專(zhuān)利名稱(chēng)：氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置、液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置及燃?xì)鈾C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機(jī)械、液體輸送機(jī)械和燃?xì)鈾C(jī)，特別是涉及一種氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置、液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置及燃?xì)鈾C(jī)。
二.
背景技術(shù)：
往復(fù)式壓縮機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和柱塞液體輸送機(jī)械被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)場(chǎng)合，其主要指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到很高水平，但是其存在的根本缺陷為活塞(或柱塞)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生慣性能量損失，并且隨著轉(zhuǎn)速的提高，這種能量的損失急劇增加，它阻礙此類(lèi)機(jī)械的繼續(xù)發(fā)展。
人們?yōu)榱私鉀Q這一問(wèn)題，創(chuàng)造了不少新機(jī)型，如羅茨式機(jī)、水環(huán)葉片式機(jī)、三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等，雖然取得一定成效，但是總體上還存在不少問(wèn)題，如壓縮比小，效率低，制造困難，動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性差，應(yīng)用范圍小等。
三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是一個(gè)三角轉(zhuǎn)子在一個(gè)如同橢圓形的汽缸內(nèi)上下左右偏離中心的進(jìn)行壓縮氣體和燃燒膨脹做功，三角轉(zhuǎn)子三個(gè)柱面為外凸的弧形，膨脹氣體作用在該柱面上，形成旋轉(zhuǎn)力矩，從而推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，由于該柱面沿其中一徑線(xiàn)對(duì)稱(chēng)，因此膨脹氣體的作用力被平均分配在該柱面上，有相當(dāng)一部分被抵消，所以轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小，能量轉(zhuǎn)化率低，浪費(fèi)資源。
三.
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種設(shè)計(jì)合理、有效消除慣性能量損失、能量轉(zhuǎn)化率高、降低噪音的氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置、液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置及燃?xì)鈾C(jī)。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，含有中空?qǐng)A柱腔體、端蓋和支座，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，在密封圓柱腔體的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子，在所述壓縮轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板。
所述蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面，所述的水牛角狀扇形截面的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B點(diǎn)為圓心，以密封隔離活動(dòng)弧形板內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為半徑的圓弧線(xiàn)的交點(diǎn)C，做BC弦的中垂線(xiàn)，以B點(diǎn)為圓心，以r1為半徑畫(huà)弧，與所述中垂線(xiàn)的交點(diǎn)為O3，以O(shè)3為圓心，以r1為半徑做圓弧BC為凸弧形，圓弧AB、圓弧BC、圓弧CA所圍成的面積即為近似水牛角狀扇形面積，在密封隔離活動(dòng)弧形板與密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中安裝有復(fù)位彈性機(jī)構(gòu)。
所述密封圓盤(pán)與壓縮轉(zhuǎn)子固接，其外緣設(shè)有凹槽，凹槽中裝有彈性密封圈，或密封圓盤(pán)的外表面裝有帶臺(tái)階的薄圓盤(pán)，該臺(tái)階和密封圓盤(pán)外側(cè)臺(tái)階一起構(gòu)成凹槽，在該凹槽中裝有彈性密封圈，在密封隔離活動(dòng)弧形板的四周厚度方向設(shè)有凹槽，槽中裝有彈性密封材料層，該活動(dòng)弧形板的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面，活動(dòng)弧面板的內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2。
