[發明專利]滑片式偏心平衡轉子裝置及其應用

無效

• 申請號: 98804973.2
• 申請日: 1998-05-25
• 公開（公告）號: CN1074816C
• 公開（公告）日: 2001-11-14
• 發明（設計）人: 宋俊巖
• 申請（專利權）人: 宋俊巖;田力春
• 主分類號: F04C18/344
• 分類號: F04C18/344;F04C2/344;F01C1/344
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 鄭中軍

技術領域

本發明涉及滑片式偏心平衡轉子裝置，特別是涉及流體變容式壓縮機、泵、風機和馬達的滑片式偏心平衡轉子裝置及其應用。

背景技術

在現有技術中，用于泵、壓縮機、氣動及液壓馬達的滑片式偏心轉子大多采用分離式滑片，轉子旋轉時，在離心力作用下滑片頂部抵壓缸壁運動產生很大的摩擦力，滑片容易磨損，增加了功耗并減短了機器的壽命。滑片式偏心轉子類型的機械曾引起工程界的長期重視并產生過多種不同的改進方案。在一些航空低壓油泵中使用了整體貫穿式滑片，缸體內壁形線是由幾段圓弧拼接成，滑片的受力情況比非整體式滑片的受力情況有所改善；美國專利US.A，4929159、4958995也都在設法平衡滑片旋轉時的離心力，其結構較復雜又難解決滑片對滑道的動壓力。滑片式偏心轉子類機械主要應用于中小型冷機；目前尚未見到成功的滑片式風機及熱機的報告。

往復活塞機械從中國古代冶金業中采用的風箱開始，在蒸汽機、內燃機的制造中不斷發展，但因其自身結構的限制，使蒸汽機的熱效率低于22％，汽油機的熱效率約26％～40％，柴油機的熱效率約30％～46％，而且想進一步提高熱效率和比功率十分困難。人們為了改進傳統熱機，曾探索過多種旋轉活塞發動機，其中最著名的是利用旋輪線形缸體的汪克爾型(Wankel)轉子發動機。在60年代至70年代初，該機曾批量生產并用于汽車工業，但在70年代世界性石油危機以及各國政府強化環境保護法的雙重打擊下，逐漸退出市場，僅極少廠家繼續在運動轎車、軍用移動電源及特種車船等方面繼續研制和生產少量產品。另一方面小功率燃氣輪機雖然比功率大、平衡性好、機械摩擦功耗小，但在汽車所需的功率與轉速區間的扭矩、功率輸出特性較差，而高轉速區間又要求匹配新的變速裝置，致使其造價昂貴，因此也難成為通用的發動機。

發明內容

本發明的目的之一是設計一種滑片式偏心平衡轉子(簡寫為：ESVER-Eccentric?Sliding?Vane?Equilibrium?Rotor)裝置，能使滑片與滑片之間或滑片與平衡件之間運動的慣性力互相平衡，以減少或消除滑片頂部對缸壁、滑片對滑道的動壓力，降低摩擦功耗，改善密封環境。

本發明的目的之二是將ESVER裝置應用于現有滑片式冷機，改善其主要性能指標，使之能與其它流體變容式冷機競爭并取得優勢；并發展采用ESVER的風機類產品及其他冷機產品，擴大滑片機的應用范圍。

本發明的目的之三是利用ESVER裝置發展節能型多種燃料發動機；該機應兼具傳統流體變容機械與傳統葉輪機械的綜合優點，既具有活塞式發動機在不同轉速下均有相對固定的壓縮比、膨脹比以及適用于汽車的轉速、扭矩、功率輸出特性，又具有葉輪機械將工質的壓縮過程和膨脹過程分開，相對獨立的燃燒室，高的比功率、平衡性等特點，其熱效率應高于目前傳統熱機，應是高性能同時低排氣污染的發動機。

ESVER裝置是這樣實現的：

一種滑片式偏心平衡轉子裝置，包括偏心安裝在缸體中的轉子體，偏心距為e，轉子體上有均布的徑向滑道，其特征是：轉子體有空心部分，在轉子體的徑向滑道中至少裝有一對相互垂直運動的等重部件，至少其中之一是整體貫穿滑片；過所述等重部件的質心并平行于轉子體軸線，在所述等重部件上有中心短軸或軸孔，它們由運動約束件連系；所述等重部件運動的慣性力通過所述運動約束件互相平衡。

本發明的ESVER裝置還可以通過以下措施實現：