首页 / 专利库 / 引擎 / 热机 / 外燃机 / 具有螺杆蜗旋机构的流体泵、流体动力机、内外燃喷气发动机

具有螺杆蜗旋机构的流体、流体动机、内外燃喷气发动机

阅读:236发布:2020-09-02

专利汇可以提供具有螺杆蜗旋机构的流体、流体动机、内外燃喷气发动机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了具有螺杆蜗旋机构(1)的 流体 泵 、流体动 力 机、内外燃喷气 发动机 ;螺杆蜗旋机构(1)由回旋螺杆体(2)、蜗旋套壳(3)、偏心传动件(4)、上防自转机构(5)与下防自转机构(5-1)组成;回旋螺杆体(2)的螺杆(6)套在蜗旋套壳(3)蜗旋套(36)的内部,螺杆(6) 螺棱 (12)与蜗旋套(36)套螺槽(65)相互龊合并形成螺旋状环绕外腔体(74);蜗旋套(36)内螺棱(54)与螺杆(6)螺槽(13)相互龊合形成螺旋状环绕的内腔体(86);通过外腔体(74)与内腔体(86)体积有规律的变化,流体泵、流体动力机、内外燃喷气发动机进行流体输送、压缩或膨胀喷气工作。,下面是具有螺杆蜗旋机构的流体、流体动机、内外燃喷气发动机专利的具体信息内容。

1.具有螺杆蜗旋机构的流体、流体动机、内外燃喷气发动机,其特征在于:螺杆蜗旋机构(1)由回旋螺杆体(2)、偏心传动件(4)、蜗旋套壳(3)、上防自转机构(5)与下防自转机构(5-1)组成;回旋螺杆体(2)由螺杆(6)、上动盘(7)、下动盘(8)、上轴壳(9)及下轴壳(10)组成;螺杆(6)的杆芯(21)为中空部(11),该杆芯(21)的中空部(11)上端(11-1)固定有上轴壳(9),下端(11-2)固定有下轴壳(10),该螺杆(6)的杆芯(21)的外壁面(22)有顺时针或逆时针方向单线或多线螺旋线多圈环绕的螺棱(12),该杆芯(21)外壁面(22)的上部固定有上动盘(7),该上动盘(7)的下平动面(24)与螺杆(6)的中心轴线(19)互相垂直,该杆芯(21)外壁面(22)的下部固定有下动盘(8),该下动盘(8)的上平动面(25)与螺杆(6)的中心轴线(19)互相垂直,上平动面(25)与下平动面(24)互相平行,螺棱(12)的下端面(26)为平面并与螺杆(6)的中心轴线(19)互相垂直,该下端面(26)与下动盘(8)的上平动面(25)接触固定,螺棱(12)的上端面(27)为平面并与螺杆(6)的中心轴线(19)互相垂直,该上端面(27)与上动盘(7)的下平动面(24)接触固定,上端面(27)与下端面(26)互相平行;偏心传动件(4)由传动轴(28)、上偏心轮(29)、下偏心轮(30)、上平衡(31)、下平衡块(32)、上主轴承件(33)与下主轴承件(34)组成;上偏心轮(29)与传动轴(28)通过上径向柔性机构(29-1)柔性固定,下偏心轮(30)与传动轴(28)通过下径向柔性机构(30-1)柔性固定,上偏心轮(29)和下偏心轮(30)与传动轴(28)偏心距离相等并与传动轴(28)同时旋转运动,上偏心轮(29)套在上主轴承件(33)的内部,上偏心轮(29)的上部,传动轴(28)的外壁上部(28-1)固定有上平衡块(31),下偏心轮(30)套在下主轴承件(33)的内部,该下偏心轮(30)的下部,传动轴(28)的外壁下部(28-2)固定有下平衡块(32),传动轴(28)的外壁顶上部(53)有上轴承档(57),传动轴(28)的外壁底部(52)有下轴承挡(44);传动轴(28)穿在螺杆(6)杆芯(21)的中空部(11)中,上主轴承件(33)通过上轴壳(9)固定,下主轴承件(34)通过下轴壳(10)固定;蜗旋套壳(3)由蜗旋套(36)、上壳支架(37)、下壳支架(38)、上套轴承端盖(39)与下套轴承端盖(40)组成;蜗旋套(36)的套内部结构为圆柱或圆锥形状,该蜗旋套(36)的套内部分布着顺时针或逆时针方向单线或多线螺旋线多圈环绕的内螺棱(54),螺杆(6)旋在蜗旋套(36)的内部;蜗旋套(36)的内螺棱(54)伸入螺杆(6)的螺槽(13)中相互龊合,内螺棱(54)的宽度略小于螺槽(13)的宽度,螺杆(6)的螺棱(12)伸入蜗旋套(36)的套螺槽(65)中相互龊合,螺棱(12)的宽度略小于套螺槽(65)的宽度;螺杆(6)螺棱(12)的外壁面(18)与蜗旋套(36)套螺槽(65)的槽壁面(58)相互龊合,蜗旋套(36)内螺棱(54)的螺棱壁面(55)与螺杆(6)螺槽(13)的内壁面(20)相互龊合;蜗旋套(36)内螺棱(54)的下棱底面(41)为平面,该下棱底面(41)与下动盘(8)的上平动面(25)相互龊合,蜗旋套(36)的套下端(68)有下密封槽(69),该下密封槽(69)内有下密封件(70),该下密封件(70)与下动盘(8)上平动面(25)接触动密封;蜗旋套(36)内螺棱(54)的上棱底面(42)为平面,该上棱底面(42)与上动盘(7)的下平动面(24)相互龊合,蜗旋套(36)的套上端(71)有上密封槽(72),该上密封槽(72)内有上密封件(73),该上密封件(73)与上动盘(7)下平动面(24)接触动密封;上动盘(7)下平动面(24)到下动盘(8)上平动面(25)的垂直距离略大于内螺棱(54)下棱底面(41)到上棱底面(42)的垂直距离;蜗旋套(36)的上端固定连接有上壳支架(37),上壳支架(37)的支架上部(43)固定有上套轴承端盖(39),传动轴(28)的外壁顶上部(53)的上轴承档(57)固定在上套轴承端盖(39)的上副轴承密封件(45)的上副轴承(45-1)中,上副轴承密封件(45)的上轴封(45-2)对传动轴(28)进行旋转密封,上动盘(7)的上固定面(46)与上套轴承端盖(39)的上内端盖面(47)之间有上防自转机构(5),蜗旋套(36)的下端固定连接有下壳支架(38),下壳支架(38)的支架上部(48)固定有下套轴承端盖(40),传动轴(28)的外壁底部(52)的下轴承档(44)固定在下套轴承端盖(40)的下副轴承密封件(50)的下副轴承(50-1)中,下副轴承密封件(50)的下轴封(50-2)对传动轴(28)进行旋转密封;下动盘(8)的下固定面(56)与下套轴承端盖(40)的下内端盖面(51)之间有下防自转机构(5-1);传动轴(28)顺时针或逆时针转动,蜗旋套(36)套体(49)的中轴线(49-1)与传动轴(28)的轴心线(35)在同一条直线上,螺杆(6)在蜗旋套(36)内作等偏心距龊合回旋平动,螺杆(6)的螺棱(12)将蜗旋套(36)的套螺槽(65)分割成多个独立的螺旋状连接的外腔体(74),该外腔体(74)由一个外吸入腔体(75)、一个或一个以上的外涡旋腔体(76)和一个外排出腔体(77)组成;外吸入腔体(75)的外吸入口(78)开在蜗旋套(36)套体(49)的套螺槽(65)的起旋下始点(79)附近,该外吸入腔(75)由与外吸入口(78)相通的套螺槽(65)与螺棱(12)外壁面(18)及下动盘(8)的上平动面(25)的构成,外吸入口(78)与套螺槽(65)内部相通,该外吸入口(78)的形状为弧形渐开状,螺杆(6)的螺棱(12)的起旋点(80)在下动盘(8)的上平动面(25)上;螺棱(12)的起旋点(80)与套螺槽(65)起旋下始点(79)重叠在外吸入口(78)的前端(78-1)向后端(78-2)平移,该外吸入腔(75)的体积由零逐渐增大;传动轴(28)旋转方向与螺棱(12)的起旋方向相同,螺棱(12)沿着套螺槽(65)螺旋线回旋平动通过外吸入口(78),外吸入腔体(75)呈螺旋形状容积逐步增大,流体(82)从外吸入口(78)进入外吸入腔体(75);多圈螺旋线环绕的螺棱(12)与套螺槽(65)相互龊合形成多条在圆柱或圆锥同一母线上的外龊合线(81);传动轴(28)旋转方向与螺棱(12)