流体的冲击力、反向流动的力以及流体为气体由压缩扩散的力等综合在（912、911、917）上的力尽可能综合为相切向前，使泵叶片最大限度地吸收流体力，泵叶片的最大半径处有如（905）的向流体流入方向的小弯曲与外壳小间隙配合，（916）是径向较短的泵叶片，不论是泵叶片（908）还是（911、916），管道流体的喷出冲击力会随距离出口的增大而衰减，气体的衰减速度更快，所以泵转子在圆周上的叶片较多（特别是流体为气体），缩短泵叶片受冲击的轮换距离，泵叶片（908、911）的流体流出叶片的出口处是使流体流出角度与切线接近更有利于对流体力的吸收，但这会减小出口截面积，而从受流体喷到的（912或905）至流出叶片出口是要求叶片间的流道截面积逐渐增大的，以及（911）的出口内径较小，采用径向长的（911或908）与径向短的（916）在圆周上间隔组合，这可以加大泵叶片在圆周方向上的出口长度，再加上轴向长度的配合，使泵叶片间截面积为逐渐增大，流体为气体时流道截面积的增大量大些，如与压缩气体的释放特性结合更好，流体为液体时流道的截面积增大量小一些。

（906、918）是马达的流体输入管道，如有一个以上的管道输入时，使管道在圆周上均匀分布可以消除旋转力以外的力，如两个管道（918）在图中的分布；（913、914、915）是马达的图例，可以是一个整体的动力输出泵，也可以是（913、914、915）轴向两侧对称结合为一个动力输出泵；（908）是流体出口径向向半径外的叶片，（911）是流体出口径向向半径内的叶片，（908和911）也可以结合为一个泵叶片，使流体可以从内、外半径和两都能流出，有利于流体为气体需要较大的出口。

一种动力传动装置，在图5中，（52、510）、（51、511）分别是相配合动力传动的一端（动力输入端或吸收动力输出端），其升角（R₅₀）取值为60至90度，在（51与52）的传动配合中，图中的（52）上端是的连接轴，设（52）为动力输入轴，在其旋转中，流体（液体）从上端经流道（53）流向（57）端，如没有散热需要端盖（56）密封和没有中心流道，如传动装置有散热需要可在（57）端向（56）或中心流道开小的流体出口（满足流体的散热需求即可），这时传动装置内的流道（53）为整体较高压力，可以减小或消除流道内液体的汽化和增加传动能力（内部流体的压力整体提高可以使旋转翅片前后的正负压力都提高，正压力提高可增加流体力的输出，负压力的提高可减小液体汽化汽蚀），升角（R₅₀）为60度时流道（53）内特别是近（57）端流体的压力较大，随着升角的增大，流道内的压力减小但旋转力加大，（R₅₀）的角度是根据液体流体在使用转速的汽化影响、内流体压力和旋转力的综合传动到从动端影响决定，（R₅₀）为较近或等于90度时，流道（53）两翅片可如图3中的（03、04）的配合或其他方式增强吸收流体能力；（511）是两个（51）的反向结合，其传动的旋转方向应使流体从两端向中间施加压力，如液体流体需要流出散热，可以使流体从（510）的中心流道或（511）中流出，也可以两个相结合的（51）向中间施加给流体的压力不相等流体从一端流出；传动装置一般以（52或510）为主动端，主要是由（52或510）与（51或511）之间的转速差，使流体如（59）在（51或511）的内表面作切向冲击成为旋转力的，流道（53）两侧的翅片在径向截面形状可如离心泵叶片，加入前弯曲（13），使与其配合的凹凸表面（512）受更大的离心力和旋转力切向冲击，增加传动强度，因为传动装置没有较大的流体流量要求，不需要（52、510）上的翅片间有较大的流道截面积，所以翅片的数量应较密以得到更多的冲击力点。

在图3中，是泵转子（03）、增压器（016）和泵壳内侧翅片（014、015在05流道内表面）组成的传动装置，其中（03）是传动装置的一端，（016）可以是固定不动，也可以和泵壳内侧翅片固定在一起作为传动装置的另一端，泵壳内侧翅片（05、014、015）表面形状和（512）一样，（05与014）的配合是流体受叶片（03）的旋转经增压器（016）形成旋转流体在（016、05、014）的空间流道主速旋转，如（59）切向冲击（014）的内半径表面得到旋转力；（05与015）的配合是流体受叶片（03）的旋转经增压器（016）形成旋转流体在螺旋翅片（05）中的等高凹凸（015）曲折流动得到旋转力，最后从（05）流道的一端流出散热，而从流体吸收的旋转力由（05）从动输出。

