[发明专利]双轮星旋式的流体机械、发动机、流体马达、压缩机及泵

说明书

技术领域

本发明涉及流体机械技术领域，尤其涉及一种双轮星旋式的流体机械装置、发动机、流体马达、压缩机及泵。

背景技术

本发明的申请人于2010年6月10日提交了星旋式流体马达或发动机和压缩机及泵的专利申请(专利申请号：201010196950.8)。在上述专利申请中，申请人提出了一种星旋式转动装置。如图1A及1B所示，该星旋式转动装置包括：含圆筒空腔的缸体和由缸体两侧的缸体密封端盖支撑的主轴，中心太阳轮滚筒套设于主轴上；中心太阳轮滚筒的外圆筒面及缸体的内圆筒面构成环形活塞空间；环形活塞空间可通过第一组通孔与流体进/出口相连通，可通过第二组通孔与流体出/进口相连通；行星活塞轮以滚动方式置于环形活塞空间内，其伸出环形活塞空间外的两端通过连接件连接到主轴上；所述行星活塞轮为圆柱滚轮。该星旋式转动装置由于采用了圆环型液压(气压)缸，最大限度利用了机器外圆周空间，不仅半径大出力转矩大，流量大，而且出力恒定。

然而，上述的星旋式转动装置在用于发动机、流体马达、压缩机或泵时，其必须包括至少一将环形活塞空间隔离为两个容积可变工作空间的隔离机构。在该星旋式转动装置的一个工作周期内，该隔离机构至少要开/合一次。在工程实践过程中，具有上述隔离机构的星旋式转动装置出现了如下问题：

(1)由于隔离机构的存在，造成星旋式转动装置只能单向旋转，从而限定某些需要流体机械双向转动的应用场景；

(2)隔离机构开/合的噪声大，从而该星旋式转动装置不能应用于对噪声具有严格限制的场景中，例如家用空调机；

(3)在隔离机构要开/合阶段，其输出的扭矩存在一定的差距，从而该星旋式转动装置不能应用于输出扭矩平稳性具有严格限制的场合；

(4)在隔离机构闭合时，其受到流体一定的冲击，相当多的能量损失在该冲击之上，从而导致星旋式转动装置的效率降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双轮星旋式的流体机械、发动机、流体马达、压缩机及泵，以实现星旋式转动装置的正向和反向旋转。

根据本发明的一个方面，提供了一种双轮星旋式流体机械装置，包括：第一转动装置，包括：第一环形活塞空间，环绕第一主轴设置，其环形横截面与第一主轴的中心轴线垂直；N₁个滚柱行星活塞轮，在第一环形活塞空间内均匀设置，可沿该第一环形活塞空间滚动；第二转动装置，与第一转动装置相互嵌合，包括：第二环形活塞空间，环绕第二主轴设置，其环形横截面与第二主轴的中心轴线垂直；N₂个滚柱行星活塞轮，在第二环形活塞空间内均匀设置，可沿该第二环形活塞空间滚动；第一环形活塞空间和第二环形活塞空间部分重合；流体进口和流体出口，沿垂直于第一主轴和第二主轴的方向相对设置，分别与两环形活塞空间的重合部分相连通；其中，第一主轴和第二主轴相互平行；第一转动装置和第二转动装置的滚柱行星活塞轮形状相同，并可相互啮合地通过两环形活塞空间的重合部分，N₁、N₂均为大于等于3的整数。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种包括上述双轮星旋式流体机械装置的发动机，其中，流体进口与燃烧室相连通，流体出口与废气排出口相连通。

根据本发明的再一个方面，还提供了一种包括上述双轮星旋式流体机械装置的流体马达，其中，流体进口与高压流体输出口相连通，流体出口与低压流体进口相连通。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种包括上述双轮星旋式流体机械装置的压缩机，其中，流体进口与低压流体进口相连通，流体出口与高压流体输出口相连通。

根据本发明的又一个方面，还提供了一种包括上述双轮星旋式流体机械装置的泵，其中，流体进口与低压流体进口相连通，流体出口与高压流体输出口相连通。

从上述技术方案可以看出，本发明双轮星旋式流体机械装置、发动机、流体马达、压缩机及泵具有以下有益效果：

(1)由于本身为对称结构，因此本发明各种机械可以正向或反向旋转；

(2)由另一转动装置的行星活塞轮代替旋阀片，从而避免了现有技术星旋式转动装置中旋阀片开/合过程的噪声；

(3)多个行星活塞轮的啮合过程是连续地，没有严格的开/合阶段，从而保证了输出扭矩连续平稳；

(4)避免了流体对旋阀片的冲击，减小了能量损失，从而提高了本发明各种机械的效率和可靠性。

附图说明

图1A为现有技术星旋式转动装置的侧面断面示意图；

图1B为图1A所示星旋式转动装置的转动原理示意图；