[實用新型]具有轉輪雙渦旋機構的流體機械

有效

• 申請號: 201320718494.8
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN203548195U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 周覺明
• 申請（專利權）人: 周覺明
• 主分類號: F04C2/344
• 分類號: F04C2/344;F01C1/344
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種適用于流體機械與發動機的回轉容積式轉輪雙渦旋機構，涉及通風機、泵、水輪機、液壓馬達、氣動馬達、壓縮機、膨脹動力機、發動機等機械制造技術領域。

背景技術

目前用于容積式流體機械的滑片回旋運動機構，具有尺寸小、重量輕及容積效率高等優點，廣泛應用于通風機、泵、壓縮機、液壓氣動馬達等流體機械；滑片回旋運動機構主要缺點是滑片與轉子、氣缸之間的機械摩擦比較嚴重，因而產生較大的磨損和能量損失；為了解決以上不足，急需一種滑片與氣缸之間滾動或嚙合運動，滑片與轉子之間摩擦較小的運動機構來替代現有的滑片回旋運動機構。

發明內容

本發明的目的是提供一種回轉容積式的轉輪雙渦旋機構作為流體機械的工作機構，用來提高流體機械技術領域的通風機、泵、液壓動力機、水輪機、氣動機、壓縮機、膨脹動力機及發動機的項性能。

