[发明专利]一种滚动转子式动力机的新机型

说明书

本发明属于旋转活塞式机器或发动机中的容积式类别，是一种动力机的新机型。

汪克尔发动机的出现，说明了旋转活塞式发动机实现的可能性，也展示了它的优点：机械效率高、平衡、无振动、转速可提高到每分1万转以上，体积和重量很小，而且材料无特殊要求。（参考人民交通出版社：1961年〈旋转活塞式发动机（文集）〉，1972年〈三角活塞旋转式发动机〉）。但是，这种发动机存在着以下两项无法克服的缺点：

1、三角尖顶上密封条和长短辐圆外旋轮线汽缸之间无法避免的磨损和泄漏。

2、非圆柱形的汽缸和活塞的工作面上，存在着不均匀的机械应力和热膨胀，这些另件只能在专门机具中加工生产，磨损后很难在常规厂地修复或更换。

现有圆柱形的旋转活塞式机器，有滑片式油泵、真空泵和压缩机，还有滚动转子式压缩机，这些机型的汽缸都是固定的。它们的共同特点是结构简单、制造容易、造价低，操作、维修和保养方便;此外，滑片式机器在运转时几乎完全平衡，可以提高转速，而且启动功率很小，但滑片唇部摩擦功耗很大，在排量较大的机组中，泄漏量较大，承压能力及压比较小;滚动转子式压缩机的承压能力较大，压比也可以提高，而且摩擦功耗大大减小，但运转不平衡，启动功率也比较大。这些机器的共同问题是它们的滑片都承受着很大的负荷，滑片槽的导向作用和磨损未有彻底的解决办法，除此之外，如果温度变化很大，都没有适应热膨胀的措施。

中国专利CN86101726〈回转式压缩及抽气机械的转缸技术〉中，公开了一种汽缸和活塞同时各自环绕自身轴线转动的结构形式，减小了滑片式压缩机的机械功耗，提高滑片的有效期限;不过，上述最后的共同问题仍然没有解决。

本发明的目的，就是改变这两种圆柱形机器的运动关系，采用适当的气密措施，使之能够适应较高的压力和温度的变化，特别是热力发动机的压力和温度的条件，同时，保持结构简单、制造和维修方便、启动功率小、运转平衡、可以提高转速等特点。

提出如下结构型式：

一个由汽缸和汽缸盖紧固在一起的圆柱面旋转汽缸组，支承在两端外承座上;里边，一个装着一块滑片的活塞，滑套在一根长度短于汽缸组的曲轴的偏心段上，曲轴两端，支承在旋转汽缸组两缸盖内部的轴承中;由后端外承座伸入一个固定的凸起或肖轴，卡紧这根曲轴，不让它旋转;汽缸组前边缸盖，与输入轴或输出轴联结，汽缸组、滑片和活塞，同一方向，同一转速地旋转，但它们的两根轴线都固定不变。

在这种结构型式中，动力的传递是由汽缸组传到滑片上的，作用力的性质发生了变化，这里，采用一些可行的密封措施，配合适当的卸载启动方法，可以达到上述目的。

参考图1、2，正常运转时，滑片（10）由于离心力的作用，紧压在汽缸的内表面上，滑片唇部，安放着一条滑动镶板（11），这条镶板也由于离心力伸入汽缸内表面的一个轴向凹槽内，随着汽缸（9）的转动，滑动镶板即带动滑片运动，压缩气体，对气体作功，输入动力;或者，由于气体膨胀，推动滑片运动，经过滑动镶板，带动气缸旋转，输出动力。

这种动力传递过程中，都必须以滑片槽为支点，槽壁也承受一种扭转力矩，不过，作用力已大大减轻，导向作用改善，滑片的磨损大大减缓。

图3到图6，示出另一种传递结构：滑片两端，各用一根滑片肖（23），或（33）与浮动塞（22）、或与平隔板（26）联接，浮动塞或平隔板的其它二个或三个角上，各设一根径向铜滑肖（24），在正常运转时，这些滑肖都由于离心力的作用伸入到汽缸的肖孔内，经过滑肖、浮动塞或平隔板，以及滑片肖，实现汽缸到滑片的动力传递过程。和上面不同的是：滑片肖的中心线的位置，可由机组具体的工作特性，适当地选择计算。譬如，对于内燃机燃烧过程压力突然增大的特点，最重要的是保护滑片槽槽口免受伤害，所以滑片肖中心线与汽缸壁的距离，即滑片端部肖孔中心线与唇部的距离，应等于最大负荷时滑片伸出的长度。

对于上述滑片肖的结构，还有一些须要说明：图3的滑片上的肖孔、以及滑片肖的这一段，在垂直方向上的两侧，加工成略为偏平的滑动面，孔的上下方略为加长，以便滑片能经常地压紧在汽缸内表面上。

图5的滑片肖是为了热膨胀而设置的，它是一个圆柱体，长度等于平隔板的厚度，直径大于滑片延长段的高度，这个延长段比滑片肖短，它的高度则大于滑片径向伸出的最大长度，延长段滑插入滑片肖的纵向槽内，在这纵槽的槽底，放入一块板弹簧，依靠弹力，将滑片紧压在另一端的浮动塞平面上。