[发明专利]异型腔原动机

摘要

本发明公开的异型腔原动机包括壳体、转子及两块盖板构成。壳体为带有异型面内腔、进口和出口的柱体，异型面内腔由圆弧面和非圆弧面组合而成。转子由转子本体和两对组合滑板组成，转子本体为加工有传动轴、定心轴和十字交叉导向槽的圆柱体，组合滑板安装在导向槽内。盖板为加工有轴承孔的平板。壳体的两个端面与盖板配合，构成密封腔。在密封腔内，转子通过传动轴和定心轴与盖板上的轴承孔配合。工作时，进口和出口之间流体的压力差驱动转子转动，传动轴向外输出动力，同时，异型面内腔的非圆弧面使两对组合滑板交叉滑动。转子每转动一周，在腔体内形成4个标准容积，因此有等量流体流过腔体。通过计数转子的转动周数，可以计量流体的流量。

主权项

1.异型腔原动机，其特征是包括由带有异型面内腔、进口(2)、出口(3)、进口导流槽(4)和出口导流槽(5)的壳体(1)与安装在壳体(1)两端面上的上盖板(10)和下盖板(11)构成的密封腔，在密封腔内安装有转子；壳体(1)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；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Lce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Lce≥R+r；壳体(1)上的进口(2)和出口(3)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(4)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(5)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(10)和下盖板(11)均为平板，上盖板(11)的中心加工有第一轴承孔(12)，下盖板(11)的中心加工有第二轴承孔(13)，第一轴承孔(12)为通孔，第二轴承孔(13)为盲孔；转子由转子本体(6)、第一组合滑板(8)、第二组合滑板(9)以及永磁元件(7)构成；转子本体(6)的中部为加工有十字交叉导向槽的圆柱体，圆柱体的上端同轴加工有传动轴(14)，圆柱体的下端同轴加工有定心轴(15)；转子本体(6)的半径R1与四分之一圆弧面CD的半径r相等，即R1＝r；转子本体(6)的高度h与壳体(1)的高度H相等，即h＝H；转子本体(6)上的十字交叉导向槽由第一导向槽(20)和第二导向槽(21)组成，这两个导向槽的导向面都平行于转子本体(6)的轴线O；第一导向槽(20)和第二导向槽(21)都是中心对称的，每个导向槽的两翼均沿转子本体(6)的径向切入转子本体(6)一定深度，切入段同时沿转子本体(6)的轴线方向贯通；第二导向槽(21)的中部是一个沿转子本体(6)径向贯通的矩形孔，第一导向槽(20)则由转子本体(6)的上端面(22)和下端面(23)分别沿转子本体(6)的轴线方向切入转子本体(6)一定深度，切入部分同时沿转子本体(6)的径向贯通，并分别在传动轴(14)和定心轴(15)的根部与第二导向槽(21)的中部矩形孔之间穿过；转子本体(6)的圆柱体中部有一垂直于转子本体(6)的轴线O且与第一导向槽(20)平行的中间导流孔(17)，中间导流孔(17)将第一导向槽(20)分处在轴线O两侧的部分相互连通；转子本体(6)的圆柱体在靠近传动轴(14)根部的地方和靠近定心轴(15)根部的地方各有一垂直于转子本体(6)的轴线O且与第二导向槽(21)平行的侧翼导流孔(16)，将第二导向槽(21)分处在轴线O两侧的部分相互连通；第一组合滑板(8)由两块形状和尺寸完全相同的槽形滑板(33)和两个第一弹性元件(27)组合而成；槽形滑板(33)在两只槽腿的底部靠近边缘处各加工有一个第一导流孔(18)；两块槽形滑板的槽腿相互正对，两个第一弹性元件(27)分别位于两对槽腿之间；第二组合滑板由两块形状和尺寸完全相同的T形滑板(34)和一个第二弹性元件(29)组合而成；T形滑板(34)的底部靠近边缘处加工有一第二导流孔(19)；两块T形滑板的底部相互正对，第二弹性元件(29)位于两块T形滑板的底部之间；槽形滑板(33)的厚度与第一导向槽(20)的宽度相等；T形滑板(34)的厚度与第二导向槽(21)的宽度相等；槽形滑板(33)的高度h1和T形滑板(34)的高度h2均等于转子本体(6)的高度h，即h1＝h2＝h；第一组合滑板(8)以滑动配合方式安装在转子本体(6)的第一导向槽(20)内，第二组合滑板(9)以滑动配合方式安装在转子本体(6)的第二导向槽(21)内；槽形滑板(33)的长度L1与T形滑板(34)的长度L2、四分之一圆弧面AB的半径R和四分之一圆弧面CD的半径r之间满足关系：2L1≤R+r，2L2≤R+r；转子本体(6)的上端面(22)加工有沉孔(25)，永磁元件(7)安装在沉孔(25)内；转子通过转子本体(6)上的传动轴(14)和定心轴(15)分别与上盖板(10)的第一轴承孔(12)和下盖板(11)的第二轴承孔(13)旋转配合，在密封腔内转动；同时，转子通过转子本体(6)的圆柱面(24)与异型面内腔的四分之一圆弧面CD的滑动配合，转子本体(6)的上端面(22)与上盖板(10)的滑动配合，转子本体(6)的下端面(23)与下盖板(11)的滑动配合，第一组合滑板(8)和第二组合滑板(9)与异型面内腔的四分之一圆弧面AB的滑动配合，以及第一组合滑板(8)与第一导向槽(20)的滑动配合和第二组合滑板(9)与第二导向槽(21)的滑动配合，构成防内泄动密封系统；当第二组合滑板(9)的两端分别处在四分之一圆弧面AB区域内和四分之一圆弧面CD区域内时，处在四分之一圆弧面CD区域内的T形滑板(34)的第二导流孔(19)与转子本体(6)的中间导流孔(17)刚好处于同轴位置，将第一导向槽(20)的两侧连通；当第一组合滑板(8)的两端分别处在四分之一圆弧面AB区域内和四分之一圆弧面CD区域内时，处在四分之一圆弧面CD区域内的槽形滑板(33)的第一导流孔(18)与转子本体(6)的侧翼导流孔(16)刚好处于同轴位置，将第二导向槽(21)的两侧连通。