[實用新型]具有轉輪渦旋機構的流體機械

有效

• 申請號: 201320290731.5
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN203476398U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 周覺明
• 申請（專利權）人: 周覺明
• 主分類號: F01C1/12
• 分類號: F01C1/12;F02B53/00;F02G1/00;F02K5/00;F03C2/08;F04C2/12;F04C18/12
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1.具有轉輪渦旋機構的流體機械，其特征在于：流體機械與發動機的轉輪渦旋機構（1）按內部特征，分為內轉輪渦旋機構（2）與外轉輪渦旋機構（3）兩種結構；內轉輪渦旋機構（2）由內轉輪缸套（4）、傳動軸（5）、凹輪轉子（6）、凸輪活塞（8）、內輪曲軸（9）、靜齒輪（7）與動齒輪（10）組成；內轉輪缸套（4）的左右端面固定有軸承密封座（4-1），傳動軸（5）的一端或兩端固定有軸承密封件（11），軸承密封件（11）安裝在軸承密封座（4-1）中；傳動軸（5）與凹輪轉子（6）同心固定，凹輪轉子（6）同心安裝在內轉輪缸套（4）的內部，該凹輪轉子（6）與內轉輪缸套（4）的缸體壁面（4-2）之間有一個缸套室（12），該凹輪轉子（6）的側端面（6-1）固定有一片或兩片轉輪盤（13），轉輪盤（13）與內轉輪缸套（4）缸體壁面（4-2）旋轉動密封，缸套室（12）的內部有一個或一個以上的分隔件（15），分隔件（15）的外壁中頂端（15-1）與轉輪體（14）的環形壁面（14-1）之間嚙合旋轉動密封；內輪曲軸（9）的軸桿（9-2）上固定有凸輪活塞（8），內輪曲軸（9）與凸輪活塞（8）同心旋轉；凹輪轉子（6）轉輪體（14）的環形壁面（14-1）上開有一個以上的弧形凹槽（17），凸輪活塞（8）同心安裝在弧形凹槽（17）的內部，凸輪活塞（8）在弧形凹槽（17）內動密封旋轉；凹輪轉子（6）轉輪盤（13）的側面固定有密封軸承座（18），內輪曲軸（9）外部固定有密封軸承件（19），密封軸承件（19）安裝在密封軸承座（18）內，該內輪曲軸（9）的軸端（9-1）固定有動齒輪（10）及活塞平衡件（10-1）；靜齒輪（7）固定在內轉輪缸套（4）的缸體內壁面（4-3）上，動齒輪（10）與靜齒輪（7）相互嚙合，內轉輪缸套（4）的缸體內壁面（4-3）與轉輪盤（13）之間有一個齒輪室（51），動齒輪（10）環繞靜齒輪（7）在齒輪室（51）內旋轉并自轉，齒輪室（51）中有潤滑油（50）；動齒輪（10）通過內輪曲軸（9）帶動凸輪活塞（8）在弧形凹槽（17）中及在缸套室（12）內旋轉運動，凸輪活塞（8）的活塞輪（20）與缸套室（12）的內壁面（12-1）嚙合旋轉動密封，凸輪活塞（8）的凸輪體（21）與分隔件（15）嚙合旋轉動密封；分隔件（15）的密封壁面（25）的弧長與缸套室（12）內壁面（12-1）弧長比等于活塞輪（20）以凸輪活塞（8）圓心的分布夾角（20-1）度數與凸輪體（21）的分布夾角（21-1）度數之比；凸輪活塞（8）與凹輪轉子（6）同時旋轉，凸輪活塞（8）相同方向自轉；缸套室（12）內分隔件（15）的個數與凸輪活塞（8）和凹輪轉子（6）的旋轉圈數成比例關系，缸套室（12）內有N個分隔件（15），靜齒輪（7）的直徑是動齒輪（10）直徑的N倍，凹輪轉子（6）旋轉一圈，凸輪活塞（8）旋轉N圈；凸輪活塞（8）與分隔件（15）嚙合動密封旋轉，凸輪活塞（8）旋轉移動通過相對固定的分隔件（15）；分隔件（15）密封壁面（25）的后分隔點（23-1）附近開有吸入流道（30），分隔件（15）密封壁面（25）的前分隔點（23）附近開有排出流道（32），分隔件（15）將兩個凸輪活塞（8）之間的渦旋室（16），分隔成互不相通的吸入室（33）與排出室（34）；外轉輪渦旋機構（3）由外轉輪缸套（36）、傳動軸（5）、凸輪轉子（37）、凹輪活塞（38）、活塞套（39）、外輪曲軸（40）、主齒輪（41）與副齒輪（42）組成；外轉輪缸套（36）的左右端面上固定有軸承密封座（36-1），傳動軸（5）的一端或兩端固定有軸承密封件（11），軸承密封件（11）安裝在軸承密封座（36-1）中；傳動軸（5）與凸輪轉子（37）同心固定，凸輪轉子（37）同心安裝在外轉輪缸套（36）內部的缸套室（12）中，該凸輪轉子（37）轉輪體（44）的轉環（45）外壁面（46）上固定有一個以上的凸輪（47），凸輪（47）圓弧壁面（48）的中間嚙合面（48-1）與