[实用新型]具有转轮涡旋机构的流体机械

摘要

实用新型公开了具有转轮涡旋机构的流体机械，该转轮涡旋机构（1）按结构特征分为内转轮涡旋机构（2）与外转轮涡旋机构（3）；内转轮涡旋机构（2）的凹轮转子（6）在内转轮缸套（4）中啮合动密封旋转，凹轮转子（6）上装有凸轮活塞（8），凸轮活塞（8）与凹轮转子（6）一起旋转并同方向自转，两个凸轮活塞（8）之间涡旋室（16）内的流体在分隔件（15）的作用下连续吸入与排出工作；外转轮涡旋机构（3）的凸轮转子（37）在外转轮缸套（36）中啮合动密封旋转，凹轮活塞（38）固定在外转轮缸套（36）上并与凸轮转子（37）相互啮合动密封反向旋转，凸轮转子（37）上两个凸轮（47）之间的涡旋室（16）内的流体在凹轮活塞（38）的作用下连续吸入与排出工作。

主权项

具有转轮涡旋机构的流体机械，其特征在于：流体机械与发动机的转轮涡旋机构（1）按内部特征，分为内转轮涡旋机构（2）与外转轮涡旋机构（3）两种结构；内转轮涡旋机构（2）由内转轮缸套（4）、传动轴（5）、凹轮转子（6）、凸轮活塞（8）、内轮曲轴（9）、静齿轮（7）与动齿轮（10）组成；内转轮缸套（4）的左右端面固定有轴承密封座（4‑1），传动轴（5）的一端或两端固定有轴承密封件（11），轴承密封件（11）安装在轴承密封座（4‑1）中；传动轴（5）与凹轮转子（6）同心固定，凹轮转子（6）同心安装在内转轮缸套（4）的内部，该凹轮转子（6）与内转轮缸套（4）的缸体壁面（4‑2）之间有一个缸套室（12），该凹轮转子（6）的侧端面（6‑1）固定有一片或两片转轮盘（13），转轮盘（13）与内转轮缸套（4）缸体壁面（4‑2）旋转动密封，缸套室（12）的内部有一个或一个以上的分隔件（15），分隔件（15）的外壁中顶端（15‑1）与转轮体（14）的环形壁面（14‑1）之间啮合旋转动密封；内轮曲轴（9）的轴杆（9‑2）上固定有凸轮活塞（8），内轮曲轴（9）与凸轮活塞（8）同心旋转；凹轮转子（6）转轮体（14）的环形壁面（14‑1）上开有一个以上的弧形凹槽（17），凸轮活塞（8）同心安装在弧形凹槽（17）的内部，凸轮活塞（8）在弧形凹槽（17）内动密封旋转；凹轮转子（6）转轮盘（13）的侧面固定有密封轴承座（18），内轮曲轴（9）外部固定有密封轴承件（19），密封轴承件（19）安装在密封轴承座（18）内，该内轮曲轴（9）的轴端（9‑1）固定有动齿轮（10）及活塞平衡件（10‑1）；静齿轮（7）固定在内转轮缸套（4）的缸体内壁面（4‑3）上，动齿轮（10）与静齿轮（7）相互啮合，内转轮缸套（4）的缸体内壁面（4‑3）与转轮盘（13）之间有一个齿轮室（51），动齿轮（10）环绕静齿轮（7）在齿轮室（51）内旋转并自转，齿轮室（51）中有润滑油（50）；动齿轮（10）通过内轮曲轴（9）带动凸轮活塞（8）在弧形凹槽（17）中及在缸套室（12）内旋转运动，凸轮活塞（8）的活塞轮（20）与缸套室（12）的内壁面（12‑1）啮合旋转动密封，凸轮活塞（8）的凸轮体（21）与分隔件（15）啮合旋转动密封；分隔件（15）的密封壁面（25）的弧长与缸套室（12）内壁面（12‑1）弧长比等于活塞轮（20）以凸轮活塞（8）圆心的分布夹角（20‑1）度数与凸轮体（21）的分布夹角（21‑1）度数之比；凸轮活塞（8）与凹轮转子（6）同时旋转，凸轮活塞（8）相同方向自转；缸套室（12）内分隔件（15）的个数与凸轮活塞（8）和凹轮转子（6）的旋转圈数成比例关系，缸套室（12）内有N个分隔件（15），静齿轮（7）的直径是动齿轮（10）直径的N倍，凹轮转子（6）旋转一圈，凸轮活塞（8）旋转N圈；凸轮活塞（8）与分隔件（15）啮合动密封旋转，凸轮活塞（8）旋转移动通过相对固定的分隔件（15）；分隔件（15）密封壁面（25）的后分隔点（23‑1）附近开有吸入流道（30），分隔件（15）密封壁面（25）的前分隔点（23）附近开有排出流道（32），分隔件（15）将两个凸轮活塞（8）之间的涡旋室（16），分隔成互不相通的吸入室（33）与排出室（34）；外转轮涡旋机构（3）由外转轮缸套（36）、传动轴（5）、凸轮转子（37）、凹轮活塞（38）、活塞套（39）、外轮曲轴（40）、主齿轮（41）与副齿轮（42）组成；外转轮缸套（36）的左右端面上固定有轴承密封座（36‑1），传动轴（5）的一端或两端固定有轴承密封件（11），轴承密封件（11）安装在轴承密封座（36‑1）中；传动轴（5）与凸轮转子（37）同心固定，凸轮转子（37）同心安装在外转轮缸套（36）内部的缸套室（12）中，该凸轮转子（37）转轮体（44）的转环（45）外壁面（46）上固定有一个以上的凸轮（47），凸轮（47）圆弧壁面（48）的