[发明专利]异型腔原动机

说明书

技术领域

本发明涉及异型腔原动机，属流体机械和能源技术领域。 

背景技术

原动机是将水能、风能、热能、电能等自然能量或人造能量转化为机械原动力的机械装置，可以按照所使用能源类型的区别划分成不同的种类，例如水轮机、风力机、燃气轮机、蒸汽机、电动机、液压马达等。其中水轮机和液压马达属液力原动机，前者能够将液体(水)的动能转化为输出轴的旋转驱动力，后者则将液体的压力能转化为输出轴的旋转驱动力。原动机作为现代生产和生活的主要动力来源，其技术水平，不仅直接影响能源利用率和其它资源消耗，而且与保障安全生产和降低产出成本密切相关。因此，现代经济和产业技术的发展对原动机提出了更高的要求，包括能量效率、功率范围、转动速度、运转稳定性、工作可靠性、流量可调节性、结构复杂性、强度、重量、体积、安装条件、可维护性、制造工艺性等诸多方面。 

现有每一个主要类型的原动机，都有经过长期研究和使用形成的一些基本结构形式。例如在水轮机方面，有反击式水轮机和冲击式水轮机两大类，其中反击式水轮机又分为轴流式、贯流式、混流式及斜流式等结构形式。又如液压马达有齿轮式、叶片式、径向柱塞式和轴向柱塞式几种基本结构类型。但是，仅凭改进和完善现有形式的原动机，并不能完全适应新的技术和经济性需求。这是由于原动机的一些主要技术性能指标之间存在着相互制约，而在原动机的原有结构形式下，这些矛盾(与原动机的特定构造和工作特性有关)难以得到有效解决。水轮机的能量转换效率、抗空化能力、比转速三项性能，就是这种情况。液压马达的低速稳定性、转矩脉动、容积效率、结构复杂度之间也有同样的问题。 

因此，克服现有原动机存在的缺陷，需要寻求新的结构形式和工作原理。此外，现有的原动机一般都不能计量流量，而计算机网络技术的广泛应用和生产管理科学化的发展趋势，必然会要求原动机具备流量计量功能。 

发明内容

本发明的目的是提供一种构造简单、可靠性好、适用范围广并具有计量功能的转子型液力原动机-异型腔原动机。 

异型腔原动机包括由带有异型面内腔、进口、出口、进口导流槽和出口导流槽的壳体与安装在壳体两端面上的上盖板和下盖板，以及由所述上盖板和下盖板构成的密封腔，在密封腔内安装有转子。 

壳体的异型面内腔为平面对称的封闭柱面，该封闭柱面由四分之一圆弧面AB、第二过渡弧面BC、四分之一圆弧面CD和第一过渡弧面DA依次衔接构成，四分之一圆弧面AB与四分之一圆弧面CD共轴，公共轴线为O。四分之一圆弧面AB的半径R大于四分之一圆弧面CD的半径r。第一过渡弧面DA与第二过渡弧面BC的形状和尺寸相同，位置对称。四分之一圆弧面AB的端点A与第一过渡弧面DA的端点A相切，形成光滑过渡。四分之一圆弧面AB的端点B与第二过渡弧面BC的端点B相切，形成光滑过渡。四分之一圆弧面CD的端点D与第一过渡弧面DA的端点D相切，形成光滑过渡。四分之一圆弧面CD的端点C与第二过渡弧面BC的端点C相切，形成光滑过渡。第一过渡弧面DA和第二过渡弧面BC的形状和尺寸满足关系：过四分之一圆弧面AB和四分之一圆弧面CD的公共轴线O且垂直于公共轴线O的任意直线被第一过渡弧面DA和第二过渡弧面BC所截线段ce的长度L_ce大于或等于四分之一圆弧面AB与四分之一圆弧面CD的半径之和，即L_ce≥R+r。壳体上的进口和出口分别开设在第一过渡弧面DA和第二过渡弧面BC的区域内。进口导流槽开设在第一过渡弧面DA的区域内，起于端点A，止于端点D。出口导流槽开设在第二过渡弧面BC的区域内，起于端点B，止于端点C。 

上盖板和下盖板均为平板，上盖板的中心加工有第一轴承孔，下盖板的中心加工有第二轴承孔，第一轴承孔为通孔，第二轴承孔为盲孔。