一種液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置，含有中空?qǐng)A柱腔體、端蓋和支座，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)液口和輸液口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，在密封圓柱腔體的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)輸液轉(zhuǎn)子，在所述輸液轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)液口和輸液口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板。
所述蝸狀旋轉(zhuǎn)輸液轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面，所述的水牛角狀扇形截面的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B點(diǎn)為圓心，以密封隔離活動(dòng)弧形板內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為半徑的圓弧線(xiàn)的交點(diǎn)C，做BC弦的中垂線(xiàn)，以B點(diǎn)為圓心，以r1為半徑畫(huà)弧，與所述中垂線(xiàn)的交點(diǎn)為O3，以O(shè)3為圓心，以r1為半徑做圓弧BC為凸弧形，圓弧AB、圓弧BC、圓弧CA所圍成的面積即為近似水牛角狀扇形面積，在輸液轉(zhuǎn)子頂部與密封圓柱腔體的接觸處設(shè)有彈性密封條。
所述密封圓盤(pán)與壓縮轉(zhuǎn)子固接，其外緣設(shè)有凹槽，凹槽中裝有彈性密封圈，或密封圓盤(pán)的外表面裝有帶臺(tái)階的薄圓盤(pán)，該臺(tái)階和密封圓盤(pán)外側(cè)臺(tái)階一起構(gòu)成凹槽，在該凹槽中裝有彈性密封圈，在密封隔離活動(dòng)弧形板的四周厚度方向設(shè)有凹槽，槽中裝有彈性密封材料層，該活動(dòng)弧形板的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面，活動(dòng)弧面板的內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2。
一種含有上述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的燃?xì)鈾C(jī)，還含有可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置和做功裝置，所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的轉(zhuǎn)軸連接在一起，或其兩個(gè)轉(zhuǎn)子共同套裝在一個(gè)轉(zhuǎn)軸上，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其中空?qǐng)A柱腔體通過(guò)各自的支座固定，可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置安裝在所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的上方，并且其轉(zhuǎn)軸與所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的共同轉(zhuǎn)軸平行，并通過(guò)齒輪組聯(lián)結(jié)，氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的進(jìn)氣口接空氣過(guò)濾裝置，其排氣口接可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的進(jìn)氣口，所述可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的排氣口接做功裝置的進(jìn)氣口。
所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子，所述蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子的橫截面為一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)以外弧線(xiàn)AB、內(nèi)弧線(xiàn)AC和弧線(xiàn)BC圍成的近似水牛角狀的扇形截面，弧線(xiàn)BC為凸弧形，在壓縮轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板；所述可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置含有中空?qǐng)A柱腔體，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，在所述轉(zhuǎn)軸上套裝有移氣轉(zhuǎn)子，在所述移氣轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有密封裝置，在移氣轉(zhuǎn)子的柱面上至少均布三個(gè)相同形狀和大小的凹弧面，兩相鄰凹弧面間設(shè)有彈性密封結(jié)構(gòu)，將密封圓柱腔體分隔為至少三個(gè)密封核狀腔或月牙狀腔，在所述密封核狀腔對(duì)應(yīng)的中空密封圓柱腔體的體壁上按順序分別設(shè)有進(jìn)氣口、點(diǎn)火花塞口、噴油口、排氣口；所述做功裝置含有中空?qǐng)A柱腔體，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，在密封圓柱腔體的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)做功轉(zhuǎn)