[发明专利]带有滚轮控制叶片的旋转机械

说明书

技术领域

本发明涉及包括旋转的发动机，泵和压缩机的旋转机械。

背景技术

各种各样的旋转式发动机和压缩机在其各自领域被人们所熟知。旋转式发动机得以发展的原因之一在于，在一些方面，它们比知名的内燃发动机更有效，内燃发动机使用多个活塞，每个活塞都被设置在气缸内，并通过连杆被连接到机轴。例如，在活塞线性往复运动到机轴旋转运动的变换期间，大量热和机械能被浪费。

大量的旋转发动机得以发展，其使用安装在转子中的狭槽中的滑动叶片。在2004年2月3日授权的美国专利号6,684,847中描述了一个这样的旋转动力装置。叶片绕转子被等间距地隔开，并将转子室分成离散的腔。当转子转动时，叶片沿着转子室的壁的轮廓前进，使得那些腔随着转子旋转并随着转子转动而膨胀和收缩。每个叶片包括叶片板部分，可固定到叶片的基板并穿过转子侧面中的狭槽伸出的销，旋转安装在销外端处并与在发动机侧板中形成的导向凸轮槽啮合的凸轮从动滚轮。当转子旋转时，随着由凸轮槽叶片相对于转子做径向外内往复运动，其中叶片的运动被凸轮沟槽控制，使得叶片顶部几乎接触外部定子的中间部分的内壁。

公布号WO2007/062116的PCT专利申请也描述了一种转子，该转子具有多个其中安装有可移动叶片的、径向延伸的狭缝。转子被安装在形成于发动机机体中的室中。每个叶片的运动由安装在每个叶片的相对侧边上的凸轮滚轮装置控制。凸轮滚轮与凸轮装置啮合，所述凸轮装置具有内外轨道，其中每个叶片上的较小的滚轮与外轨道啮合，较大的滚轮与内轨道啮合。在这种发动机结构中，在转子中也安装有滚轮，用以当叶片在转子中移入和移出其狭缝时滚动支撑每个叶片。

虽然上述PCT申请中示出并描述的内燃发动机具有很多优于已知的现有设计的特点，并且，与所现有设计相比，在运行时效率高，但本申请改进了这一旋转发动机设计，以提供用于控制叶片径向运动的更好的凸轮和凸轮滚轮结构，并提供能被更容易并且更经济地构造、并能使叶片的支承滚轮有效安装的转子，并且，在需要发动机中自点火的情况下，在燃烧室和压缩室之间的位置处在机体内提供压力转换配置。

发明内容

根据本发明所构造的如旋转发动机，泵或压缩机的旋转机械的一个实施例，所述旋转机械包括构成转子室的定子，所述定子具有限定该室相对侧的两个侧壁，以及基本上连续地周向延伸的内壁。该定子具有至少一个入口和至少一个出口。该旋转机械也具有安装在室中的转子，用于绕旋转中心轴旋转，并与定子在该室的相对的两端处限定两个腔。转子具有至少两个径向延伸的狭缝，狭缝绕中心轴均匀地隔开。至少两个径向可移动的叶片被分别安装在这些狭缝中的各自的单个狭缝中，并且每个叶片都具有安装在叶片的径向向内部分上的第一和第二主动滚轮以及第一和第二从动滚轮。第一主动和从动滚轮被安装在它们各自叶片的第一侧边上，第二主动和从动滚轮被安装在它们各自的叶片的相对第二侧边上。两个滚轮凸轮装置被分别设置在定子的侧壁中的各自的单个侧壁上，并邻近转子的相对侧而被放置在中心。每个滚轮凸轮装置形成主动和从动凸轮面，用于分别啮合和控制主动和从动滚轮的径向运动。这些凸轮面在滚轮凸轮装置内形成，每个滚轮凸轮装置的主动和从动凸轮表面相对于旋转轴在轴向和基本径向的方向上彼此偏移。在该旋转机械运行期间，叶片的外部顶端滑行地啮合定子的周向延伸的内壁。主动滚轮限制叶片的由于作用在叶片上的离心力而产生的向外运动，从而限制力实质转移到内壁。从动滚轮限制并控制叶片的向内运动。

在这一旋转机械的例子中，使用螺纹紧固件将每个滚轮凸轮装置可分离地连接到其各自的定子侧壁。在旋转机械运行期间，每个叶片上的主动滚轮以与从动滚轮的旋转方向相反的方向旋转。

附图说明

在下述结合所提供的附图进行的详细描述中，本领域普通技术人员将更加了解所公开的旋转机械的这些以及其他方面。

为了使本发明所属的领域中的普通技术人员更容易地理解怎样制造并使用本发明，结合附图对其示例性的实施例进行详细描述，其中：

图1是根据本发明的内燃发动机的透视图，该图显示了发动机机体的一侧上的一个侧盖和发动机机体的底侧；

图2是显示发动机部件的另一个透视图，所述发动机部件包括转子及其中心轴，安装在转子内的叶片，发动机机体的侧盖，和凸轮装置；

图3是与图2相似的透视图，但其示出了形成发动机的一侧的侧盖的另一种可替代形式；

图4是图1所示的内燃发动机的分解图；

图5是沿图1中的V-V线并通过转子的旋转轴的轴向截面图，该图显示了安装在转子的相对侧的两个叶片；