的起旋方向相同旋转,螺棱(12)回旋平动一圈又回到套螺槽(65)外吸入口(78)的前端(78-1)向后端(78-2)移动时,外吸入腔体(75)呈螺旋环绕近一圈,螺棱(12)与套螺槽(65)互相龊合形成新外龊合线(85),新外龊合线(85)移动到外吸入口(78)的后端(78-2),外吸入腔体(75)与外吸入口(78)不相通变为密封的外涡旋腔体(76),同时外吸入腔体(75)体积又从零逐步增大,流体(82)连续从外吸入口(78)进入外吸入腔体(75);外涡旋腔体(76)随着螺棱(12)与套螺槽(65)龊合螺旋上升,该外涡旋腔体(76)中的流体(82)沿着多圈螺旋形套螺槽(65)旋转上移;随着传动轴(28)连续旋转在螺杆(6)回旋平动作用下产生若干个互相头尾连接连续涡旋上行的外涡旋腔体(76),外涡旋旋腔体(76)螺旋环绕360°逐级由下向上分布;外排出口(83)开在蜗旋套(36)套体(49)套螺槽(65)的上旋止点(84)附近,该外排出口(83)与套螺槽(65)内部相通,该外排出口(83)的形状为弧形渐闭合状,外涡旋腔体(76)与外排出口(83)相通后形成外排出腔体(77),该外排出腔体(77)由与外排出口(83)相通的螺棱(12)的外壁面(18)与套螺槽(65)及上动盘(7)下平动面(24)构成,传动轴(28)旋转方向与螺棱(12)的起旋方向相同旋转,外蜗旋腔体(76)与外排出口(83)相通后上旋转变为外排出腔体(77),螺棱(12)与套螺槽(65)外龊合线(81)移至外排出口(83)的末端(83-1)时消失,外排出腔体(77)的体积由大逐渐变小归零,通过外排出腔体(77)体积由大逐渐变小归零有规律不断的变化,流体(82)连续通过外排出口(83)排出;外吸入口(78)连接有外吸入管(91),外排出口(83)连接有外排出管(92);传动轴(28)旋转方向与螺棱(12)的起旋方向相反旋转时,外排出腔体(77)的体积由零逐渐变大,流体(82)从外排出口(83)进入外排出腔体(77),外涡旋腔体(76)由上向下旋转至外吸入口(78),外吸入腔体(75)的体积由大变小归零,流体(82)通过外吸入口(78)从外吸入管(91)排出;通过改变传动轴(28)的旋转方向,可进行流体换向输送;螺杆(6)的螺槽(13)与蜗旋套(36)的内螺棱(54)相互龊合,将螺槽(13)分割成多个独立的内腔体(86);该内腔体(86)由一个内吸入腔体(87)、一个或一个以上的内涡旋腔体(88)和一个内排出腔体(89)组成,内吸入管(93)通过蜗旋套(36)套体(49)底部的内螺棱(54),内吸入管(93)的内吸入口(94)开在内螺棱(54)的螺棱壁面(55)上与螺槽(13)相通,该内吸入口(94)的形状为弧形渐开状,套螺槽(65)的内螺棱(54)的起旋点(95)与下动盘(8)的上平动面(25)相互接触,内吸入口(94)的前端(94-1)在内螺棱(54)起旋点(95)附近,内吸入腔体(87)由与内吸入口(94)相通的螺槽(13)与内螺棱(54)、螺棱壁面(55)及下动盘(8)的上平动面(25)的构成,螺槽(13)的底端点(66)与内螺棱(54)起旋点(95)及内吸入口(94)的前端(94-1)重叠,内吸入腔体(87)的体积为零;螺槽(13)沿着内螺棱(54)螺旋线回旋平动通过内吸入口(94)后内吸入腔体(87)呈螺旋形状容积逐步增大,流体(82)从内吸入口(94)进入内吸入腔体(87),传动轴(28)旋转方向螺棱(54)的起旋方向相同,多圈螺旋线环绕的内螺棱(54)与螺槽(13)龊合形成多条在同一圆柱或圆锥母线上的内龊合线(96),螺槽(13)底端点(66)回旋平动移过内吸入口(94)的前端(94-1)与内螺棱(54)龊合产生新内龊合线(100),新内龊合线(100)从内吸入口(94)的前端(94-1)向后端(94-2)移动,内吸入腔体(87)螺旋形环绕一圈后变为密封的内涡旋腔体(88),同时内吸入腔体(87)的体积又由零开始逐步增大;流体(82)通过内吸入腔体(87)体积由零逐渐增大的吸入作用从内吸入口(94)连续进入内吸入腔体(87)循环工作;随着传动轴(28)连续旋转在螺杆(6)回旋平动作用下,产生若干个循环涡旋上行的独立密封内涡旋腔体(88),内涡旋腔体(88)螺旋环绕360°逐级由下向上分布;
内涡旋腔体(88)中的流体(82)沿着螺旋形螺槽(13)旋转上移;内排出管(97)通过蜗旋套(36)套体(49)内螺棱(54)的内部,内排出管(97)的内排出口(98)开在内螺棱(54)的螺棱壁面(55)的起旋上止点(99)附近,内排出口(98)的形状为弧形渐闭合状,内涡旋腔体(88)与内排出口(98)相通后形成内排出腔体(89),该内排出腔体(89)由与内排出口(98)的内螺棱(54)、螺棱壁面(55)与螺槽(13)及上动盘(7)下平动面(24)构成,传动轴(28)连续旋转,连续螺旋上行的内涡旋腔体(88)在与内排出口(98)相通后变为内排出腔体(89),螺槽(13)与内螺棱(54)的内龊合线(100)移动到内排出口(98)的末端(98-1)时消失,该内排出腔体(89)的体积逐渐变小为零,通过内排出腔体(89)连续的体积不断由大变小归零的变化,流体(82)连续通过内排出管(97)排出;传动轴(28)旋转方向与螺棱(12)的起旋方向相反旋转时,内排出腔体(89)的体积由零逐渐变大,流体(82)从内排出口(98)进入内排出腔体(89),内涡旋腔体(88)由上向下旋转至内吸入口(94),内吸入腔体(87)的体积由大变小归零,流体(82)通过内吸入口(94)从内吸入管(93)排出;通过改变传动轴(28)的旋转方向,可进行流体换向输送;外腔体(74)与内腔体(86)同工作介质同时工作,螺杆(6)螺棱(12)的下端面(26)与蜗旋套(36)内螺棱(54)的下底棱面(41)到下动盘(7)上平动面(25)之间有一段距离,蜗旋套(36)套体(49)与杆芯(21)之间形成一个下存储室(170),外吸入腔体(75)与内吸入腔体(87)与该下存储室(170)内部相通,下通管(116)通过套体(49)与该下存储室(170)相通;螺杆(6)螺棱(12)的上端面(27)与蜗旋套(36)内螺棱(54)的上底棱面(42)到上动盘(7)下平动面(24)之间有一段距离,蜗旋套(36)套体(49)与杆芯(21)之间形成一个上存储室(171),外排出腔体(77)与内排出腔体(89)与该上存储室(171)内部相通,上通管(117)通过套体(49)与该上存储室(171)内部相通;螺杆蜗旋机构(1)根据工作需求选择采用一个下存储室(170)与一个上存储室(171)单独或同时分布的结构;螺杆(6)按杆芯(21)与螺棱(12)的常规等螺距分布的结构特征,可分为外圆柱等内径螺杆(14)、外圆柱内径锥形螺杆(15)、外圆锥内径锥形螺杆(16)与外圆锥等内径螺杆(17);外圆柱等内径螺杆(14)的螺棱(12)的外壁面(18)到外圆柱等内径螺杆(14)的中心轴线(19)的垂直距离相等,杆芯(21)的外壁面(22)为圆柱形状的壁面,螺槽(13)内壁面(20)在杆芯(21)外壁面(22)上螺旋线环绕分布,螺槽(13)的内壁面(20)到该外圆柱等内径螺杆(14)中心轴线(19)的垂直距离相等;