子，在所述做功轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板，所述蝸狀旋轉(zhuǎn)做功轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面，所述的水牛角狀扇形截面的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B為起點(diǎn)，以活動(dòng)弧形板的轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為圓心，以該圓心到密封隔離活動(dòng)弧形板另一端的最遠(yuǎn)點(diǎn)之間的距離為半徑的圓弧線(xiàn)的交點(diǎn)C，圓弧BC為凹弧形，則弧線(xiàn)AB、弧線(xiàn)BC和弧線(xiàn)AC圍成近似水牛角狀的扇形截面，所述活動(dòng)弧面板內(nèi)弧面的弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2，該活動(dòng)弧形板的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面。
在所述壓縮轉(zhuǎn)子和做功轉(zhuǎn)子兩端的密封圓盤(pán)外緣設(shè)有至少一個(gè)凹槽，凹槽中裝有彈性密封圈，或密封圓盤(pán)的外表面裝有帶臺(tái)階的薄圓盤(pán)，該臺(tái)階和密封圓盤(pán)外側(cè)臺(tái)階一起構(gòu)成凹槽，在該凹槽中裝有彈性密封圈，所述移氣轉(zhuǎn)子的兩端面上設(shè)有弧形凹槽，在該凹槽中安裝有密封條。
本發(fā)明的有益效果1.本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、能量轉(zhuǎn)化率高，其轉(zhuǎn)子的截面形狀為蝸狀，由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑、以轉(zhuǎn)子軸心O1為圓心的圓形截面疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面，做功時(shí)，高壓氣體進(jìn)入做功裝置的中空?qǐng)A柱腔體內(nèi)，由于密封隔離活動(dòng)弧形板的作用，該高壓氣體直接作用在水牛角狀的扇形的弧面BC上，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，促使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，高壓氣體產(chǎn)生的能量幾乎沒(méi)有被分散和抵消，全部作用在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)上，因此轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，做功時(shí)間長(zhǎng)，顯著地提高能量的利用率，另外轉(zhuǎn)子做圓周運(yùn)動(dòng)，無(wú)慣性能量損失，大幅度降低能耗。
2.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造和使用，并且噪音低，在同樣功能的前提下，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子做圓周運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有曲軸及連桿的傳動(dòng)部分，因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，除制造容易外，還大幅度降低材料的使用量，相應(yīng)降低制造成本，另外，轉(zhuǎn)子做圓周運(yùn)動(dòng)，其大大降低往復(fù)噪音，從而減輕了消音器的工作量，降低了噪音污染，有利于環(huán)境保護(hù)和操作人員的身體健康。
3.本發(fā)明摩擦面積小，相應(yīng)地摩擦損失小，并且轉(zhuǎn)子為直軸式結(jié)構(gòu)，它和腔體之間采用滾動(dòng)軸承連接，更加有效地減少摩擦，進(jìn)一步提高能量的利用率。
4.本發(fā)明轉(zhuǎn)子與腔體之間的密封效果好，有效地防止氣體的泄漏，延長(zhǎng)其有效工作時(shí)間，有利于提高能量的轉(zhuǎn)化率。
5.本發(fā)明使用范圍廣，適用于壓縮機(jī)械、液體輸送機(jī)械和燃?xì)鈾C(jī)械，容易推廣實(shí)施，具有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
四.
圖1為氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意2為圖1所示氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)3為圖1所示密封隔離活動(dòng)弧形板的結(jié)構(gòu)示意4為圖3所示密封隔離活動(dòng)弧形板的D-D剖面5為做功裝置的結(jié)構(gòu)示意6為可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之一圖7為可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的結(jié)構(gòu)示意圖之二圖8是圖6所示可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)9是圖6所示可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的端面結(jié)構(gòu)10是燃?xì)鈾C(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖五.