外轉輪缸套（36）的環形壁面（49）嚙合旋轉動密封；外輪曲軸（40）的軸桿（40-2）上固定有凹輪活塞（38），該外輪曲軸（40）與凹輪活塞（38）同心旋轉；外輪轉缸套（36）的外壁面（36-1）上固定有一個或一個以上的活塞套（39），活塞套（39）的內部與外轉輪缸套（36）的內部通過活塞槽口（39-1）相連通，凹輪活塞（38）同心安裝在活塞套（39）的內部，凹輪活塞（38）在活塞套（39）內動密封旋轉，活塞套（39）內的凹輪活塞（38）通過活塞槽口（39-1）進入外轉輪缸套（36）內部的缸套室（12）內；活塞套（39）的兩端固定有的套蓋密封軸承座（39-2），外輪曲軸（40）外部固定有密封軸承件（19），密封軸承件（19）安裝在套蓋密封軸承座（39-2）內，外輪曲軸（40）的軸端（40-1）固定有副齒輪（42）及活塞平衡件（42-1），外轉輪缸套（36）的側面內部有一個齒輪室（51），齒輪室（51）內有潤滑油（50），該齒輪室（51）內的主齒輪（41）固定在傳動軸（5）上，傳動軸（5）帶動凸輪轉子（37）與主齒輪（41）同時旋轉，主齒輪（41）帶動副齒輪（42）旋轉，副齒輪（42）通過外輪曲軸（40）帶動凹輪活塞（38）在活塞套（39）中及在缸套室（12）內旋轉運動；凹輪活塞（38）的活塞輪（52）與凸輪轉子（37）的轉環（45）外壁面（46）之間旋轉動密封，凹輪活塞（38）凹輪體（53）的密封壁面（56）與凸輪轉子（37）凸輪（47）的圓弧壁面（48）之間旋轉動密封；凸輪轉子（37）凸輪（47）的前端（47-1）與后端（47-2）之間的固定壁面（45-1）的弧長與凸輪轉子（37）外壁面（46）的弧長比，等于凹輪活塞（38）上凹輪體（53）圓心分布夾角（53-1）度數與活塞輪（52）圓心分布夾角（52-1）度數之比；凸輪轉子（37）與凹輪活塞（38）同時反向旋轉；凸輪轉子（37）上凸輪（47）的分布數量決定凸輪轉子（37）的轉速與凹輪活塞（38）的轉速比，凸輪轉子（37）上有N個凸輪（47），凸輪轉子（37）旋轉一圈，凹輪活塞（38）旋轉N圈，主齒輪（41）的直徑是副齒輪（42）的N倍；外轉輪缸套（36）的外壁面（60）與活塞套（39）的前固定點（61）附近開有與缸套室（12）內相通的吸入流道（30），外轉輪缸套（36）外壁面（60）與活塞套（39）的后固定點（62）附近開有與缸套室（12）內部相通的排出流道（32）；凹輪活塞（38）的活塞輪（52）在缸套室（12）內部旋轉，將兩個凹輪活塞（38）之間的渦旋室（16）分為吸入室（33）與排出室（34）；內轉輪渦旋機構（2）的凹輪轉子（6）與傳動軸（5）之間有一個葉輪盤（66），該葉輪盤（66）的內部有一片以上的葉片（67），該葉輪盤（66）的盤套（68）固定在傳動軸（5）的外側，該葉輪盤（66）的盤套（68）附近開有環形進口（71），該葉輪盤（66）的兩個相鄰葉片（67）之間有一個渦旋腔體（70），該渦旋腔體（70）的進口（70-1）與環形進口（71）相通，該渦旋腔體（70）的渦旋口（72）開在凹輪轉子（6）后槽交匯點（26-1）附近；外轉輪渦旋機構（3）的凸輪轉子（37）與傳動軸（5）之間有一個葉輪盤（66），該葉輪盤（66）的內部有一片以上的葉片（67），該葉輪盤（66）的盤套（68）套在傳動軸（5）外側，該葉輪盤（66）的盤套（68）附近開有環形進口（71），該葉輪盤（66）兩個相鄰葉片（67）之間有一個渦旋腔體（70），該渦旋腔體（70）的進口（70-1）與環形進口（71）相通，該渦旋腔體（70）的渦旋口（72）開在凸輪轉子（37）凸輪（47）的后端（47-2）附近；轉輪渦旋機構（1）中一個以上的內轉輪渦旋機構（2）通過傳動軸（5）相互連接組合工作形成一個組合內轉輪渦旋機構（73），該組合內轉輪渦旋機構（73）中的多個凹輪轉子（6）相互固定，多個凸輪活塞（8）由一根內輪曲軸（9）串聯固定，內輪曲軸（9）通過動齒輪（10）與一個靜齒輪（7）嚙合傳動帶動多個凸輪活塞（8）同時運動；轉輪渦旋機構（1）中一個以上的外轉輪渦旋機構（3）通過傳動軸（5）相互連接組合工作形成一個組合外轉輪渦旋機構（74），該組合外轉輪渦旋機構（74）中的相鄰的活塞套（39）之間相互固定，多個凹輪活塞（38）由一根外輪曲軸（40）串聯固定，外輪曲軸（40）通過副齒輪（42）與一個主齒輪（41）嚙合傳動帶動多個凹輪活塞（38）同時運動；轉輪渦旋機構（1）按流體機械與發動機內流體的工作特征，分為氣體輸送機構（111）、液體輸送機構（112）、液壓驅動機構（113）、氣壓驅動機構（114）、氣體壓縮機構（115）、熱膨脹做功機構（116）與內燃動力機構（117）。