為達到上述目的，所采取的技術措施是：具有轉輪雙渦旋機構的流體機械的轉輪雙渦旋機構，由氣缸、轉子與滑動件構成；氣缸由缸套、中心固定軸、缸蓋與缸蓋軸承座組成，中心固定軸與缸蓋固定，缸蓋與缸蓋軸承座分別固定在缸套的兩端。轉輪雙渦旋機構按缸套內部型線結構分為環形雙渦旋機構、橢圓形渦旋機構與環形組合雙渦旋機構；環形雙渦旋機構的缸套內壁面為圓柱狀壁面，中心固定軸的外壁面為圓柱狀壁面，該中心固定軸固定在缸套的中心部，該固定軸在氣缸內部形成一個水平圓環形缸套室。轉子由轉輪套環與傳動軸組成，轉輪套環的套環為中空環狀，該套環的一端與轉輪盤的上盤面同心固定，轉輪盤的下盤面與傳動軸同心固定，套環的環壁上開有一個以上對稱分布的滑動槽，滑動槽中裝有滑動件，滑動件按形狀不同分為圓柱滑動件與兩端弧形滑動件；圓柱滑動件的圓柱壁面與滑動槽兩側的滑動壁面接觸滾動或滑動，圓柱滑動件的底面與轉輪盤的上盤面接觸滑動；兩端弧形滑動件的兩端弧面為同圓心弧線，左右側面互相平行，兩端弧形滑動件的左右側面與滑動槽兩側的滑動壁面分別接觸滑動；滑動件高度略小于環形缸套室的高度，直徑略小于環形缸套室的寬度；轉子的轉輪套環相對偏心安裝在缸套的環形缸套室內，轉輪套環套環的環外壁面與缸套的內壁面互相嚙合，套環的環內壁面與中心固定軸的外壁面互相嚙合，套環將環形缸套室分為月牙形的內渦旋室與外渦旋室。套環滑動槽中的滑動件將內渦旋室與外渦旋室分隔成若干個互不相通的扇形工作腔；轉子轉動，扇形工作腔通過基元容積增大與縮小重復過程對流體進行連續輸送工作。缸蓋內壁面或中心固定軸外壁面上開有與內渦旋室相通的內吸入流道與內排出流道，缸套的內壁面或缸蓋的內壁面開有與外渦旋室相通的外吸入流道與外排出流道；滑動件在外渦旋室與內渦旋室中轉動，兩個相鄰的第一滑動件與第二滑動件同時在外渦旋室與內渦旋室內轉動，外渦旋室外扇形工作腔的基元容積逐漸增大，內渦旋室內扇形工作腔的基元容積逐步縮小。環形雙渦旋機構中心固定軸的外壁面套有旋轉套，該旋轉套的內部裝有軸承件，滑動件與旋轉套的外壁面接觸，滑動件旋轉時帶動旋轉套同時轉動；環形雙渦旋機構的缸套內壁面裝有旋轉缸套，該旋轉缸套與內壁面之間裝有軸承件，滑動件與旋轉缸套的內壁接觸，滑動件旋轉時旋轉缸套同時轉動。橢圓形渦旋機構的缸套的內壁面為橢圓形壁面，中心固定軸的外壁面為橢圓形外壁面，該中心固定軸橢圓形外壁面的中心點與缸套的橢圓形壁面的中心點在同一點上，該中心固定軸在氣缸內部形成一個等寬度的橢圓形缸套室；轉子的轉輪套環安裝在缸套的橢圓形缸套室內，轉輪套環套環的環外壁面與缸套橢圓形壁面互相嚙合，套環的環內壁面與中心固定軸的橢圓形外壁面互相嚙合，套環將橢圓形缸套室分為兩個月牙形的內渦旋室與兩個月牙形的外渦旋室。環形組合雙渦旋機構的缸套內壁面由兩個不同心的同心圓弧壁面與偏心圓弧壁面連接形成的組合壁面組成，組合壁面的同心圓弧壁面圓心與缸蓋的圓心同心，中心固定軸的外壁面由同心外壁面與偏心外壁面連接形成，該中心固定軸的同心外壁面的圓心與缸套的同心圓弧壁面同心，該中心固定軸的偏心外壁面的圓心與缸套的偏心圓弧壁面同心，該中心固定軸的同心外壁面與缸套的同心圓弧壁面之間的距離等于中心固定軸偏心外壁面與缸套偏心圓弧壁面之間的距離，該中心固定軸在氣缸內部形成一個等寬度的水平環形組合缸套室。轉子由轉輪套環與傳動軸組成，轉輪套環的套環為中空環狀，該套環的一端與轉輪盤的上盤面同心固定，轉輪盤的下盤面與傳動軸同心固定，套環的環壁上開有一個以上對稱分布的滑動槽；滑動槽中裝有滑動件，滑動件按形狀不同分為圓柱滑動件與兩端弧形滑動件；圓柱滑動件的圓柱壁面與滑動槽兩側的滑動壁面接觸滾動或滑動，圓柱滑動件的底面與轉輪盤的上盤面接觸滑動；兩端弧形滑動件的兩端弧面為同圓心弧線，左右側面互相平行，兩端弧形滑動件的左右側面與滑動槽兩側的滑動壁面分別接觸滑動；滑動件高度略小于環形組合缸套室的高度，直徑略小于環形組合缸套室的寬度；轉子的轉輪套環相對同心安裝在缸套的環形組合缸套室內，轉輪套環套環的環外壁面與缸套偏心圓弧壁面互相嚙合，套環的環內壁面與中心固定軸的同心外壁面互相嚙合，套環將環形組合缸套室分為月牙狀的內渦旋室與外環形渦旋室。套環滑動槽中的滑動件將內渦旋室與外環形渦旋室分隔成若干個互不相通的扇形工作腔；轉子轉動，扇形工作腔通過基元容積增大與縮小重復過程對流體進行連續輸送工作；缸蓋內壁面或中心固定軸外壁面上開有與內渦旋室相通的內吸入流道與內排出流道，缸套的內壁面或缸蓋的內壁面開有與外渦旋室相通的外吸入流道與外排出流道；兩個相鄰的第一滑動件與第二滑動件同時在外環形渦旋室與內渦旋室內轉動，外環形渦旋室外扇形工作腔的基元容積逐漸增大，內渦旋室內扇形工作腔的基元容積逐步縮小；外扇形工作腔與外吸入流道相通，外扇形工作腔的基元容積逐漸增大，流體從外吸入流道進入外扇形工作腔內，第一滑動件與第二滑動件在外環渦旋室內同時與缸套的同心外壁面接觸滑動，該外扇形工作腔實現等容積輸送。轉子傳動軸的一端或兩端采用軸承支撐轉動，傳動軸穿在缸蓋軸承座中的密封軸承件或缸蓋的密封軸承件內部；轉子傳動軸一端采用軸承支撐轉動，另一端采用轉輪套環軸承支撐轉動，轉子套環前端的軸承套座與安裝在中心固定軸偏心軸體上的密封軸承件相互固定，中心固定軸的偏心軸體的軸盤套在轉子套環內部，軸盤與套環內壁同心旋轉動密封。一個以上的轉輪雙渦旋機構相互串接構成一個轉輪雙渦旋組合機構，該轉輪雙渦旋組合機構的一個以上的轉輪套盤固定在同一根傳動軸上串聯工作；兩個轉輪雙渦旋機構組成一個雙輪盤轉輪雙渦旋機構，該雙輪盤轉輪雙渦旋機構的一根傳動軸上串有兩個轉輪套環與轉輪套環，轉輪套環的左輪盤與轉輪套環的右輪盤相互固定組成一個雙輪盤，該雙輪盤將雙輪盤轉輪雙渦旋機構的缸套室分隔成左缸套室與右缸套室，該雙輪盤的左輪盤安裝在左缸套室內部，右輪盤安裝在右缸套室內部。