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一參見(jiàn)圖1、圖2、圖3和圖4，圖中，氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置含有中空?qǐng)A柱腔體1、端蓋1 5和支座9，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)氣口4和排氣口2，在其兩端蓋15中心安裝有轉(zhuǎn)軸7，在轉(zhuǎn)軸7上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子，在所述壓縮轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板3，轉(zhuǎn)子7和端蓋15之間固定有軸承及軸承座16，支座9上設(shè)有肋板8和安裝孔10。
所述蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑、以轉(zhuǎn)軸軸心O1為圓心的圓形截面6疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面5而組成，所述的水牛角狀扇形截面5的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B點(diǎn)為圓心，以密封隔離活動(dòng)弧形板內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為半徑兩圓的交點(diǎn)C，做BC弦的中垂線(xiàn)，以B點(diǎn)為圓心，以r1為半徑畫(huà)弧，與所述中垂線(xiàn)的交點(diǎn)為O3，以O(shè)3為圓心，以r1為半徑做圓弧BC為凸弧形，圓弧AB、圓弧BC、圓弧CA所圍成的面積即為近似水牛角狀扇形面積，在密封隔離活動(dòng)弧形板3與密封圓柱腔體1內(nèi)壁凹弧形槽中安裝有復(fù)位彈性機(jī)構(gòu)(圖中未畫(huà)出)，該復(fù)位機(jī)構(gòu)使密封隔離活動(dòng)弧形板3的自由端時(shí)刻與蝸狀轉(zhuǎn)子的表面密封滑動(dòng)配合，以保持不漏氣。
所述密封圓盤(pán)14通過(guò)螺栓11與壓縮轉(zhuǎn)子固接，或密封圓盤(pán)14的外表面裝有帶臺(tái)階的薄圓盤(pán)12，該臺(tái)階和密封圓盤(pán)外側(cè)臺(tái)階一起構(gòu)成凹槽，在該凹槽中裝有彈性密封圈13，在密封隔離活動(dòng)弧形板3的四周厚度方向設(shè)有凹槽，槽中裝有彈性密封圈17，該活動(dòng)弧形板3的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面，活動(dòng)弧面板的內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2。
工作時(shí)，氣體由進(jìn)氣口4進(jìn)入，轉(zhuǎn)軸7帶動(dòng)蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)(圖中為順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng))，由于密封隔離活動(dòng)弧面板3的隔離作用，該轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)B前方的空間不斷縮小，其后部容積不斷擴(kuò)大，前部的空氣由于受到擠壓而升溫，形成高溫高壓氣體由排氣口2排出，進(jìn)行做功，同時(shí)，進(jìn)氣口4重新吸氣，完成一個(gè)循環(huán)。
實(shí)施例二本實(shí)施例為一種液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同，相同之處不重述，不同之處在于實(shí)施例一中的進(jìn)氣口和出氣口分別被進(jìn)液口和輸液口代替。
實(shí)施例三參見(jiàn)圖5、圖6、圖8、圖9和圖10，圖中，燃?xì)鈾C(jī)由一個(gè)所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的轉(zhuǎn)子共同套裝在一個(gè)轉(zhuǎn)軸上，同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其中空?qǐng)A柱腔體通過(guò)各自的支座固定，可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置安裝在所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的上方，并且其轉(zhuǎn)軸33與所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的共同轉(zhuǎn)軸7平行，并且轉(zhuǎn)軸33通過(guò)齒輪組與轉(zhuǎn)軸7連接(圖中未畫(huà)出)，另外氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的進(jìn)氣口4接空氣過(guò)濾裝置，其排氣口2接可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的進(jìn)氣口31，所述可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的排氣口30接做功裝置的進(jìn)氣口21，做功裝置的排氣口19通大氣。
