[发明专利]具有转轮回转机构的流体动力机械

摘要

本发明公开了一种回转容积式的具有转轮回转机构的流体动力机械，转轮回转机构（1），分为转轮同步回转机构（2）、双涡旋转轮机构（3）与转轮旋叶机构（4）三种结构类型；双涡旋转轮机构（3）的缸套（70）套在转轮同步回转机构（2）的外部，叶片（54）安装在外涡旋腔（53）中，与该叶片（54）固定在同一根转轴（36）的旋片（21）或旋叶（45）安装在内涡旋腔（26）中，安装在转轮（5）内的转轴（36）通过旋叶轮（6）或旋叶控制器（46）控制旋转摆动；通过这种机构实现叶片（54）、旋片（21）或旋叶（45）无接触磨损与往复摩擦，极大提高了各种流体动力机械的各项性能。

主权项

具有转轮回转机构的流体动力机械的转轮回转机构（1），分为转轮同步回转机构（2）、双涡旋转轮机构（3）与转轮旋叶机构（4）三种结构类型；转轮同步回转机构（2）由转轮（5）、传动轴（7）、缸体（8）、旋叶轮（6）或旋叶控制装置（46）构成；转轮同步回转机构（2）利用传动轴（7）传动，转轮（5）转轮环（9）一端装有转轮套（10），转轮环（9）的另一端安装有转轮盘（11），转轮盘（11）与传动轴（7）一端同心固定，该传动轴（7）的另一端安装在缸座（12）的轴承座（13）中，该传动轴（7）转动，转轮（5）在缸盖（14）与缸座（12）之间旋转；缸盖（14）内壁固定连接有转轮轴（15），轴承件（17）安装在转轮套（10）的轴承座（33）中，转轮轴（15）与转轮套（10）之间通过轴承件（17）与密封件（16）支撑旋转动密封；转轮（5）缸盖（14）与缸座（12）之间通过机体（8‑1）相互连接固定；转轮同步回转机构（2）利用传动轮（18）传动，转轮环（9）的外壁上固定有传动轮（18），转轮环（9）的两端分别装有左转轮套（10）与右转轮套（10‑1），左转轮轴（15）安装在左转轮套（10）中，左转轮套（10）的轴承座（13）中安装有轴承件（17），左转轮轴（15）与左转轮套（10）之间通过轴承件（17）与密封件（16）支撑旋转动密封；缸座（12）的内壁固定有右转轮轴（15‑1），右转轮轴（15‑1）安装在右转轮套（10‑1）中，右转轮套（10‑1）的轴承座（13）中安装有轴承件（17），右转轮轴（15‑1）与右转轮套（10‑1）之间通过轴承件（17）与密封件（16）支撑旋转动密封；传动轮（18）转动，转轮（5）在缸盖（14）与缸座（12）之间旋转；转轮（5）的内部安装有旋叶轮（6），该旋叶轮（6）由旋叶轴（19）、一个以上的旋叶套（20）与一片以上的旋片（21）组成；旋叶轴（19）一端与缸盖（14）的转轮轴（15）偏心固定，旋叶轴（19）或偏心固定在左转轮轴（15）与右转轮轴（15‑1）之间；旋叶套（20）与旋叶轴（19）之间安装有轴承件（22），若干个外径相等的旋叶套（20）串在同一根旋叶轴（19）的外部，若干个旋叶套（19）的外壁面（23）组合成一个旋转壁面（24）；两个相邻的旋叶套（20）之间安装有密封件（25）；旋叶轮（6）偏心安装在转轮（5）的内部，将转轮（5）内部分隔形成一个月牙形的内涡旋腔（26）；旋叶轮（6）的旋转壁面（24）与转轮环（9）的内壁顶部（27）旋转啮合动密封，旋叶套（20）的外壁面（23）上固定有转轴套（28），旋片（21）的下弧形壁面（29）内部开有弧形槽（30），弧形槽（30）中的转轴（31）安装在旋叶套（20）的转轴套（28）中，转轴套（28）在弧形槽（30）中啮合转动，旋叶套（20）与旋片（21）之间通过转轴（31）链接旋转；旋片（21）的下弧形壁面（32）与旋叶轮（6）旋转壁面（24）啮合转动；转轮环（9）的内壁面（27）上开有旋转套孔（34）