外圆柱内径锥形螺杆(15)的螺棱(12-1)的外壁面(18-1)到该外圆柱内锥形螺杆(15)的中心轴线(19-1)的垂直距离相等,杆芯(21-1)外壁面(22-1)为圆锥形状,螺槽(13-1)内壁面(20-1)沿着杆芯(21-1)锥形的外壁面(22-1)螺旋线环绕分布;外圆锥内径锥形螺杆(16)螺棱(12-2)的外壁面(18-2)沿着等锥度圆锥面(23)螺旋线分布,杆芯(21-2)外壁面(22-2)为圆锥形状,螺槽(13-2)内壁面(20-2)沿着杆芯(21-2)的圆锥形外壁面(22-2)螺旋线环绕分布;外圆锥等内径螺杆(17)螺棱(12-3)的外壁面(18-3)沿着等锥度圆锥面(23)螺旋线环绕分布,杆芯(21-3)外壁面(22-3)为圆柱状,螺槽(13-3)内壁面(20-3)沿着杆芯(21-3)圆柱形外壁面(22-3)螺旋线环绕分布;涡旋套壳(3)的蜗旋套(36)按内部结构特征分为螺芯圆柱套圆柱蜗旋套(59)、螺芯圆锥套圆柱蜗旋套(60)、螺芯圆柱套圆锥蜗旋套(61)与螺芯圆锥套圆锥蜗旋套(62);螺芯圆柱套圆柱蜗旋套(59)与外圆柱等内径螺杆(14)相互龊合形成一个等内外螺杆蜗旋机构(67),螺芯圆柱套圆柱蜗旋套(59)的内螺棱(54)的棱侧部(63)沿着圆柱形的套体(49)下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,套体(49)的中轴线(64)到棱侧部(63)的垂直距离为等值,该套体(49)中轴线(64)到套螺槽(65)槽壁面(58)的垂直距离为等值并与到棱侧部(63)的垂直距离相等,内螺棱(54)螺旋线环绕的螺棱壁面(55)到套体(49)中轴线(64)的垂直距离为等值;外圆柱等内径螺杆(14)的螺棱(12)与套螺槽(65)相互龊合,螺芯圆柱套圆柱蜗旋套(59)与外圆柱等内径螺杆(14)相互龊合后,形成一个或一个以上体积相等的外涡旋腔体(76)与一个或一个以上体积相等的内涡旋腔体(88);螺芯圆锥套圆柱蜗旋套(60)与外圆柱内径锥形螺杆(15)相互龊合形成一个外等内锥形螺杆蜗旋机构(101),螺芯圆锥套圆柱蜗旋套(60)的内螺棱(54-1)的棱侧部(63-1)沿着圆柱形的套体(49-1)下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,套体(49-1)的中轴线(64-1)到棱侧部(63-1)的垂直距离为等值,内螺棱(54-1)螺旋线环绕的螺棱壁面(55-1)的圆锥度与杆芯(21-1)圆锥面(23)的圆锥锥度相等,螺芯圆锥套圆柱蜗旋套(60)与外圆柱内径锥形螺杆(15)相互龊合后,形成多个体积相等的外涡旋腔体(76-1)与由下至上分布多个体积不等的内涡旋腔体(88-1);螺芯圆柱套圆锥蜗旋套(61)与外圆锥内径圆柱螺杆(17)相互龊合形成一个外锥形内等径螺杆蜗旋机构(102),螺芯圆柱套圆锥蜗旋套(62)的内螺棱(54-2)的棱侧部(63-2)沿着圆锥形的套体(49-2)下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,内螺棱(54-2)的螺棱壁面(55)到套体(49-2)中轴线(64-2)垂直距离为等值;螺棱(12-3)螺旋线环绕的外壁面(18-3)为锥形,螺槽(13-3)在圆柱体杆芯(21-3)的外壁面(22-3)上;该螺芯圆柱套圆锥蜗旋套(61)与外圆锥内径圆柱螺杆(17)相互龊合,形成由下至上分布多个体积不等的外涡旋腔体(76-2)与多个体积相等的内涡旋腔体(88-2);螺芯圆锥套圆锥蜗旋套(62)与外圆锥内径圆锥螺杆(16)相互龊合形成一个内外锥形螺杆蜗旋机构(103),螺芯圆锥套圆锥蜗旋套(62)的内螺棱(54-3)的棱侧部(63-3)沿着同锥度圆锥形的套体(49-3)下端螺旋线旋转分布,内螺棱(54-3)螺棱壁面(55)为螺旋线环绕的锥形;螺棱(12-2)螺旋线环绕的外壁面(18-2)为锥形面,螺槽(13-2)在圆柱体杆芯(21-2)的外壁面(22-2)上;该螺芯圆锥套圆锥蜗旋套(62)与外圆锥内径圆柱螺杆(16)相互龊合,形成由下至上分布的多个体积不等的外涡旋腔体(76-3)与多个体积不等的内涡旋腔体(88-3);蜗旋套壳(3)的上套箱(105)与下套箱(106)内有润滑油(107),润滑油(107)通过回旋螺杆体(2)及偏心传动件(4)运动飞溅工作。
2.根据权利要求1所述的螺杆蜗旋机构(1)其特征在于:相互龊合的回旋螺杆体(2)螺杆(12)为非等螺距结构螺杆(172)或不等螺距组合结构螺杆(173)时,回旋螺杆体(2)无法旋进蜗旋套壳(3)内部,该蜗旋套壳(3)的结构由左蜗旋套壳(108)与右蜗旋套壳(109)对合组合而成,该回旋螺杆体(2)在左蜗旋套壳(108)与右蜗旋套壳(109)相合体内部;不等螺距组合结构螺杆(173)的杆芯(21)由多段不等螺距的螺棱(174)组合而成,螺棱(174)与螺棱(175)之间有存储室(176)。
3.根据权利要求1所述的具有螺杆蜗旋机构(1)的流体输送泵(110),其特征在于:内外径螺杆蜗旋机构(67)的传动轴(28)与动力机(112)连接,传动轴(28)旋转方向与螺杆(6)螺棱(12)起旋方向相同,流体(82)从外吸入管(91)进入外腔体(74)从外排出管(92)排出工作,外腔体(74)的外涡旋腔体(76)在螺旋移动时体积不变;流体(82)从内吸入管(93)进入内腔体(86)从内排出管(97)排出工作,内腔体(86)的内涡旋腔体(88)在螺旋移动时体积不变;传动轴(28)旋转方向与螺杆(6)螺棱(12)起旋方向相反,流体(82)进行换向运动;流体输送泵(110)还可采用一个下存储室(170)与一个上存储室(171)单独或同时分布的结构进行工作。
4.根据权利要求1或3所述的具有螺杆蜗旋机构的动力机械(113),其特征在于:等内外径螺杆蜗旋机构(67)的上通管(117)上连接有控制(117-1),传动轴(28)传动轴(28)与的一端与发电机组(114)离合控制连接,该传动轴(28)与另一端与电动机(115)离合控制连接。
5.根据权利要求1或2所述的具有螺杆蜗旋机构(1)的压缩气泵(119),其特征在于:
传动轴(28)一端与动力机(112)连接,传动轴(28)旋转方向与螺杆(6)的螺棱(12)起旋方向相同,气体(120)在外涡旋腔体(76)或内涡旋腔体(88)同时或分别作用下被压缩工作;利用散热,蜗旋套壳(3)外部有散热片(121)与风扇(122),风扇(122)与传动轴(28)固定工作;利用水冷散热,蜗旋套壳(3)套体(49)外部套有冷却套(123),该冷却套(123)的内部有凹进内螺棱(54)体内的螺旋状冷却槽(124),该冷却套(123)与散热器(126)通过冷却管(125)循环相通;具有外等内锥形螺杆蜗旋机构(101)压缩气泵(119)的外吸入管(93)吸入冷却介质(128)进行冷却工作,内吸入管(93)吸入气体(120)进行压缩工作;具有外圆锥等内径螺杆蜗旋机构(102)压缩气泵(119)内吸入管(93)吸入的冷却介质(128)进行内冷却,外吸入管(93)吸入气体(120)进行压缩工作;具有组合螺杆蜗旋机构压缩气泵(119)进行多级压缩工作,气体(120)下通管(116)进入下存储室(170)及通过多个存储室(176)多级后通过上排管(117)排出。
6.根据权利要求1或2所述的具有螺杆蜗旋机构(1)的外燃机(129),其特征在于:外燃机(129)的传动轴(28)与螺杆(6)螺棱(12)起旋方向相反,内涡旋腔体(88)与外涡旋腔体(76)同时或分别进行体积逐渐增大的螺旋膨胀运动;外排出管(92)上连接有三通阀(130),该三通阀(130)控制外排出管(92)分别与与蒸汽管(131)及冷却喷水管(132)连接;内排出管(97)上连接有内三通阀(130-1),该内三通阀(130-1)控制内排出管(97)分别与蒸汽管(131)及冷却喷水管(132)连接。
7.根据权利要求1或2所述的具有螺杆蜗旋机构(1)的气动机(135)其特征在于:
气动机(135)的压力气管(136)上连有控制阀(169),上通管(171)与压力气管(136)连接相通,压力气管(136)或分别与外排出管(92)或内排出管(97)连接相通;压缩气体(120-1)膨胀做功推动传动轴(28)与螺杆(6)螺棱起旋方向相反旋转。