所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的結(jié)構(gòu)和功能同實(shí)施例一相同，不重述，做功裝置的結(jié)構(gòu)與所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的結(jié)構(gòu)基本相同，參見(jiàn)圖5，在所述腔體18壁上設(shè)有進(jìn)氣口21和排氣口19，支座26上設(shè)有肋板25和安裝孔27，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸24，轉(zhuǎn)軸24上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)做功轉(zhuǎn)子，在所述做功轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口21和排氣口19之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板20，所述蝸狀旋轉(zhuǎn)做功轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑、以轉(zhuǎn)子軸心O1為圓心的圓形截面23疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面22組成，所述的水牛角狀扇形截面的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B為起點(diǎn)，以活動(dòng)弧形板的轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為圓心，以該圓心到密封隔離活動(dòng)弧形板另一端的最遠(yuǎn)點(diǎn)之間的距離為半徑的圓弧線(xiàn)的交點(diǎn)C，圓弧BC為凹弧形，則弧線(xiàn)AB、弧線(xiàn)BC和弧線(xiàn)AC圍成近似水牛角狀的扇形截面，所述活動(dòng)弧面板內(nèi)弧面的弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2，該活動(dòng)弧形板的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面。
所述可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置含有中空?qǐng)A柱腔體28，在其兩端蓋40中心安裝有轉(zhuǎn)軸33，在所述轉(zhuǎn)軸33上套裝有移氣轉(zhuǎn)子32，在所述移氣轉(zhuǎn)32子兩端設(shè)有密封裝置，在移氣轉(zhuǎn)子32的柱面上均布四個(gè)相同形狀和大小的凹弧面，兩相鄰凹弧面間的轉(zhuǎn)子上設(shè)有凹槽，在凹槽中安裝有密封條37，使轉(zhuǎn)子32和腔體28的圓柱面密封配合，在腔體的體壁上按順序分別設(shè)有進(jìn)氣口31、點(diǎn)火花塞口29、噴油口(圖中未畫(huà)出)、排氣口30，所述移氣轉(zhuǎn)子32的兩端面上設(shè)有弧形凹槽，在該凹槽中安裝有密封條39，41為密封銷(xiāo)釘，使轉(zhuǎn)子32和端蓋40密封配合，防止漏氣，轉(zhuǎn)子32和端蓋40之間固定有軸承及軸承座38，支座35上設(shè)有肋板34和安裝孔36。
工作時(shí)，氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的進(jìn)氣口4通過(guò)空氣過(guò)濾裝置吸進(jìn)空氣，此時(shí)，可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的進(jìn)氣口31關(guān)閉，在壓縮轉(zhuǎn)子的作用下，空氣被壓縮、升溫，隨著壓縮轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，氣體達(dá)到預(yù)定的壓力和溫度，而且可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的移氣轉(zhuǎn)子32轉(zhuǎn)動(dòng)，打開(kāi)其進(jìn)氣口31，氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置中的高壓高溫氣體就進(jìn)入到可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的一個(gè)密封腔中，當(dāng)移氣轉(zhuǎn)子32轉(zhuǎn)到預(yù)定位置時(shí)，從噴油口中向高壓高溫氣體中噴油，并通過(guò)點(diǎn)火花塞口29進(jìn)行點(diǎn)火，使其爆炸、膨脹，此時(shí)移氣轉(zhuǎn)子32轉(zhuǎn)到其排氣口30與做功裝置的進(jìn)氣口21連通，爆炸、膨脹后的高壓高溫氣體進(jìn)入做功裝置的腔體18中，推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)、做功，做功后的廢氣由排氣口19排到大氣中，從而完成一個(gè)工作循環(huán)?？扇?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置有四個(gè)密封腔，其轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)軸7的1/4。
實(shí)施例四參見(jiàn)圖7，本實(shí)施例與實(shí)施例三基本相同，相同之處不重述，不同之處在于在移氣轉(zhuǎn)子32的柱面上均布三個(gè)相同形狀和大小的凹弧面，形成三個(gè)密封腔。
權(quán)利要求