图4中，传动装置的一端是翅片（416、419）连接轴（420，假设为主动轴），另一端是受流体冲击的凹凸（415、417、418）连接轴（414，假设为从动轴）；翅片（419）如数量较多的轴流泵叶片，翅片末端可以有往转向前弯曲的（13）形状以纠正流体冲击凹凸受力面（418的一端面）的方向，（419）在径向截面可以是离心泵叶片的形状如（422）以增加对（418）的大半径和（417）内表面的冲击压力；（416）是在轴向上双向作用的翅片，如两个对向结合的（419）在轴向冲击（415和418的另一端）、在径向冲击（417）进行力传递；（416、419）是如（422）只能单向旋转传动的片状翅片，传动装置需要的是传动力而不是流量，在圆周上应取较多数量的翅片以增加传力点；（417）的内表面如（512）的凹凸形状，（415、418）端面如（421）的凹凸形状，（421）的受力条形是比较近于径向排列，（512）的受力条形是比较近于轴向排列，受力条形（421）与翅片（416、419）的配合角度如（R₂₁）不宜过大，以免流体冲击力过多变为流量，凹凸粒的形状和排列不限，其靠近翅片端应较小如（702）的粒条靠近（705）端较小，使粒条得到流体的冲击力基本为切向向前，是使流体在其间隙以较大的阻力流动吸收成为旋转力，（412）是如主动轴中（41、419）的双转向作用翅片，即是轴（420）带动翅片（412）正反向旋转都可以传动力给轴（414）输出，（412）在圆周上较长，会减小翅片的圆周分布数量或圆周厚度（如R₂₅）而减小传力点或力的大小；如有翅片（416、419）的轴为从动轴，（414）为主动轴时，（421）也能离心从粒条间流出冲击翅片的侧边缘进行力的传动，但传动能力较弱。

在图8中，（81）是传动装置的饼状翅片盘（82）中径向分层圆周排列的翅片（相当于412、双向416），（86）是翅片的斜视图，（84）是与翅片盘盘（82）相配合的一端粒条盘盘，（83、85）是粒条盘中的受力条形（这里是条形，也可以是如512、421的任何形状粒条形），在对应的轴向截面图中，（711、713）是各自翅片盘中的翅片，各反向插入粒条盘（709、715）中（在具体应用时也可以同向插入）与粒条通过液体进行力传递，翅片（711、713）所在盘与轴（714）连接作传动装置的一端，粒条盘（709、715）与轴（712）连接作传动装置的另一端，翅片（711或713）的径向一层圆周排列与粒条盘的配合相当于上述一周排列的（416或419、422或412）与粒条盘（415、417、418的一端）的配合传动，则（711）和（713）的径向多层和轴向多层（711所在盘与709、713所在盘与715各为轴向一层）排列等于多个一周排列的（416或419、422或412）与粒条盘（415、417、418的一端）的配合传动力之和，可以在较小的体积增大传动能力；（716）是筒状翅片盘中轴向分层圆周排列的翅片与粒条盘组成的传动装置，其传动与一轴向层的翅片（711或713）与粒条盘的配合相同，不再重述。

（705）是单个翅片（711或713）的轴向放大视图，圆周运动的翅片使流体的流动压力如（706）三面的边缘（701），冲击三面的凹凸粒条状体（702、717），促使（702、717）与（705）的力和运动方向相同而达到力传动效果，翅片（707）如（419、416、422）只能单向传动，（708）如（412）可正反方向旋转传动，即是图中（711、713或716的翅片、81）可以是（如707）的单向传动也可以如（708）双向传动。