8.根据权利要求1或2所述的具有螺杆蜗旋机构(1)的外燃气动机(137),其特征在于:杆芯(21)的组合螺棱(138)由压气螺棱(139)、吸热螺棱(140)及膨胀螺棱(141)组合而成,压气螺棱(139)与吸热螺棱(140)之间有第一存储室(176),吸热螺棱(140)与膨胀螺棱(141)之间有第二存储室(176-1),组合螺棱(138)外部由左蜗旋套(108)与右蜗旋套(109)对合连接,压气螺棱(139)与压气蜗旋套(142)组成压气蜗旋机构(143),吸热螺棱(140)与吸热蜗旋套(144)组成吸热蜗旋机构(145),膨胀螺棱(141)与膨胀蜗旋套(146)组成膨胀蜗旋机构(147)吸热蜗旋机构(145)的吸热蜗旋套(144)的外部套有循环加热部件(148);气体(120)通过压气蜗旋机构(143)下通管(170)进入压缩过程压力升高后,压力气体(120-1)进入第一存储室(176)内,压力气体(120-1)通过吸热蜗旋机构(145)输送吸热过程后温度压力升高,高温高压气体(120)进入第二存储室(176-1),高温高压气体(120-2)在膨胀蜗旋机构(147)内膨胀做功后通过上通管(171)排出。
9.根据权利要求1或2所述的具有螺杆蜗旋机构(1)的内燃发动机(149),其特征在于:内燃发动机(149)由压气蜗旋机构(143)与膨胀蜗旋机构(147)组成;内燃发动机(149)风冷散热,蜗旋套壳(3)压气蜗旋套(142)与膨胀蜗旋套(146)的外部有散热片(121),风扇(122)与传动轴(28)固定工作;内燃发动机(149)水冷散热,压气蜗旋套(142)与膨胀蜗旋套(146)外部套有冷却套(123),压气蜗旋套(142)与膨胀蜗旋套(146)内螺棱(54)内有凹进的冷却槽(124),冷却槽(124)通过冷却管(125)与散热器(126)连通,冷却管(125)通过蜗旋套壳(3)的上套箱(105)与下套箱(106)内部及对润滑油(107)进行循环冷却;传动轴(28)通过传动件(177)分别与启动机(178)及发电机(114)连接传动;
内燃发动机(149)分为分燃内燃发动机(150)与合燃内燃发动机(151);分燃内燃发动机(150)的压气蜗旋机构(143)与膨胀蜗旋机构(147)之间有存储室(176);压燃工作的分燃内燃发动机(150)的膨胀蜗旋机构(147)的膨胀蜗旋套(146)套体(49)上有外喷油嘴(160)与燃烧外涡旋腔体(179)内部相通,膨胀蜗旋套(146)套螺棱(54)有内喷油嘴(161)与燃烧内涡旋腔体(180)内部相通;气体(120)通过压气蜗旋机构(143)压缩后进入燃烧外涡旋腔体(179)与外喷油嘴(160)喷出的燃油(187)燃烧膨胀做功,压缩气体(120-1)在燃烧涡旋腔体(180)与内喷油嘴(161)喷出的燃油(187)燃烧膨胀做功;压气蜗旋机构(143)完成连续的进气与压缩冲程,膨胀蜗旋机构(147)完成连续的燃烧膨胀与排气冲程
点燃工作的分燃内燃发动机(150)的外火花塞(162)固定在套体(49)上与燃烧外涡旋腔体(179)内部相通,内火花塞(163)固定在内螺棱(54)上与燃烧内涡旋腔体(180)内部相通;分燃内燃发动机(150)喷油器(163)喷口(164)在下通管(116)或下存储室(170)的内部;燃料混合气在燃烧内涡旋腔体(180)内通过内火花塞(163)点燃膨胀做功,燃料混合气在燃烧外涡旋腔体(179)内通过外火花塞(162)点燃膨胀做功;合燃内燃发动机(151)的压气蜗旋机构(143-1)的压气螺杆(152)的压气螺棱(153)与膨胀蜗旋机构(147)的膨胀螺杆(154)的螺棱(155)旋转连接;合燃内燃发动机(151)的燃烧外涡旋腔体(179)由压气涡旋机构(143-1)的外排气腔体(156)与膨胀涡旋机构(147)的外排出腔体(157)组合而成,燃烧内涡旋腔体(180)由压气涡旋机构(143)的下内排气腔体(158)与膨胀涡旋机构(147)的上内排出腔体(159)组合而成;采用点燃工作的合燃内燃发动机(151)的外火花塞(162)固定在套体(49)上与燃烧外涡旋腔体(179)内部相通,内火花塞(163)固定在套螺棱(54)上与燃烧内涡旋腔体(180)内部相通;分燃内燃发动机(150)喷油器(163)喷口在下通管(116)或下存储室(170)的内部;合燃内燃发动机(151)外喷油器(165)喷口在压气蜗旋机构(143)的外吸入管(91)或外吸入腔体(75)内部,内喷油器(166)喷口在压气蜗旋机构(143)内吸入管(93)或内吸入腔体(87)内部;合燃内燃发动机(151)可采取内冷工作,合燃内燃发动机(151)的外吸入管(91)吸入气体(120),通过压气蜗旋机构的输送或压缩后气体(120)进入燃烧内涡旋腔体(180)在膨胀蜗旋机构(147)的内涡旋腔体(88)吸热膨胀做功。
10.根据权利要求9所述的螺杆蜗旋机构(1)的分燃内燃发动机(150)进行燃烧喷气工作,其特征在于:喷气发动机(181)的压气蜗旋机构(143)与膨胀蜗旋机构(147)之间的存储室(176)与燃烧室(181)通过喷气管(182)相连通,燃烧室(181)内有点火器(183)与供油器(184),该燃烧室(181)后部连有喷气室(185);传动轴(28)一端通过传动件(177)与启动机(178)与发电机(114)连接传动;传动轴(28)与风扇(122)固定,压缩蜗旋套(142)与膨胀蜗旋套(146)的外部及螺旋冷却槽(124)固定有散热片(121)。

说明书全文

具有螺杆蜗旋机构的流体、流体动机、内外燃喷气发动

技术领域

[0001] 螺杆蜗旋机构为容积式回旋平动结构体,技术应用涉及流体输送泵、压缩气泵、力动力机、气动机、外燃动力机、内燃发动机及喷气发动机的技术领域。 背景技术
[0002] 目前的容积式回旋平动机构主要用于压缩气体的涡旋式压缩机,该机构因没有往复运动机构从而结构简单、体积小、重量轻、零件少、力矩变化小及运转平稳等特点,但还存在许多不足之处,如间隙泄漏、压缩比较小、结构不利于散热等诸多因素,在压缩机领域没有普及,更无法在流体输送及动力技术领域得到应用,螺杆结构的压缩机供气量大运行平稳,但存在结构复杂制造成本高等因素,本发明的目的就是结合涡旋式压缩机与螺杆压缩机的工作特性,提供一种容积回旋平动机构的螺杆蜗旋式流体泵动力机、发动机及喷气发动机,替代和淘汰目前所使用的流体输送泵、压缩机、水力动力机、蒸汽动力机、发动机以及喷气发动机。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种螺杆蜗旋机构在流体泵、水动力机、气动机、外燃发动机、内燃发动机及喷气发动机技术领域得到广泛应用;为达到上述目的,所采取的技术措施是:螺杆蜗旋机构由回旋螺杆体、偏心传动件、蜗旋套壳、上防自转机构与下防自转机构组成。回旋螺杆体由螺杆、上动盘、下动盘、上轴壳及下轴壳组成;螺杆的杆芯有中空部,该杆芯的中空部上端固定有上轴壳,下端固定有下轴壳,该螺杆杆芯的外壁面有顺时针或逆时针方向,单线或多线螺旋线多圈环绕的螺棱,该杆芯外壁面的上部固定有上动盘,该上动盘的下平动面与螺杆的中心轴线互相垂直,该杆芯外壁面的下部固定有下动盘,该下动盘的上平动面与螺杆的中心轴线互相垂直,上平动面与下平动面互相平行;螺棱的下端面为平面并与螺杆的中心轴线互相垂直,该下端面与下动盘的上平动面接触固定,螺棱的上端面为平面并与螺杆的中心轴线互相垂直,该上端面与上动盘的下平动面接触固定,上端面与下端面互相平行。