1.一種氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，含有中空?qǐng)A柱腔體、端蓋和支座，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，其特征是在密封圓柱腔體的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子，在所述壓縮轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征是所述蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面，所述的水牛角狀扇形截面的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B點(diǎn)為圓心，以密封隔離活動(dòng)弧形板內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為半徑的圓弧線(xiàn)的交點(diǎn)C，做BC弦的中垂線(xiàn)，以B點(diǎn)為圓心，以r1為半徑畫(huà)弧，與所述中垂線(xiàn)的交點(diǎn)為O3，以O(shè)3為圓心，以r1為半徑做圓弧BC為凸弧形，圓弧AB、圓弧BC、圓弧CA所圍成的面積即為近似水牛角狀扇形面積，在密封隔離活動(dòng)弧形板與密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中安裝有復(fù)位彈性機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置，其特征是所述密封圓盤(pán)與壓縮轉(zhuǎn)子固接，其外緣設(shè)有凹槽，凹槽中裝有彈性密封圈，或密封圓盤(pán)的外表面裝有帶臺(tái)階的薄圓盤(pán)，該臺(tái)階和密封圓盤(pán)外側(cè)臺(tái)階一起構(gòu)成凹槽，在該凹槽中裝有彈性密封圈，在密封隔離活動(dòng)弧形板的四周厚度方向設(shè)有凹槽，槽中裝有彈性密封材料層，該活動(dòng)弧形板的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面，活動(dòng)弧面板的內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2。
4.一種液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置，含有中空?qǐng)A柱腔體、端蓋和支座，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)液口和輸液口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，其特征是在密封圓柱腔體的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)輸液轉(zhuǎn)子，在所述輸液轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)液口和輸液口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置，其特征是所述蝸狀旋轉(zhuǎn)輸液轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面，所述的水牛角狀扇形截面的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B點(diǎn)為圓心，以密封隔離活動(dòng)弧形板內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為半徑的圓弧線(xiàn)的交點(diǎn)C，做BC弦的中垂線(xiàn)，以B點(diǎn)為圓心，以r1為半徑畫(huà)弧，與所述中垂線(xiàn)的交點(diǎn)為O3，以O(shè)3為圓心，以r1為半徑做圓弧BC為凸弧形，圓弧AB、圓弧BC、圓弧CA所圍成的面積即為近似水牛角狀扇形面積，在輸液轉(zhuǎn)子頂部與密封圓柱腔體的接觸處設(shè)有彈性密封條。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置，其特征是所述密封圓盤(pán)與壓縮轉(zhuǎn)子固接，其外緣設(shè)有凹槽，凹槽中裝有彈性密封圈，或密封圓盤(pán)的外表面裝有帶臺(tái)階的薄圓盤(pán)，該臺(tái)階和密封圓盤(pán)外側(cè)臺(tái)階一起構(gòu)成凹槽，在該凹槽中裝有彈性密封圈，在密封隔離活動(dòng)弧形板的四周厚度方向設(shè)有凹槽，槽中裝有彈性密封材料層，該活動(dòng)弧形板的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面，活動(dòng)弧面板的內(nèi)弧線(xiàn)弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2。
7.一種含有權(quán)利要求1所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的燃?xì)鈾C(jī)，還含有可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置和做功裝置，其特征是所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的轉(zhuǎn)軸連接在一起，或其兩個(gè)轉(zhuǎn)子共同套裝在一個(gè)轉(zhuǎn)軸上，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，其中空?qǐng)A柱腔體通過(guò)各自的支座固定，可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置安裝在所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的上方，并且其轉(zhuǎn)軸與所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的共同轉(zhuǎn)軸平行，并通過(guò)齒輪組聯(lián)結(jié)，氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的進(jìn)氣口接空氣過(guò)濾裝置，其排氣口接可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的進(jìn)氣口，所述可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的排氣口接做功裝置的進(jìn)氣口。