与旋叶槽（35），旋片（21）的转轴（36）安装在转轮环（9）的旋转套孔（34）中，旋片（21）旋进旋叶槽（35）中，该旋片（21）的弧形外壁面（37）与旋叶槽（35）的内壁（38）啮合；旋叶轮（6）上一个旋叶套（20）链接有一片旋片（21），转轮环（9）旋转，旋片（21）带动旋叶轮（6）上的旋叶套（20）环绕旋叶轴（19）转动，若干片旋片（21）将月牙形的内涡旋腔（26）分隔成若干个涡旋室（39）；缸盖（14）的内部开有与内涡旋腔（26）相通的内吸入流道（40）与内排出流道（41），旋叶轮（6）转动，两片相邻旋片（21）之间的涡旋室（39）与内吸入流道（40）旋转相通，该涡旋室（39）的体积由零逐步增大，流体（42）进入涡旋室（39）内；该涡旋室（39）与内排出流道（41）旋转相通，该涡旋室（39）的体积逐步缩小，涡旋室（39）内的流体（42）排出；旋叶控制装置（46）由固定柱体（43）、旋叶连杆（44）、旋叶（45）、旋叶轴（19）、平衡块（49）与旋叶套（20）组成，该旋叶控制装置（46）的固定柱体（43）的一端与转轮轴（15）偏心固定，或该固定柱体（43）两端分别和左转轮轴（15）与右转轮轴（15‑1）偏心固定；固定柱体（43）偏心安装在转轮（5）的内部，将转轮（5）内部分隔形成一个月牙形的内涡旋腔（26），该固定柱体（43）的外壁顶部与转轮环（9）内壁面（27）啮合；转轮环（9）的内壁面（27）上开有旋转套孔（34）与旋叶槽（35），旋叶（45）的转轴（36）安装在转轮环（9）的旋转套孔（34）中，旋叶（45）旋进旋叶槽（35）中，该旋叶（45）的弧形外壁面（47）与旋叶槽（35）的内壁（38）啮合，该旋叶（45）的弧形内壁面（48）与固定柱体（43）的外壁面相互啮合；缸盖（14）内部开有旋叶室（50），旋叶轴（19）安装在旋叶室（50）内，该旋叶轴（19）的一端与转轮轴（15）偏心固定，另一端与旋叶室（50）的内壁固定，旋叶轴（19）外部安装有一个以上的旋叶套（20），旋叶套（20）与旋叶轴（19）之间安装有轴承件（22），若干个旋叶套（20）串在同一根旋叶轴（19）的外部，旋叶套（20）的外壁面（23）上固定有转轴套（28），旋叶连杆（44）上端开有转轴孔（51），旋叶室（50）中旋叶（45）的转轴（36）固定安装在转轴孔（51）中，该旋叶连杆（44）的下转轴（74）安装在转轴套（28）中；转轮（5）转动，旋叶（45）的转轴（36）带动旋叶连杆（44）转动，旋叶套（20）在旋叶连杆（44）的带动下围绕旋叶轴（19）转动，旋叶连杆（44）带动旋叶（45）的转轴（36）旋转摆动，旋叶（45）弧形内壁面（48）的顶部与固定柱体（43）的外壁面动密封啮合旋转；平衡块（49）固定安装在旋叶连杆（44）上或固定安装在旋叶（45）的转轴（36）上，平衡块（49）与旋叶（45）对置安装，旋叶室（50）内的润滑油（81）在旋叶连杆（44）的旋转作用下飞溅润滑工作；双涡旋转轮机构（3）的缸盖（14）与缸座（12）之间固定有缸套（70），转轮同步回转机构（2）的转轮（5）偏心安装在缸套（70）的内部，将缸套（70）内部分隔形成一个月牙形的外涡旋腔（53）；转轮环（9）的外壁（72）与缸套（70）的内壁（71）顶部相互啮合，转轮（5）的转轮环（9）外壁（72）上开有叶片槽（52），该叶片槽（52）与旋转套孔（34）相通，叶片（54）的根部与旋转套孔（34）内的转轴（36）相互固定；叶片（54）的外弧形壁面（57）分为一段顶部圆弧壁面（133）与一段根部圆弧壁面（132），顶部圆弧面（131）上的啮合点（132）与缸套（70）内壁（71）啮合，该啮合点（132）与旋转连杆（44）的下转轴