偏心传动件由传动轴、上偏心轮、下偏心轮、上平衡、下平衡块、上主轴承件与下主轴承件组成;上偏心轮与传动轴通过上径向柔性机构柔性固定,下偏心轮与传动轴通过下径向柔性机构柔性固定,上偏心轮和下偏心轮与传动轴偏心距离相等并与传动轴同时旋转运动;上偏心轮套在上主轴承件的内部,该上偏心轮的上部,传动轴的外壁上部固定有上平衡块,下偏心轮套在下主轴承件的内部,该下偏心轮的下部,传动轴的外壁下部固定有下平衡块;传动轴的外壁顶上部有上轴承档,传动轴的外壁底部有下轴承挡;传动轴穿在螺杆杆芯的中空部中,上主轴承件通过上轴壳固定,下主轴承件通过下轴壳固定。蜗旋套壳由蜗旋套、上壳支架、下壳支架、上套轴承端盖与下套轴承端盖组成;蜗旋套的套内部结构为圆柱或圆锥形状,该蜗旋套的套内部分布着顺时针或逆时针方向,单线或多线螺旋线多圈环绕的内螺棱,螺杆旋在蜗旋套的内部;蜗旋套的内螺棱伸入螺杆的螺槽中相互龊合,内螺棱的宽度略小于螺槽的宽度,螺杆的螺棱伸入蜗旋套的套螺槽中相互龊合,螺棱的宽度略小于套螺槽的宽度;螺螺棱的外壁面与蜗旋套套螺槽的槽壁面相互龊合,蜗旋套内螺棱的螺棱壁面与螺杆螺槽的内壁面相互龊合;蜗旋套内螺棱的下棱底面为平面,该下棱底面与下动盘的上平动面相互龊合,蜗旋套的套下端有下密封槽,该下密封槽内有下密封件,该下密封件与下动盘上平动面接触动密封;蜗旋套内螺棱的上棱底面为平面,该上棱底面与上动盘的下平动面相互龊合,蜗旋套的套上端有上密封槽,该上密封槽内有上密封件,该上密封件与上动盘下平动面接触动密封;上动盘下平动面到下动盘上平动面的垂直距离略大于内螺棱下棱底面到上棱底面的垂直距离。蜗旋套的上端固定连接有上壳支架,上壳支架的支架上部固定有上套轴承端盖,传动轴的外壁顶上部的上轴承档固定在上套轴承端盖的上副轴承密封件的上副轴承中,上副轴承密封件的上轴封对传动轴进行旋转密封,上动盘的上固定面与上套轴承端盖的上内端盖 面之间有上防自转机构;蜗旋套的下端固定连接有下壳支架,下壳支架的支架上部固定有下套轴承端盖,传动轴的外壁底部的下轴承档固定在下套轴承端盖的下副轴承密封件的下副轴承中,下副轴承密封件的下轴封对传动轴进行旋转密封;下动盘的下固定面与下套轴承端盖的下内端盖面之间有下防自转机构。传动轴顺时针或逆时针转动,蜗旋套套体的中轴线与传动轴的轴心线在同一条直线上,螺杆在蜗旋套内作等偏心距龊合回旋平动,螺杆的螺棱将蜗旋套的套螺槽分割成多个独立的螺旋状连接的外腔体,该外腔体由一个外吸入腔体、一个或一个以上的外涡旋腔体和一个外排出腔体组成;外吸入腔体的外吸入口开在蜗旋套套体的套螺槽的起旋下始点附近,该外吸入腔由与外吸入口相通的套螺槽与螺棱外壁面及下动盘的上平动面的构成,外吸入口与套螺槽内部相通,该外吸入口的形状为弧形渐开状,螺杆的螺棱的起旋点在下动盘的上平动面上;螺棱的起旋点与套螺槽起旋下始点重叠并在外吸入口的前端向后端平移,该外吸入腔的体积由零逐渐增大,传动轴旋转方向与螺棱的起旋方向相同,螺棱沿着套螺槽螺旋线回旋平动通过外吸入口,外吸入腔体呈螺旋形状容积逐步增大,流体从外吸入口进入外吸入腔体;多圈螺旋线环绕的螺棱与套螺槽相互龊合形成多条在圆柱或圆锥同一母线上的外龊合线;传动轴旋转方向与螺棱的起旋方向相同旋转,螺棱回旋平动一圈又回到套螺槽外吸入口的前端向后端移动时,外吸入腔体呈螺旋环绕近一圈,螺棱与套螺槽互相龊合形成新外龊合线,新外龊合线移动到外吸入口的后端,外吸入腔体与外吸入口不相通后形成密封的外涡旋腔体,同时外吸入腔体体积又从零逐步增大,流体连续从外吸入口进入外吸入腔体;外涡旋腔体随着螺棱与套螺槽龊合螺旋上升,该外涡旋腔体中的流体沿着多圈螺旋形套螺槽旋转上移;随着传动轴连续旋转在螺杆回旋平动作用下产生,若干个循环涡旋上行的独立密封的外涡旋腔体,外涡旋腔体螺旋环绕360°逐级由下向上分布。外排出口开在蜗旋套套体套螺槽的上旋止点附近,该外排出口与套螺槽内部相通,该外排出口的形状为弧形渐闭合状,外涡旋腔体与外排出口相通后形成外排出腔体,该外排出腔体由与外排出口相通的螺棱的外壁面与套螺槽及上动盘下平动面构成,传动轴旋转方向与螺棱的起旋方向相同旋转,外涡旋腔体与外排出口相通后上旋转变为外排出腔体,螺棱与套螺槽外龊合线移至外排出口的末端时消失,外排出腔体的体积由大逐渐变小归零,通过外排出腔体体积由大逐渐变小归零有规律不断的变化,流体连续通过外排出口排出;外吸入口连接有外吸入管,外排出口连接有外排出管;传动轴旋转方向与螺棱的起旋方向相反旋转时,外排出腔体的体积由零逐渐变大,流体从外排出口进入外排出腔体,外涡旋腔体由上向下旋转至外吸入口,外吸入腔体的体积由大变小归零,流体通过外吸入口从外吸入管排出;通过改变传动轴的旋转方向,可进行流体换向输送。螺杆的螺槽与蜗旋套的内螺棱相互龊合,将螺槽分割成多个独立的内腔体;该内腔体由一个内吸入腔体、一个或一个以上的内涡旋腔体和一个内排出腔体组成,内吸入管通过蜗旋套套体底部的内螺棱,内吸入管的内吸入口开在内螺棱的螺棱壁面上与螺槽相通,该内吸入口的形状为弧形渐开状,套螺槽的内螺棱的起旋点与下动盘的上平动面相互接触,内吸入口的前端在内螺棱起旋点附近,内吸入腔体由与内吸入口相通的螺槽与内螺棱螺棱壁面及下动盘的上平动面的构成,螺槽的底端点与内螺棱起旋点及内吸入口的前端重叠,内吸入腔体的体积为零;螺槽沿着内螺棱螺旋线回旋平动通过内吸入口后内吸入腔体呈螺旋形状容积逐步增大,流体从内吸入口进入内吸入腔体,传动轴旋转方向螺棱的起旋方向相同,多圈螺旋线环绕的内螺棱与螺槽龊合形成多条在同一圆柱或圆锥母线上的内龊合线,螺槽的底端点回旋平动移过内吸入口的前端与内螺棱龊合产生新内龊合线,新内龊合线从内吸入口的前端向后端移动,内吸入腔体螺旋形环绕一圈后变为密封的内涡旋腔体,同时内吸入腔体的体积又由零开始逐步增大;流体通过内吸入腔体体积由零逐渐增大的吸入作用从内吸入口连续进入内吸入腔体循环工作,随着传动轴连续旋转在螺杆回旋平动作用下,产生若干个循环涡旋上行的独立密封内涡旋腔体,内涡旋腔体螺旋环绕360°逐级由下向上分布;内涡旋腔体中的流体沿着螺旋形螺槽旋转上移;内排出管通过蜗旋套套体内螺棱的内部,内排出管的内排出口开在内螺棱的螺棱壁面上起旋上止点附近,内排出口的形状为弧形渐闭合状,内涡旋腔体与内排出口相通后形成内排出腔体,该内排出腔体由与内排出口的内 螺棱的螺棱壁面与螺槽及上动盘下平动面构成,传动轴连续旋转,连续螺旋上行的内涡旋腔体在与内排出口相通后变为内排出腔体,螺槽与内螺棱的内龊合线移动到内排出口的末端时消失,该内排出腔体的体积逐渐变小为零,通过内排出腔体连续的体积不断由大变小归零的变化,流体连续通过内排出管排出;传动轴旋转方向与螺棱的起旋方向相反旋转时,内排出腔体的体积由零逐渐变大,流体从内排出口进入内排出腔体,内涡旋腔体由上向下旋转至内吸入口,内吸入腔体的体积由大变小归零,流体通过内吸入口从内吸入管排出;通过改变传动轴的旋转方向,可进行流体换向输送。外腔体与内腔体同工作介质同时工作,螺杆螺棱的下端面与蜗旋套内螺棱的下底棱面到下动盘上平动面之间有一段距离,蜗旋套套体与杆芯之间形成一个下存储室,外吸入腔体与内吸入腔体与该下存储室内部相通,下通管通过套体与该下存储室相通;螺杆螺棱的上端面与蜗旋套内螺棱的上底棱面到上动盘下平动面之间有一段距离,蜗旋套套体与杆芯之间形成一个上存储室,外排出腔体与内排出腔体与该上存储室内部相通,上通管通过套体与该上存储室内部相通;螺杆蜗旋机构可根据工作需要选择采用一个下存储室与一个上存储室单独或同时分布的结构。螺杆按杆芯与螺棱的分布的常规等螺距结构特征,分为外圆柱等内径螺杆、外圆柱内径锥形螺杆、外圆锥内径锥形螺杆与外圆锥等内径螺杆。外圆柱等内径螺杆的螺棱的外壁面到外圆柱等内径螺杆的中心轴线的垂直距离相等,杆芯的外壁面为圆柱形状的壁面,螺槽内壁面在杆芯外壁面上螺旋线环绕分布,螺槽的内壁面到该外圆柱等内径螺杆中心轴线的垂直距离相等。