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)鈾C(jī)，其特征是所述氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子，所述蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子的橫截面為一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)以外弧線(xiàn)AB、內(nèi)弧線(xiàn)AC和弧線(xiàn)BC圍成的近似水牛角狀的扇形截面，弧線(xiàn)BC為凸弧形，在壓縮轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板；所述可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置含有中空?qǐng)A柱腔體，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，在所述轉(zhuǎn)軸上套裝有移氣轉(zhuǎn)子，在所述移氣轉(zhuǎn)子兩端設(shè)有密封裝置，在移氣轉(zhuǎn)子的柱面上至少均布三個(gè)相同形狀和大小的凹弧面，兩相鄰凹弧面間設(shè)有彈性密封結(jié)構(gòu)，將密封圓柱腔體分隔為至少三個(gè)密封核狀腔或月牙狀腔，在所述密封核狀腔對(duì)應(yīng)的中空密封圓柱腔體的體壁上按順序分別設(shè)有進(jìn)氣口、點(diǎn)火花塞口、噴油口、排氣口；所述做功裝置含有中空?qǐng)A柱腔體，在所述腔體壁上設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，在其兩端蓋中心安裝有轉(zhuǎn)軸，在密封圓柱腔體的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)做功轉(zhuǎn)子，在所述做功轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板，所述蝸狀旋轉(zhuǎn)做功轉(zhuǎn)子的橫截面由一個(gè)以轉(zhuǎn)子內(nèi)徑r2為半徑的圓形截面疊加一個(gè)近似水牛角狀的扇形截面，所述的水牛角狀扇形截面的外弧線(xiàn)是在偏心距為O1O2＝r1-r2，以O(shè)2為圓心，以r1為半徑的園弧，r1為圓柱腔體的內(nèi)徑，該圓弧的長(zhǎng)度為分別以O(shè)1，O2為圓心，以r2、r1為半徑的內(nèi)圓的切點(diǎn)A到分別以O(shè)1，O2為圓心，以r1為半徑的兩圓交點(diǎn)B，所述水牛角狀扇形截面的內(nèi)弧線(xiàn)為以A為起點(diǎn)，以O(shè)1為圓心，以r2為半徑的圓弧線(xiàn)到以B為起點(diǎn)，以活動(dòng)弧形板的轉(zhuǎn)軸中心點(diǎn)為圓心，以該圓心到密封隔離活動(dòng)弧形板另一端的最遠(yuǎn)點(diǎn)之間的距離為半徑的圓弧線(xiàn)的交點(diǎn)C，圓弧BC為凹弧形，則弧線(xiàn)AB、弧線(xiàn)BC和弧線(xiàn)AC圍成近似水牛角狀的扇形截面，所述活動(dòng)弧面板內(nèi)弧面的弦長(zhǎng)為a，并且a+r2＞r1，a≤r2，該活動(dòng)弧形板的內(nèi)弧面為以O(shè)1為圓心，以r1為半徑的圓弧面，其外弧面為以O(shè)1為圓心，以r1加上板厚為半徑的圓弧面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃?xì)鈾C(jī)，其特征是在所述壓縮轉(zhuǎn)子和做功轉(zhuǎn)子兩端的密封圓盤(pán)外緣設(shè)有至少一個(gè)凹槽，凹槽中裝有彈性密封圈，或密封圓盤(pán)的外表面裝有帶臺(tái)階的薄圓盤(pán)，該臺(tái)階和密封圓盤(pán)外側(cè)臺(tái)階一起構(gòu)成凹槽，在該凹槽中裝有彈性密封圈，所述移氣轉(zhuǎn)子的兩端面上設(shè)有弧形凹槽，在該凹槽中安裝有密封條。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置、液體旋轉(zhuǎn)輸送裝置及燃?xì)鈾C(jī)。氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的轉(zhuǎn)軸上套裝有蝸狀旋轉(zhuǎn)壓縮轉(zhuǎn)子，在所述壓縮轉(zhuǎn)子兩端固定有密封圓盤(pán)，在進(jìn)氣口和排氣口之間的密封圓柱腔體內(nèi)壁凹弧形槽中的一端鉸接固定有密封隔離活動(dòng)弧形板。燃?xì)鈾C(jī)由氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置、可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置和做功裝置組成，其中氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置和做功裝置的轉(zhuǎn)子同軸，氣體旋轉(zhuǎn)壓縮裝置的進(jìn)氣口接空氣過(guò)濾裝置，其排氣口接可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的進(jìn)氣口，所述可燃?xì)怏w移動(dòng)爆炸膨脹裝置的排氣口接做功裝置的進(jìn)氣口。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，其轉(zhuǎn)子的截面形狀為蝸狀，轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大，做功時(shí)間長(zhǎng)，顯著地提高能量的利用率，無(wú)慣性能量損失，大幅度降低能耗。
文檔編號(hào)F04C18/00GK1699752SQ20051001755
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月8日
發(fā)明者邵志剛 申請(qǐng)人:邵志剛