（74）的圆心及旋叶套（20）的圆心在同一条直线上，顶部圆弧壁面（131）是以啮合点（132）到下转轴（74）圆心距离为半径的圆弧壁面，根部圆弧壁面（133）的圆弧半径与转轮环（9）外壁（72）的圆弧半径相等，叶片（54）的根部弧形壁面（133）与缸套（70）内壁（71）啮合；转轴（36）转动，叶片（54）旋进叶片槽（52）中，叶片（54）的内弧形壁面（55）与叶片槽（52）的内壁（56）啮合，同一根转轴（36）上固定有一片叶片（54）与一片旋片（21），叶片（54）在外涡旋腔（53）中摇摆旋转，旋片（21）在内涡旋腔（26）中摇摆旋转；带有旋叶控制装置（46）的双涡旋转轮机构（3）的旋叶（45）与叶片（54）固定在同一根转轴（36）上；外涡旋腔（53）有中一片以上的叶片（54），若干片叶片（45）将月牙形的外涡旋腔（53）分隔成若干个外涡旋室（58），缸座（12）或缸盖（14）内部，开有与外涡旋室（58）相通的外吸入流道（59）与外排出流道（60）；转轮（5）转动，两片相邻叶片（54）之间的外涡旋室（58）与外吸入流道（59）旋转相通，该外涡旋室（58）的体积由零逐步增大，流体（42）进入外涡旋室（58）内；该外涡旋室（58）与外排出流道（60）旋转相通，该外涡旋室（58）的体积逐步缩小，外涡旋室（58）内的流体（42）排出；双涡旋转轮机构（3）的外涡旋腔（53）独立工作，转轮旋叶机构（4）由转轮（5）、传动轴（7）、旋叶控制装置（46）与缸体（8）组成，转轮环（9）的一端装有转轮套（10），另一端装有转轮盘（11），或两端安装有左转轮盘（61）与右转轮盘（62），左转轮盘（61）与右转轮盘（62）固定安装在传动轴（7）的轴外壁上，传动轴（7）一端安装在缸座（12）中，该传动轴（7）另一端穿过转轮轴（15）的内部，安装在缸盖（14）的轴承座（63）中；转轮环（9）的外壁（72）开有旋转套孔（34）与叶片槽（52），旋转套孔（34）中的转轴（36）与叶片（54）的根部相互固定，缸盖（14）内部开有旋叶室（50），旋叶轴（19）安装在旋叶室（50）内，该旋叶轴（19）的一端与转轮轴（15）偏心固定，另一端与旋叶室（50）的内壁固定，旋叶轴（19）外部安装有一个以上的旋叶套（20），旋叶套（20）与旋叶轴（19）之间安装有轴承件（22），若干个旋叶套（20）串在同一根旋叶轴（19）的外部，旋叶套（20）的外壁面（23）上固定有转轴套（28），旋叶连杆（44）上端开有转轴孔（51），旋叶室（50）中的转轴（36）固定安装在转轴孔（51）中，该旋叶连杆（44）的下转轴（74）安装在转轴套（28）中；转轮（5）转动，叶片（54）的转轴（36）带动旋叶连杆（44）转动，旋叶套（20）在旋叶连杆（44）的带动下围绕旋叶轴（19）转动，旋叶连杆（44）带动叶片（54）的转轴（36）旋转摆动，叶片（54）的顶部与缸套（70）内壁（71）啮合动密封，叶片（54）旋进叶片槽（52）中，叶片（54）的内弧形壁面（55）与叶片槽（52）的内壁啮合，叶片（54）的外弧形壁面（57）与缸套（70）的内壁（71）啮合；外涡旋腔（53）有中一片以上的叶片（54），若干片叶片（45）将月牙形的外涡旋腔（53）分隔成若干个外涡旋室（58），缸座（12）或缸盖（14）内部，开有与外涡旋腔（58）相通的外吸入流道（59）与外排出流道（60）；转轮（5）转动，两片相邻叶片（54）之间的外涡旋室（58）与外吸入流道（59）旋转相通，该外涡旋室（58）的体积由零逐步增大，流体（42）进入外涡旋室（58）内；该外涡旋室（58）与外排出流道（60）旋转相通，该外涡旋室（58）的体积逐步缩小，外涡旋室（58）内的流体（42）排出。