外圆柱内径锥形螺杆的螺棱的外壁面到该外圆柱内锥形螺杆的中心轴线的垂直距离相等,杆芯外壁面为圆锥形状,螺槽内壁面沿着杆芯锥形的外壁面螺旋线环绕分布。外圆锥内径锥形螺杆螺棱的外壁面沿着等锥度圆锥面螺旋线分布,杆芯外壁面为圆锥形状,螺槽内壁面沿着杆芯的圆锥形外壁面螺旋线环绕分布。外圆锥等内径螺杆螺棱的外壁面沿着等锥度圆锥面螺旋线环绕分布,杆芯外壁面为圆柱状,螺槽内壁面沿着杆芯圆柱形外壁面螺旋线环绕分布。涡旋套壳的蜗旋套按内部结构特征分为螺芯圆柱套圆柱蜗旋套、螺芯圆锥套圆柱蜗旋套、螺芯圆柱套圆锥蜗旋套与螺芯圆锥套圆锥蜗旋套。螺芯圆柱套圆柱蜗旋套与外圆柱等内径螺杆相互龊合形成一个等内外螺杆蜗旋机构,螺芯圆柱套圆柱蜗旋套的内螺棱的棱侧部沿着圆柱形的套体下端下顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,套体的中轴线到棱侧部的垂直距离为等值,该套体中轴线到套螺槽槽壁面的垂直距离为等值并与到棱侧部的垂直距离相等,内螺棱螺旋线环绕的螺棱壁面到套体中轴线的垂直距离为等值,外圆柱等内径螺杆的螺棱与套螺槽相互龊合;螺芯圆柱套圆柱蜗旋套与外圆柱等内径螺杆相互龊合后,形成一个或一个以上的外涡旋腔体与一个或一个以上的内涡旋腔体。螺芯圆锥套圆柱蜗旋套与外圆柱内径锥形螺杆相互龊合形成一个外等内锥形螺杆蜗旋机构,螺芯圆锥套圆柱蜗旋套的内螺棱的棱侧部沿着圆柱形的套体下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,套体的中轴线到棱侧部的垂直距离为等值,内螺棱螺旋线环绕的螺棱壁面的圆锥度与杆芯圆锥面的圆锥锥度相等,螺芯圆锥套圆柱蜗旋套与外圆柱内径锥形螺杆相互龊合后,形成多个体积相等的外涡旋腔体与由下至上分布多个体积不等的内涡旋腔体。螺芯圆柱套圆锥蜗旋套与外圆锥内径圆柱螺杆相互龊合形成一个外锥形内等径螺杆蜗旋机构,螺芯圆柱套圆锥蜗旋套的内螺棱的棱侧部沿着圆锥形的套体下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,内螺棱的螺棱壁面到套体中轴线垂直距离为等值;螺棱螺旋线环绕的外壁面为锥形面,螺槽在圆柱体杆芯的外壁面;该螺芯圆柱套圆锥蜗旋套与外圆锥内径圆柱螺杆相互龊合,形成由下至上分布多个体积不等的外涡旋腔体与多个体积相等的内涡旋腔体。螺芯圆锥套圆锥蜗旋套与外圆锥内径圆锥螺杆相互龊合形成一个内外锥形螺杆蜗旋机构,螺芯圆锥套圆锥蜗旋套的内螺棱的棱侧部沿着同锥度圆锥形的套体下端螺旋线旋转分布,内螺棱螺棱壁面为螺旋线环绕的锥形;螺棱螺旋线环绕的外壁面为锥形,螺槽在圆柱体杆芯的外壁面上;该螺芯圆锥套圆锥蜗旋套与外圆锥内径圆柱螺杆相互龊合,形成由下至上分布的多个体积不等的外涡旋腔体与多个体积不等的内涡旋腔体。蜗旋套壳的上套箱与下套箱内有润滑油,润滑油通过回旋螺杆体及偏心传动件运动飞溅工作。
[0004] 作为本发明进一步改进,螺杆蜗旋机构的回旋螺杆体螺杆为非等螺距结构螺杆或不等螺 距组合结构螺杆时,回旋螺杆体无法旋进蜗旋套壳内部,该蜗旋套壳的结构由左蜗旋套壳与右蜗旋套壳对合组合而成,该回旋螺杆体在左蜗旋套壳与右蜗旋套壳相合体内部;不等螺距组合结构螺杆的杆芯上由多段不等螺距的螺棱组合而成,第一螺棱与第二螺棱之间通过第一存储室进行流体压缩或膨胀,第二螺棱与第三螺棱之间通过第二存储室进行流体压缩或膨胀。
[0005] 作为本发明进一步改进,螺杆蜗旋机构用于流体输送泵技术领域,该流体输送泵工作介质为不需要压缩或膨胀的流体,适用等内外径螺杆蜗旋机构;传动轴与动力机连接,传动轴旋转方向与螺杆螺棱起旋方向相同,流体从外吸入管进入外腔体从外排出管排出工作,外腔体的外涡旋腔体在螺旋移动时体积不变;流体从内吸入管进入内腔体从内排出管排出工作,内腔体的内涡旋腔体在螺旋移动时体积不变;传动轴旋转方向与螺杆螺棱起旋方向相反,流体从外排出管进入外腔体从外吸入管排出,流体从内排出管进入内腔体从内吸入管排出工作。螺杆蜗旋机构中适用于流体输送泵还可采用一个下存储室与一个上存储室单独或同时分布的结构适应不同的工作需求;流体进入下通管从下存储室进入外吸入腔体和内吸入腔体,通过与外排出腔体与内排出腔体相通的上存储室从上通管排出;也可采用单一下存储室结构,流体从与外排出腔体相通的外排出管排出,及从与内排出腔体相通的内排出管排出;采用单一上存储室结构,流体分别通过外吸入管进入外吸入腔体及通过内吸入管进入内吸入腔体,进入与外排出腔体与内排出腔体相通的上存储室内从上通管排出;通过改变动力机运动方向改变传动轴运动方向可实现流体换向输送。 [0006] 作为本发明进一步改进,具有螺杆蜗旋机构的水动力机械的传动轴的一端与发电机组离合控制连接,该传动轴另一端与电动机离合控制连接,上通管上连接有控制,该控制阀打开,压力水从上通管进入上存储室,压力水从上存储室进入外排出腔体与内排出腔体,推动回旋螺杆体带动偏心传动件的传动轴做与螺棱起旋方向相反的旋转运动,在传动轴连续旋转作用下发电机组工作;压力水通过外吸入腔体与内吸入腔体相通的下存储室泄压后,通过下通管排出;发电机组与传动轴离合控制分离,传动轴一端与电动机离合控制连接,电动机带动传动轴做与螺棱起旋方向相同的旋转运动,水从下通管进入下存储室,并通过与上存储室联通的上通管排出,水从低处被抽到高处进行低谷蓄能工作。 [0007] 作为本发明进一步改进,具有螺杆蜗旋机构的压缩气泵的传动轴一端与动力机连接,传动轴旋转方向与螺杆的螺棱起旋方向相同,气体从外吸入管被外吸入腔体吸入通过外涡旋腔体体积逐渐缩小的压缩作用后通过外排出管排出,气体或从内吸入管被吸入内吸入腔体,并通过内涡旋腔体体积逐渐缩小的压缩作用后通过内排出管排出,气体在外涡旋腔体或内涡旋腔体同时或分别作用下被压缩工作;利用冷散热,蜗旋套壳外部有散热片与风扇,风扇与传动轴固定;利用水冷散热,蜗旋套壳套体外部套有冷却套,该冷却套的内部有凹进内螺棱体内的冷却槽,该冷却套与散热器过冷却管连接循环工作。外等内锥形螺杆蜗旋机构或外圆锥等内径螺杆蜗旋机构的压缩气泵可利用内冷却散热,具有外等内锥形螺杆蜗旋机构压缩气泵的外吸入管吸入冷却介质进行冷却工作,内吸入管吸入气体进行压缩工作;具有外圆锥等内径螺杆蜗旋机构压缩气泵的内吸入管吸入冷却介质进行内冷却,外吸入管吸入气体进行压缩工作;同时同介质工作的压缩气泵气体从下通管进入下存储室从与上存储室相通的上排管排出;多级压缩工作压缩气泵,气体从组合螺杆蜗旋机构的下通管进入下存储室进行一次压缩到达第一存储室后进行二次压缩后到达第二存储室,气体进行三次压缩后进入上存储室通过上排管排出。
[0008] 作为本发明的进一步改进,具有螺杆蜗旋机构的外燃机的外排出管连接有三通阀,该三通阀与蒸汽管及冷却喷水管连接,该三通阀联通蒸汽管与外排出管,蒸汽从蒸汽管进入外排出腔体,并在密封的外涡旋腔体中螺旋膨胀做功,外涡旋腔体体积由小逐渐变大,推动传动轴与螺杆螺棱起旋方向相反的旋转运动;三通阀断开蒸汽管与外排出管换向联通外排出管与冷却喷水管,冷却喷水管内冷却水通过外排出管进入外腔体进行循环内冷并吸热产生蒸汽膨胀做功;外燃机的内排出管连接有内三通阀,内三通阀与蒸汽管及冷却喷水管连接,内三通阀联通蒸汽管与内排出管,蒸汽从蒸汽管进入内排出腔体,并在密封的内涡旋腔体中膨胀做 功,内涡旋腔体体积由小逐渐变大,推动传动轴与螺杆螺棱起旋方向相反的旋转运动,内三通阀断开蒸汽管与内排出管换向联通内排出管与冷却喷水管,冷却喷水管中的冷却水通过内排出管进入内腔体进行循环内冷并吸热产生蒸汽膨胀做功。 [0009] 作为本发明进一步改进,具有螺杆蜗旋机构的气动机的压力气管上连有控制阀,上通管与压力气管连接相通,压力气管或分别与外排出管或内排出管连接相通;压缩气体膨胀做功推动传动轴与螺杆螺棱起旋方向相反旋转。