上述的传动装置如与其他的液体藕合器一样，是翅片盘与粒条盘之间的相对速度越高传动力越大，传动装置的流体入口应比出口大，使内部流体保持一定的压力，以任何流动方式从入口向出口流出循环散热；翅片盘与粒条盘之间力传动的通断可以将液体流体改为气体、翅片盘的翅片与粒条盘产生距离或隔离，流体液体与气体的转换要设计好流体进出口的位置、位置分布和大小的关系，使流体能以合适速度无死角转换；翅片盘的翅片与粒条盘的产生距离如图中（711、713）或（716）的翅片内缩即可与粒条盘产生距离，在内缩时翅片（711、713）反向移动缩到（718）相平或凹入，（711、713）的翅片轴向排列同向时可以同向缩入减小移动距离，使翅片盘以接近平面与粒条盘相对有距离旋转，（718）可以设封住翅片缩入口的装置与翅片盘转向约束在一起，也可以将粒条盘的粒条缩入，使分离后的翅片盘与粒条盘的在轴向端面和径向圆周的配合面是接近面与面或有凹入的面配合，最大程度减小流体的力传递。

Claims

1.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，增压器是其翅片尖角面（8）与泵叶片的配合面（18）的角度30度＞（R₁）＞0度，作用面（2）与（18）的角度（R₂）是在保证尖角使用寿命内的强度时取最小值，使流体在泵叶片旋转作用下挤压和受（R₁、R₂）之间的尖角剪切向转向前尽可能接近（18）角度的面（2）上的流道流动，增压器（017）在离心泵径向流体流出到蜗壳流道端使用时，（2）上的流道后翅片有（5、6）角形成的末端流道，使流体流向转向前更接近（18）的角度，翅片（9、212、202、215、016、607）的轴向长度可以是任何值，两端或中间可以有环形体（207、214）固定翅片，固定在一端的泵壳内或增压器翅片与环形体结合成独立的增压器装配在泵叶片的外径，翅片的轴向角度以及翅片与泵叶片的配合角度（R₂₁）可以是0或0以上任何值；增压器（423）在轴向输出到出口的末端使用时，（2）上的流道后翅片有（3、4）角形成的末端流道，使流体流向与（18）垂直的（15）轴向方向，（4）末端可加入（1），使流体的流出更接近轴向出口，翅片（402、7）的径向与配合的泵叶片内、外径基本相同，可在翅片的内、外径或中间结合有径向较薄的环形体（423）固定或独立装配在泵体内；增压器位于两层泵叶片中间时，增压器翅片（11、16、17、210、211、404）的末端是从有（5、6）弯向（18）至（3、4）弯向（15）的任何角度。

2.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，一种泵壳内侧加翅片的动力式泵，是在泵壳内侧固定有任何横截面形状的翅片（06、021、022、023），其升角为（Y₂），180度＞Y₂＞0度，翅片与泵叶片（010）的螺旋方向相同时，取小于90度的方向翅片升角大于泵叶片的升角，翅片与泵叶片（07）的螺旋方向相反时，翅片的升角（Y₂）取不等于泵叶片升角的任何值，翅片（06、601、611、410）可以固定在任何角度的泵壳内侧、任何的螺距、任何高出泵壳内侧的高度，使流体受泵叶片的作用在泵壳内侧、两侧翅片以及泵叶片或增压器（016、018）形成的流道流动再输出或与泵叶片间的流道一起输出。

3.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，一种动力式泵的叶片或蜗轮泵流道（12、14、213、209、403、405），在流体输出泵是流体流出的叶片或流道末端向泵叶片的转动方向前弯曲（13），使流体的力和流动方向与离心泵的蜗壳输出流道、增压器的流道和泵壳内侧翅片间的流道方向接近或相同。

4.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，一种动力式泵的叶片，是在流体输出泵叶片的吸收流体端有波齿形尖角（614、615），尖角（614、615）可以是任何形状，增加对流体的吸收面积和力。

5.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，一种动力输出的动力式泵，泵内有螺旋流道遥定子（52、510），（52）为单向螺旋流道的定子，（510）是两个螺旋方向相反的（52）的连接，流体在（52）螺旋流道的一端向另一端如（59）离心旋转流动、在（510）螺旋流道是在中间与两端之间离心旋转流动，在螺旋流道最大半径的任何点切向冲击转子（51、511）的粒条（512），形成转子的旋转力输出。

