[发明专利]摆轮式流体发动机

说明书

本发明属于流体发动机，尤其摆轮式流体发动机，适用于液体、气液两相流体及气体压差能的回收利用和液压传动的场合。

在本发明作出之前，通常使用的流体发动机为滑片式液压马达之类，它主要由蜗壳、滑片、转子、转动轴、端盖所组成，流体从滑片式液压马达进入，由于滑片正、背面的流体存在压差，在该压差力的推动下，滑片将力传给转子，使转子和转动轴转动，流体从滑片式液压马达出口流出，于是把流体的压力位能转换为转子转动的机械能输出，达到流体压力能回收利用和液压传动的效果，具有流体额定工作压力较高、能量转换率较高等优点，可用于流体压强降低时比容增大明显的场合，但结构较复杂、摩擦损耗大、对流体中的污物较敏感，容易出故障等缺点。还有一种德国P2739036.9号专利，它主要由管壳、摆轮、转子、端盖、转动轴所组成，三个摆轮组合在转子上，并可以形成相当于圆柱形状，然后套在管壳的孔管里，使其圆柱母线与管壳的孔管母线靠拢形成密封线，由于孔管直径大、转子直径小，于是转子的外径与管壳的孔管之间形成月牙形通道，接近月牙形通道的两端管壳上分别有一个进口通道和一个出口通道与月牙形通道构成通路，当转子转动时，摆轮在离心力的作用下张开，由于它只有三个摆轮，因此它只有一个摆轮落在管壳进出口通道之间的月牙形通道上把进出口通路隔开，其一侧与管壳的进口通道构成通路并承受进口流体的压强，另一侧与管壳的出口通道构成通路并承受出口流体的压强，在摆轮两侧压差力的作用下摆轮把力传给转子从而推动转子转动对外界作功，该液压马达结构简单，工作可靠，对流体中污物的敏感性小，可用于一般液体压差能回收和液压传动，由于只有一个摆轮置于月牙形通道中，所以不能在该通道上形成彼此弧立的密封室（只能短暂形成密封室），处在月牙形通道中的摆轮承受进出口流体的全部的压差力，承受的弯矩大，摆轮与管壳的孔管壁的接触线压强大，与孔管壁的摩擦力大，流体从两侧的漏损大，容积效率低，同时由于摆轮在月牙形通道中不能形成密封室，从而流体在月牙形通道中没有比容变化的过程，所以流体在经过该通道的过程中其热力学状态不变，也就不能将流体的内能转变为膨胀功，所以德国P2739036.9号专利只能用于油等液体的压差能回收及液压传动的作用，且输出力矩波动较大，不能用于气、液两相流体、更不适用于气体的压差能回收与传动。

本发明的任务是提供一种结构简单、应用范围广、适应性强、摩擦损耗小、能量转换率高的摆轮式流体发动机。

由蜗壳1、摆轮2、转子3、转动轴4及端盖5组成的摆轮式流体发动机，其中转子3为圆柱形，其圆周上开有圆孔形或具有轴向迷宫槽的开口孔及供嵌进摆轮2的槽，摆轮2的A端是圆柱形 或具有轴向迷宫槽的圆柱形或带有棱柱形的多边形，摆轮2A端套在转子3的开口孔中并可贴靠转子3形成圆柱形状，转子3与转动轴4通过键固定在一起，摆轮2、转子3与转动轴4组成转动组件并通过转动轴4套在端盖5上的轴承内，二个端盖5通过螺钉与蜗壳1连结固定，摆轮2、转子3的侧面与两个端盖5之间为无间隙滑配合（或间隙很小），主要是蜗壳1与转子3配合部分的内腔是圆孔面，沿着转子3的旋转方向蜗壳1内腔的其余部分，其圆弧半径逐渐增大并有过渡段与圆孔面相连接，转子3与蜗壳1内腔的圆孔面构成配合关系保持微小间隙，蜗壳1中圆弧半径逐渐增大的内腔与转子3的横截面构成弯曲的啦叭形通道，该啦叭形通道的横截面积由进口至出口逐渐增大并与蜗壳1的进口与出口构成通路，当转子3运转时摆轮2摔开将弯曲的啦叭形通道分隔成彼此独立的密封室，且从进口至出口各密封室的容积是逐个增大，在转子3运转中由两个相邻摆轮2构成的密封室的容积从进口处为最小，它随着转子3运转而移动的过程中逐渐增大，至接通出口之前为最大，转子3圆周上开有开口孔的数目至少5个。