[0010] 作为本发明进一步改进,具有螺杆蜗旋机构的外燃气动机的杆芯的组合螺棱,由压气螺棱、吸热螺棱及膨胀螺棱组合而成,压气螺棱与吸热螺棱之间有第一存储室,吸热螺棱与膨胀螺棱之间有第二存储室,组合螺棱外部由左蜗旋套与右蜗旋套对合连接,压气螺棱与压气蜗旋套组成压气蜗旋机构,吸热螺棱与吸热蜗旋套组成吸热蜗旋机构,膨胀螺棱与膨胀蜗旋套组成膨胀蜗旋机构吸热蜗旋机构的吸热蜗旋套的外部套有循环加热部件;气体通过压气蜗旋机构的下通管进入压缩过程压力升高后,压力气体进入第一存储室内,压力气体通过吸热蜗旋机构输送吸热过程后温度压力升高,高温高压气体进入第二存储室,高温高压气体在膨胀蜗旋机构内膨胀做功后通过上通管排出。
[0011] 作为本发明进一步改进,具有螺杆蜗旋机构的内燃发动机由压气蜗旋机构与膨胀蜗旋机构组成,内燃发动机利用风冷散热,蜗旋套壳压气蜗旋套与膨胀蜗旋套的外部有散热片,风扇与传动轴固定工作;利用水冷散热,压气蜗旋套与膨胀蜗旋套外部套有冷却套,压气蜗旋套与膨胀蜗旋套内螺棱内有凹进的冷却槽,该冷却槽通过冷却管与散热器连通,冷却管通过蜗旋套壳的上套箱与下套箱内部及对润滑油进行循环冷却。传动轴通过传动件分别与启动机及发电机连接传动;内燃发动机分为分燃内燃发动机与合燃内燃发动机;分燃内燃发动机的压气蜗旋机构与膨胀蜗旋机构之间有一个存储室;采用压燃工作的分燃内燃发动机的膨胀蜗旋机构的膨胀蜗旋套套体上有外喷油嘴,外喷油嘴与燃烧外涡旋腔体内部相通,膨胀蜗旋套套螺棱有内喷油嘴与燃烧内涡旋腔体内部相通;气体通过压气蜗旋机构压缩后进入燃烧外涡旋腔体与外喷油嘴喷出的燃油燃烧膨胀做功,压缩气体在燃烧涡旋腔体与内喷油嘴喷出的燃油燃烧膨胀做功;压气蜗旋机构进行连续的进气与压缩冲程,膨胀蜗旋机构进行连续的燃烧膨胀与排气冲程;采用点燃工作的分燃内燃发动机的外火花塞固定在套体上与燃烧外涡旋腔体内部相通,内火花塞固定在内螺棱上与燃烧内涡旋腔体内部相通;分燃内燃发动机喷油器喷口在下通管或下存储室的内部;燃料混合气在燃烧内涡旋腔体内通过内火花塞点燃膨胀做功,燃料混合气在燃烧外涡旋腔体内通过外火花塞点燃膨胀做功;合燃内燃发动机的压气蜗旋机构的压气螺杆的压气螺棱与膨胀蜗旋机构的膨胀螺杆的螺棱旋转连接;合燃内燃发动机的燃烧外涡旋腔体由压气涡旋机构的外排气腔体与膨胀涡旋机构的外排出腔体组合而成,燃烧内涡旋腔体由压气涡旋机构的下内排气腔体与膨胀涡旋机构的上内排出腔体组合而成;采用点燃工作的合燃内燃发动机的外火花塞固定在套体上与燃烧外涡旋腔体内部相通,内火花塞固定在套螺棱上与燃烧内涡旋腔体内部相通;分燃内燃发动机喷油器喷口在下通管或下存储室的内部;合燃内燃发动机的外喷油器喷口在压气蜗旋机构的外吸入管或外吸入腔体内部,内喷油器喷口在压气蜗旋机构内吸入管或内吸入腔体内部;合燃内燃发动机可采取内冷工作,合燃内燃发动机的外吸入管吸入气体,通过压气蜗旋机构的输送或压缩后气体进入燃烧内涡旋腔体在膨胀蜗旋机构的内涡旋腔体吸热膨胀做功。
[0012] 作为本发明进一步改进,分燃内燃发动机进行燃烧喷气工作,喷气发动机的压气蜗旋机构与膨胀蜗旋机构之间的存储室与燃烧室过喷气管相连通,燃烧室内有点火器与供油器,该燃烧室后部连有喷气室;传动轴一端通过传动件与启动机与发电机连接传动;传动轴与风扇固定,压缩蜗旋套与膨胀蜗旋套的外部及螺旋冷却槽固定有散热片,该散热片内涵道中通过风扇排动空气冷却散热。
[0013] 具有螺杆蜗旋机构的流体泵,工作时与流体摩擦系数减少,可通过改变传动速度及改变旋转方向交换工作,工作效力极大提高。具有螺杆蜗旋机构的压缩气泵,多级压缩可一次性完成,工作时力矩变化极小,只有龊和没有磨损噪音少工作效率高,整体重量较轻易损件少 便于制造维修,无阻力自由进气与排气结构简单。具有螺杆蜗旋机构的水力动力机,进水压力直接推动工作,无漏流机尾水功率损失小驱动效率高,同时通过改变转向进行蓄水低谷发电。具有螺杆蜗旋机构的外燃气动机,利用外热源进行压缩气体加热并膨胀做功输出功率,无污染及水源消耗,适用于火力、核能发电行业。具有螺杆蜗旋机构的内燃发动机,传动轴旋转一圈膨胀做功两次,进气和压缩冲程与燃烧膨胀排气冲程分开连续完成,燃烧膨胀行程较长,燃烧充分功效极高,同时可自由通入气体进行冷却吸热并膨胀做功。具有螺杆蜗旋机构的喷气发动机,膨胀蜗旋机构直接驱动压气蜗旋机构,压气机构多余压缩气体进行喷气工作,膨胀蜗旋机构可自由控制转速,喷气发动机自由喷气工作。 附图说明
[0014] 下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0015] 图1是本发明螺杆蜗旋机构的回旋螺杆体结构剖视图。
[0016] 图2是本发明螺杆蜗旋机构的偏心传动件结构示意图。
[0017] 图3是本发明螺杆蜗旋机构的回旋螺杆体与偏心传动件结构示意图。 [0018] 图4是本发明螺杆蜗旋机构的蜗旋套壳结构剖视图。
[0019] 图5是本发明螺杆蜗旋机构的剖视图。
[0020] 图6是本发明外锥形内等径螺杆蜗旋机构的结构剖视图。
[0021] 图7是本发明外等内锥形螺杆蜗旋机构的结构示意图。
[0022] 图8是本发明内外锥形螺杆蜗旋机构的结构示意图。
[0023] 图9是本发明等内外螺杆蜗旋机构的结构示意图。
[0024] 图10是本发明螺杆蜗旋机构的外腔体结构示意图。
[0025] 图11是本发明螺杆蜗旋机构的内腔体结构示意图。
[0026] 图12是本发明具有上存储室与下存储室的螺杆蜗旋机构结构剖视图。 [0027] 图13是本发明螺杆蜗旋机构非等螺距螺杆结构示意图。
[0028] 图14是本发明螺杆蜗旋机构不等螺距组合螺杆结构示意图
[0029] 图15是本发明螺杆蜗旋机构水压机剖面图。
[0030] 图16是本发明螺杆蜗旋机构风冷压缩气泵结构示意图。
[0031] 图17是本发明螺杆蜗旋机构水冷压缩气泵结构示意图。
[0032] 图18是本发明螺杆蜗旋机构外燃机结构示意图。
[0033] 图19是本发明螺杆蜗旋机构喷气发动机结构示意图。
[0034] 图20是本发明螺杆蜗旋机构气动机结构示意图。
[0035] 图21是本发明螺杆蜗旋机构外燃气动机结构示意图。
[0036] 图22是本发明螺杆蜗旋机构分燃内燃机结构示意图。
[0037] 图23是本发明螺杆蜗旋机构合燃内燃机结构示意图。

具体实施方式

[0038] 本发明螺杆蜗旋机构1如图5所示,由回旋螺杆体2、偏心传动件4、蜗旋套壳3、上防自转机构5与下防自转机构5-1构成。如图1所示,回旋螺杆体2由螺杆6、上动盘7、下动盘8、上轴壳9及下轴壳10组成;如图1所示,螺杆6的杆芯21有中空部11,该杆芯21的中空部11上端11-1固定有上轴壳9,下端11-2固定有下轴壳10,该螺杆6的杆芯21的外壁面22有顺时针或逆时针方向螺旋线环绕的螺棱12,该杆芯21的外壁面22上部固定有上动盘7,该上动盘7的下平动面24与螺杆6的中心轴线19互相垂直,该杆芯21的外壁面22下部固定有下动盘8,该下动盘8的上平动面25与螺杆6的中心轴线19互相垂直,上平动面25与下平动面24互相平行,螺棱12的下端面26为平面并与螺杆6的中心轴线19相互垂直,该下端面26与下动盘8的上平动面25接触固定,螺棱12的上端面27为平面并与螺杆6的中心轴线19互相垂直,该上端面27与上动盘7的下平动面24接触固定,螺棱12的上端面27与下端面26互相平行。如图2、图3所示,偏心传动件4由传动轴28、上偏心轮29、下偏心轮30、上平衡块31、下平衡块32、上主轴承件33与下主轴承件34组成;上偏心轮 29与传动轴28通过上径向柔性机构29-1柔性固定,下偏心轮30与传动轴28通过下径向柔性机构30-1柔性固定,上偏心轮29和下偏心轮30与传动轴28的偏心距离相等并同时偏心旋转运动,上偏心轮29套在上主轴承件33的内部,传动轴28的外壁上部28-1上偏心轮29的上部固定有上平衡块31,下偏心轮30套在下主轴承件33的内部,传动轴28的外壁下部28-2下偏心轮30的下部固定有下平衡块32,传动轴28的外壁顶上部53有上轴承档57,传动轴28的外壁底部52有下轴承挡44;如图3所示,传动轴28穿在螺杆6杆芯
