[發明專利]單活塞環形氣缸及其轉子空壓機和轉子內燃機

在審

• 申請號: 202110930165.9
• 申請日: 2021-08-13
• 公開（公告）號: CN113550889A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 郭金濤
• 申請（專利權）人: 郭金濤
• 主分類號: F04B39/12
• 分類號: F04B39/12;F04B39/00;F02B55/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉同欣

1.一種單活塞環形氣缸，其特征在于，包括外殼總成，設置在所述外殼總成內部的轉子環總成和轉子活塞總成三部分；其中所述外殼總成和所述轉子環總成同心軸設置，所述轉子環總成與所述外殼總成之間的間隙形成環形氣缸；其中所述外殼總成內表面的輪廓不為正圓，其內表面的周向表面上設置一圓弧狀凸臺(13)，所述凸臺(13)與所述外殼總成的內表面平滑過渡；所述圓弧狀凸臺的弧高與所述環形氣缸的高度一致，從而與轉子環正面始終保持接觸，且該接觸部分形成始終的密封切線；

所述轉子總成同心的設置在所述外殼總成內部，所述轉子環總成具有一個接合所述外殼總成內表面的外表面，所述外表面的輪廓為正圓；所述轉子環總成的環壁上開有沿所述環壁的軸向開設的槽口(34)，用于設置所述轉子活塞總成，使所述轉子活塞總成隨著所述轉子總成一起轉動；當所述轉子活塞總成運動到所述凸臺(13)所在的位置時，所述轉子活塞總成隨著凸臺的形狀在所述槽口(34)內做豎直往復運動；

當所述活塞總成與所述凸臺(13)接觸期間，所述轉子環總成外表面不與所述外殼總成內表面接觸；當所述活塞總成與所述外殼總成內表面非凸臺部分接觸時，始終保持所述轉子環總成外表面的周身表面的一部分與所述外殼總成內表面的一部分相接觸，剩余部分不接觸所述外殼總成內表面，所述轉子活塞總成的頂端與所述外殼總成內表面的一部分相接觸，從而將所述轉子環總成與所述外殼總成之間的間隙分成兩個獨立且不連通的腔體，所述兩個獨立的腔體隨轉子活塞總成的轉動而等比變化。

2.根據權利要求1所述的單活塞環形氣缸，其特征在于，所述外殼總成包括一個外殼環(11)和與其環形邊緣連接的兩個相對設置的環形外殼側壁(12)；所述外殼環(11)的內壁設置一圓弧狀凸臺(13)，所述外殼環(11)和凸臺(13)相對應的位置上分別設置有貫通的進氣口(14)和出氣口(15)。

3.根據權利要求2所述的單活塞環形氣缸，其特征在于，所述轉子環總成包括正圓形轉子環(21)和轉子軸(22)，所述轉子環(21)借助轉子軸(22)支撐并沿所述轉子軸轉動，所述轉子軸(22)沿所述轉子環(21)的軸線貫穿所述轉子環；所述轉子環(21)的環壁上開有沿所述環壁的軸向開設的槽口(34)；所述轉子軸的一端連接動力源，另一端裝有齒輪；所述轉子環(21)的兩端部具有凸緣(23)，所述凸緣(23)在所述轉子環(21)的端處沿周向向外延伸，所述凸緣(23)的高度與所述轉子環總成與所述外殼總成之間的間隙高度相同，所述凸緣(23)使所述外殼環(11)與轉子環(12)之間形成環形氣缸。

4.根據權利要求3所述的單活塞環形氣缸，其特征在于，所述轉子活塞總成包括：活塞外殼(31)，和設置在所述活塞外殼(31)內部的活塞(32)和復位彈簧；所述活塞外殼(31)固裝在所述轉子環(21)內表面的槽口(34)處；所述活塞(32)的縱截面為梯形，包括頂端(33)和底部(37)，所述底部(37)的外輪廓與所述槽口(34)的輪廓適配，所述活塞頂端(33)用于與所述外殼總成內表面的一部分相接觸；所述活塞底部(37)和所述活塞外殼(31)內壁設有多個位置對應的復位彈簧槽(36)，用于安裝多個復位彈簧；所述復位彈簧設置在所述活塞(32)和所述活塞外殼內壁之間的空腔(38)中，所述復位彈簧驅動所述活塞(32)往復運動，從而使所述活塞頂端(33)與所述外殼總成內表面相切。

5.根據權利要求2所述的單活塞環形氣缸，其特征在于，所述凸臺(13)和所述外殼環(11)的內壁為一體結構或是所述凸臺(13)通過固定安裝的方式與所述外殼環(11)的內壁連接。

6.根據權利要求3所述的單活塞環形氣缸，其特征在于，所述凸緣(23)與所述轉子環(21)一體成形，或是兩個密封圈套設在所述轉子環(21)的外表面端部。

7.根據權利要求4所述的單活塞環形氣缸，其特征在于，所述活塞(32)的頂端沿縱向開有槽，用于設置密封滾柱(35)；所述密封滾柱(35)用于與所述外殼總成內表面相切。