中间啮合面（48‑1）与外转轮缸套（36）的环形壁面（49）啮合旋转动密封；外轮曲轴（40）的轴杆（40‑2）上固定有凹轮活塞（38），该外轮曲轴（40）与凹轮活塞（38）同心旋转；外轮转缸套（36）的外壁面（36‑1）上固定有一个或一个以上的活塞套（39），活塞套（39）的内部与外转轮缸套（36）的内部通过活塞槽口（39‑1）相连通，凹轮活塞（38）同心安装在活塞套（39）的内部，凹轮活塞（38）在活塞套（39）内动密封旋转，活塞套（39）内的凹轮活塞（38）通过活塞槽口（39‑1）进入外转轮缸套（36）内部的缸套室（12）内；活塞套（39）的两端固定有的套盖密封轴承座（39‑2），外轮曲轴（40）外部固定有密封轴承件（19），密封轴承件（19）安装在套盖密封轴承座（39‑2）内，外轮曲轴（40）的轴端（40‑1）固定有副齿轮（42）及活塞平衡件（42‑1），外转轮缸套（36）的侧面内部有一个齿轮室（51），齿轮室（51）内有润滑油（50），该齿轮室（51）内的主齿轮（41）固定在传动轴（5）上，传动轴（5）带动凸轮转子（37）与主齿轮（41）同时旋转，主齿轮（41）带动副齿轮（42）旋转，副齿轮（42）通过外轮曲轴（40）带动凹轮活塞（38）在活塞套（39）中及在缸套室（12）内旋转运动；凹轮活塞（38）的活塞轮（52）与凸轮转子（37）的转环（45）外壁面（46）之间旋转动密封，凹轮活塞（38）凹轮体（53）的密封壁面（56）与凸轮转子（37）凸轮（47）的圆弧壁面（48）之间旋转动密封；凸轮转子（37）凸轮（47）的前端（47‑1）与后端（47‑2）之间的固定壁面（45‑1）的弧长与凸轮转子（37）外壁面（46）的弧长比，等于凹轮活塞（38）上凹轮体（53）圆心分布夹角（53‑1）度数与活塞轮（52）圆心分布夹角（52‑1）度数之比；凸轮转子（37）与凹轮活塞（38）同时反向旋转；凸轮转子（37）上凸轮（47）的分布数量决定凸轮转子（37）的转速与凹轮活塞（38）的转速比，凸轮转子（37）上有N个凸轮（47），凸轮转子（37）旋转一圈，凹轮活塞（38）旋转N圈，主齿轮（41）的直径是副齿轮（42）的N倍；外转轮缸套（36）的外壁面（60）与活塞套（39）的前固定点（61）附近开有与缸套室（12）内相通的吸入流道（30），外转轮缸套（36）外壁面（60）与活塞套（39）的后固定点（62）附近开有与缸套室（12）内部相通的排出流道（32）；凹轮活塞（38）的活塞轮（52）在缸套室（12）内部旋转，将两个凹轮活塞（38）之间的涡旋室（16）分为吸入室（33）与排出室（34）；内转轮涡旋机构（2）的凹轮转子（6）与传动轴（5）之间有一个叶轮盘（66），该叶轮盘（66）的内部有一片以上的叶片（67），该叶轮盘（66）的盘套（68）固定在传动轴（5）的外侧，该叶轮盘（66）的盘套（68）附近开有环形进口（71），该叶轮盘（66）的两个相邻叶片（67）之间有一个涡旋腔体（70），该涡旋腔体（70）的进口（70‑1）与环形进口（71）相通，该涡旋腔体（70）的涡旋口（72）开在凹轮转子（6）后槽交汇点（26‑1）附近；外转轮涡旋机构（3）的凸轮转子（37）与传动轴（5）之间有一个叶轮盘（66），该叶轮盘（66）的内部有一片以上的叶片（67），该叶轮盘（66）的盘套（68）套在传动轴（5）外侧，该叶轮盘（66）的盘套（68）附近开有环形进口（71），该叶轮盘（66）两个相邻叶片（67）之间有一个涡旋腔体（70），该涡旋腔体（70）的进口（70‑1）与环形进口（71）相通，该涡旋腔体（70）的涡旋口（72）开在凸轮转子（37）凸轮（47）的后端（47‑2）附近；转轮涡旋机构（1）中一个以上的内转轮涡旋机构（2）通过传动轴（5）相互连接组合工作形成一个组合内转轮涡旋机构（73），该组合内转轮涡旋机构（73）中的多个凹轮转子（6）相互固定，多个凸轮活塞（8）由一根内轮曲轴（9）串联固定，内轮曲轴（9）通过动齿轮（10）与一个静齿轮（7）啮合传动带动多个凸轮活塞（8）同时运动；转轮涡旋机构（1）中一个以上的外转轮涡旋机构（3）通过传动轴（5）相互连接组合工作形成一个组合外转轮涡旋机构（74），该组合外转轮涡旋机构（74）中的相邻的活塞套（39）之间相互固定，多个凹轮活塞（38）由一根外轮曲轴（40）串联固定，外轮曲轴（40）通过副齿轮（42）与一个主齿轮（41）啮合传动带动多个凹轮活塞（38）同时运动；转轮涡旋机构（1）按流体机械与发动机内流体的工作特征，分为气体输送机构（111）、液体输送机构（112）、液压驱动机构（113）、气压驱动机构（114）、气体压缩机构（115）、热膨胀做功机构（116）与内燃动力机构（117）。