技术摘要：
本发明公开了一种径流式多级对转离心叶轮及其使用方法，涉及流体机械转子动力学技术领域，叶轮包括动力输入轴、正转叶轮盘和反转叶轮盘，正转叶轮盘通过叶轮毂安装在动力输入轴上，反转叶轮盘通过反转齿轮组件与动力输入轴传动连接且与正转叶轮盘形成对扣；正转叶轮盘  全部
背景技术：
叶轮按形状及流体在泵壳内流动的方向可分为径流式、轴流式、混流式。径流式叶 轮广泛应用于发动机辅助动力装置、微型燃气涡轮发动机、中小型航空涡轴发动机、乙烯压 缩机、水泵中，其工作原理是流体沿着轴向进入叶轮，被沿着径向甩出去，流体获得动能主 要来源于叶轮旋转时候产生的离心力。 现有径流式叶轮存在以下缺点：一是径流式叶轮主要用离心作用在压缩，叶片直 接推动工质压缩的效果很有限；二是目前径流式叶轮只适用于小功率输出，使得其应用受 限；三是径流式叶轮没有充分融合多级压缩的优点。
技术实现要素：
为此，本发明实施例提供一种径流式多级对转离心叶轮及其使用方法，以解决现 有技术中径流式叶轮存在的上述问题。 为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案： 根据本发明实施例的第一方面，一种径流式多级对转离心叶轮，所述叶轮包括动 力输入轴、正转叶轮盘和反转叶轮盘，所述正转叶轮盘通过叶轮毂安装在所述动力输入轴 上，所述反转叶轮盘通过反转齿轮组件与所述动力输入轴传动连接且与所述正转叶轮盘形 成对扣； 所述正转叶轮盘和所述反转叶轮盘均为凹面盘；所述正转叶轮盘的凹面侧设有多 级沿径向排列的正转叶片组；所述反转叶轮盘的凹面侧设有多级沿径向排列的反转叶片 组；多级所述正转叶片组和多级所述反转叶片组依次相互交错排布形成多级工质通道。 进一步地，每级所述正转叶片组是由同轴同半径且形状相同的正转叶片组成，各 级所述正转叶片组的正转叶片的宽度从所述正转叶轮盘的轴心向外沿径向逐渐减小；每级 所述反转叶片组是由同轴同半径且形状相同的反转叶片组成，各级所述反转叶片组的反转 叶片的宽度从所述反转叶轮盘的轴心向外沿径向逐渐减小。 进一步地，每级所述正转叶片组的正转叶片和对应的所述反转叶片组的反转叶片 的安装角相反且沿径向错位布置。 进一步地，每级所述正转叶片组的正转叶片通过至少两个正转固定环连接成一 体；每级所述反转叶片组的反转叶片通过至少两个反转固定环连接成一体。 进一步地，所述叶轮设置有轴向进气口和径向出气口。 进一步地，所述叶轮还包括离心导流叶轮，所述离心导流叶轮与所述反转叶轮盘 固定安装并与反转叶轮盘一起套装在所述动力输入轴上且靠近进气口端。 进一步地，所述反转齿轮组件包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮 4 CN 111550440 A 说　明　书 2/4 页 套设在所述动力输入轴外且与所述反转叶轮盘连接，所述第二齿轮安装在所述动力输入轴 上，所述第一齿轮与第二齿轮相对设置且通过水平设置的所述第三齿轮啮合。 进一步地，所述第一齿轮和所述第二齿轮的形状相同；第一齿轮、第二齿轮和第三 齿轮的齿与齿盘所成角度均为倾斜角，且第一齿轮的齿与齿盘所成角度与第三齿轮的齿与 齿盘所成角度之和为90°。 进一步地，所述正转叶轮盘和反转叶轮盘的厚度均从盘中心向外沿径向逐渐变 薄。 根据本发明实施例的第二方面，上述的叶轮的使用方法，其特征在于，所述使用方 法包括如下步骤： 所述动力输入轴正转，所述正转叶轮盘在所述叶轮毂的作用下正转同时带动所有 所述正转叶片组的正转叶片正转，所述反转叶轮盘和所述叶轮的离心导流叶轮在所述反转 齿轮组件作用下反转同时带动所有所述反转叶片组的反转叶片反转，所述正转叶轮盘、所 述叶轮的离心导流叶轮和所述反转叶轮盘之间形成多级工质通道； 工质经叶轮的进气口沿轴向进入，在所述叶轮的离心导流叶轮作用下推进并离心 沿径向输出；再依次经多级工质通道从所述叶轮的出气口输出。 本发明具有如下优点： 本发明一种径流式多级对转离心叶轮通过设计合理的对转正转叶片组和反转叶 片组形成多级工质通道，充分利用工质的运动惯性，增大了径流式叶轮的输出功率，其充分 融合了轴流式叶轮多级压缩与径流式叶轮高效离心的特点，具有高效的能量转化效率。可 直接应用于空压机、乙烯压缩机、航空发动机的压气机部分，也可轻易改造成势能转机械能 的透平，并与其结合使用，更能发挥本发明一种径流式多级对转离心叶轮的独特优势，应用 领域涉及航空、船舶、发电、汽车等多个方面。 附图说明 为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方 式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅 仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图引伸获得其它的实施附图。 本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供 熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的 实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功 效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。 图1为本发明实施例1提供的一种径流式多级对转离心叶轮的内部结构示意图； 图2为本发明实施例1提供的一种径流式多级对转离心叶轮的立体结构示意图； 图3为本发明实施例1提供的工质通道的形成示意图； 图4为本发明实施例1提供的单级正转叶片组的立体结构示意图； 图5为本发明实施例1提供的多级正转叶片组的立体结构示意图； 图6为本发明实施例1提供的反转齿轮组件的立体结构示意图； 图中：动力输入轴1，正转叶轮盘2，反转叶轮盘3，叶轮毂4，反转齿轮组件5，第一齿 5 CN 111550440 A 说　明　书 3/4 页 轮51，第二齿轮52，第三齿轮53，工质通道6，正转叶片7，反转叶片8，正转固定环9，进气口 11，出气口12，离心导流叶轮13。