6.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，一种动力输出的动力式泵，是由泵叶片（908、901）与转子轴（910）和／或（911、916、917）与转子轴（915）组成组成动力输出的转子，由管道（906、918）以基本相切的角度喷入动力流体冲击泵叶片（908）的小半径处和侧面的受力部分（905）从外半径、两侧流出或（911）的大半径受力部分（912）从内半径、两侧流出，受力部分（905、912）是如泵叶片的（13）弯曲部分，使流体冲击到叶片适量的面积后以适当角度反向流出，转子得到的力综合接近或等于相切向前，（908）的大半径、两侧向后弯曲以及（911）的小半径、两侧向后弯曲是使流体从（905、912）反向流出的流道末端出口更接近于与转子转动的反向相切流出，并且使泵叶片间的流道从（905、912）到出口为流道截面逐渐增大得到流体顺滑流出或对受压缩流体释放力的利用，泵叶片（908、901）、（911、916、917）与转子结合得到的旋转力可以单独或相结合输出。

7.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，一种动力传动装置，是由多片升角R₅₀60至90度的泵螺旋叶片（52）或向内压力的（510）圆周分布在主动轴的转子上主动旋转，从动转子（51或511）是内表面有较密凸出的粒条状（512）的筒状，其内半径与泵旋转叶片间隙配合，主动轴与泵叶片旋转时，流体压入从动转子筒内离心旋转冲击筒内表面的粒条状（512）形成旋转力，由从动转子筒或从动转子筒端部固定的轴（56）动力输出。

8.动力式叶泵的增强及其延伸应用，其特征在于，一种动力传动装置，是由单转向传动的多片单轴向传递力的泵叶片（419）或双轴向力的泵叶片（416）圆周分布在主动轴（420）的转子上主动旋转，有粒条盘（421）形状的（418）装配在（419）的正压力端部间隙配合，或有粒条盘（421）形状的（415、418）装配在（416）的两端部间隙配合，（419或416）在最大半径处与筒状有（512）的粒条盘（417）固定装配连接在动力输出轴（414），（417）的内半径与主动转子叶片（419、416）间隙配合，转子叶片（419）形状与轴流泵叶片基本相同，其圆周分布较多，（416）相当于两片（419）轴向反向结合，旋转时使流体向轴向两端施加正压力，（419、416）在径向截面上如泵叶片有后弯曲（422、R₂₅）增加径向压力以及在靠近粒条盘（415、417、418）有如泵叶片向旋转方向前弯曲段（13）调节流体冲击方向，主动轴（420）与转子上的叶片动力旋转时，流体受叶片的轴向推力、径向推力和离心力以及端部弯曲（13）的调整方向以较近相切的方向冲击传递力到两端和外径的粒条盘（415、417、418）的粒条侧面形成旋转力，再传递到从动轴（414）输出一个旋转方向的动力。

9.根据权利要求8所述的一种动力传动装置，其特征在于，是由双转向传动的多片单轴向传递力的泵叶片（707）或双轴向力的泵叶片（708）圆周分布如（412）在主动轴（420）的转子上主动旋转，（707）相当于两个（419）泵叶片在圆周方向的反向结合，（708）相当于两个（416）泵叶片在圆周方向的反向结合，主动轴（420）与转子上的叶片动力旋转时，流体受叶片的轴向推力、径向推力和离心力以及端部弯曲（13）的调整方向以较近相切的方向冲击传递力到两端和外径相当于（415、417、418）的（702、717）粒条盘的粒条侧面形成旋转力，再传递到从动轴（414）输出正反旋转方向的动力；由单转向传动的多片单轴向传递力的泵叶片（419）、双轴向力的泵叶片（416）或双转向传动单轴向传递力的（707）、双轴向传递力的（7087）圆周分布在主动轴（714）的转子上，构成轴向装配的径向一层（711或713）再径向多层装配成饼盘的排列形状与粒条盘（709或715）力传递由结合轴（712）输出或径向装配轴向多层的传动装置（716）其中一层与其半径外的粒条盘结合的轴输出旋转力，以及构成轴向装配的径向多层（711）装配成饼盘的排列形状与粒条盘（709）力传递的装置与构成轴向装配的径向多层（713）装配成饼盘的排列形状与粒条盘（715）力传递的装置轴向多层同向或反向装配在同一动力输入轴和同一动力输出轴的动力传动装置。

10.根据权利要求8、9所述的一种动力传动装置，其特征在于，将动力传动装置的流体出口的开口截面积小于流体入口的开口截面积，增加内在的流体压力，增加力的传递能力和减小汽化的产生；加入调节装置使流体可以在液体和气体之间相互改变、使动力泵叶片或粒条盘的粒条可以缩入成为面或凹面，使主动盘与从动盘可以传动和停止传动相切换。