21的中空部11中,上主轴承件33通过上轴壳9固定,下主轴承件34通过下轴壳10固定。
如图4所示,蜗旋套壳3由蜗旋套36、上壳支架37、下壳支架38、上套轴承端盖39与下套轴承端盖40组成;如图4、图9所示,蜗旋套36的套内部结构为圆柱或圆锥形状,该蜗旋套
36的套内部分布着顺时针或逆时针方向螺旋线环绕的内螺棱54,螺杆6旋在蜗旋套36的内部;蜗旋套36的内螺棱54伸入螺杆6的螺槽13中相互龊合,内螺棱54的宽度略小于螺槽13的宽度,螺杆6的螺棱12伸入蜗旋套36的套螺槽65中相互龊合,螺棱12的宽度略小于套螺槽65的宽度;螺杆6螺棱12的外壁面18与蜗旋套36套螺槽65的槽壁面58相互龊合,蜗旋套36内螺棱54的螺棱壁面55与螺杆6螺槽3的内壁面20相互龊合;蜗旋套
36内螺棱54的下棱底面41为平面,该下棱底面41与下动盘8的上平动面25相互龊合,蜗旋套36的套下端68有下密封槽69,该下密封槽69内有下密封件70,该下密封件70与下动盘8上平动面25接触动密封;蜗旋套36内螺棱54的上棱底面42为平面,该上棱底面
42与上动盘7的下平动面24相互龊合,蜗旋套36的套上端71有上密封槽72,该上密封槽
72内有上密封件73,该上密封件73与上动盘7下平动面24接触动密封;上动盘7下平动面24到下动盘8上平动面25的垂直距离略大于内螺棱54下棱底面41到上棱底面42的垂直距离。如图5所示,蜗旋套36的上端固定连接有上壳支架37,上壳支架37的支架上部
43固定有上套轴承端盖39,传动轴28的外壁顶上部53的上轴承档57固定在上套轴承端盖39的上副轴承密封件45的上副轴承45-1中,上副轴承密封件45的上轴封45-2对传动轴28进行旋转密封;上动盘7的上固定面46与上套轴承端盖39的上内端盖面47之间有上防自转机构5,该上防自转机构5的上动滑盘163可套在螺杆6杆芯21外壁面22上或与上固定面46接触固定,上静滑盘164与上套轴承端盖39的上内端盖面47接触固定,上动滑盘163与上静滑盘164之间通滚珠165支撑平移;蜗旋套36的下端固定连接有下壳支架
38,下壳支架38的支架上部48固定有下套轴承端盖40,传动轴28的外壁底部52的下轴承档44固定在下套轴承端盖40的下副轴承密封件50的下副轴承50-1中,下副轴承密封件50的下轴封50-2对传动轴28进行旋转密封;下动盘8的下固定面56与下套轴承端盖
40的下内端盖面51之间有下防自转机构5-1,该下防自转机构5-1的下动滑盘163-1可套在螺杆6杆芯21外壁面22上或与下固定面56接触固定,下静滑盘164-1与下套轴承端盖
40的下内端盖面51接触固定,上动滑盘163-1与上静滑盘164-1之间通滚珠165-1支撑平移。如图5所示,传动轴28顺时针或逆时针转动,蜗旋套36套体49的中轴线49-1与传动轴28的轴心线35在同一条直线上,螺杆6在蜗旋套36内作等偏心距龊合回旋平动,螺杆6的螺棱12将蜗旋套36的套螺槽65分割成多个独立的螺旋状连接的外腔体74,如图5、图
10所示,该外腔体74由一个外吸入腔体75、一个或一个以上的外涡旋腔体76和一个外排出腔体77组成;外吸入腔体75的外吸入口78开在蜗旋套36套体49的套螺槽65的起旋下始点79附近,该外吸入腔75由与外吸入口78相通的套螺槽65与螺棱12外壁面18及下动盘8的上平动面25的构成,外吸入口78与套螺槽65内部相通,该外吸入口78的形状为弧形渐开状,螺杆6的螺棱12的起旋点80在下动盘8的上平动面25上;螺棱12的起旋点80与套螺槽65起旋下始点79在外吸入口78的前端78-1附近向后端78-2平移,外吸入腔75的体积由零逐步增大,传动轴28旋转方向与螺棱12的起旋方向相同,螺棱12沿着套螺槽65螺旋线回旋平动通过外吸入口78,外吸入腔体75呈螺旋形状容积逐步增大,流体
82从外吸入口78进入外吸入腔体75;多圈螺旋线环绕的螺棱12与套螺槽65相互龊合形成多条在圆柱或圆锥同一母线上的外龊合线81;传动轴28旋转方向与螺棱12的起旋方向相同旋转,螺棱12回旋平动一圈又回到套螺槽65外吸入口78的前端 78-1向后端78-2移动,外吸入腔体75呈螺旋环绕近一圈,螺棱12与套螺槽65互相龊合形成新外龊合线85,新外龊合线85移动到外吸入口78的后端78-2,外吸入腔体75与外吸入口78不相通变为密封的外涡旋腔体76,同时外吸入腔体75体积又从零逐步增大,流体82连续从外吸入口78进入外吸入腔体75;外涡旋腔体76随着螺棱12与套螺槽65龊合螺旋上升,该外涡旋腔体
76中的流体82沿着多圈螺旋形套螺槽65旋转上移;随着传动轴28连续旋转在螺杆6回旋平动作用下,产生若干个循环涡旋上行的独立密封外涡旋腔体76,外涡旋腔体76螺旋环绕360°逐级由下向上分布。如图10所示,外排出口83开在蜗旋套36套体49套螺槽65的上旋止点84附近,该外排出口83与套螺槽65内部相通,该外排出口83的形状为弧形渐闭合状,外涡旋腔体76与外排出口83相通后形成外排出腔体77,该外排出腔体77由与外排出口83相通的螺棱12的外壁面18与套螺槽65及上动盘7下平动面24构成,传动轴28旋转方向与螺棱12的起旋方向相同旋转,外涡旋腔体76与外排出口83相通后上旋转变为外排出腔体77,螺棱12与套螺槽65外龊合线81移至外排出口83的末端83-1时消失,外排出腔体77的体积由大逐渐变小归零,通过外排出腔体77体积由大逐渐变小归零有规律不断的变化,流体82连续通过外排出口83排出;外吸入口78连接有外吸入管91,外排出口
83连接有外排出管92;传动轴28旋转方向与螺棱12的起旋方向相反旋转时,外排出腔体
77的体积由零逐渐变大,流体82从外排出口83进入外排出腔体77,外涡旋腔体76由上向下旋转至外吸入口78,外吸入腔体75的体积由大变小归零,流体82通过外吸入口78从外吸入管91排出;通过改变传动轴28的旋转方向,可进行流体换向输送。如图11所示,螺杆
6的螺槽13与蜗旋套36的内螺棱54相互龊合,将螺槽13分割成多个独立的内腔体86;该内腔体86由一个内吸入腔体87、一个或一个以上的内涡旋腔体88和一个内排出腔体89组成,内吸入管93通过蜗旋套36套体49底部的内螺棱54,该内吸入管93的内吸入口94开在内螺棱54的螺棱壁面55上与螺槽13相通,该内吸入口94的形状为弧形渐开状,套螺槽
65的内螺棱54的起旋点95与下动盘8的上平动面25相互接触,内吸入口94的前端94-1在内螺棱54起旋点95附近,内吸入腔体87由与内吸入口94相通的螺槽13与内螺棱54的螺棱壁面55及下动盘8的上平动面25的构成,螺槽13的底端点66与内螺棱54起旋点
95及内吸入口94的前端94-1重叠,内吸入腔体87的体积为零;螺槽13沿着内螺棱54螺旋线回旋平动通过内吸入口94后内吸入腔体87呈螺旋形状容积逐步增大,流体82从内吸入口94进入内吸入腔体87,传动轴28旋转方向螺棱54的起旋方向相同,多圈螺旋线环绕的内螺棱54与螺槽13龊合形成多条在同一圆柱或圆锥母线上的内龊合线96,螺槽13底端点66回旋平动移过内吸入口94的前端94-1与内螺棱54龊合产生新内龊合线100,新内龊合线100从内吸入口94的前端94-1向后端94-2移动,内吸入腔体87螺旋形环绕一圈后变为密封的内涡旋腔体88,同时内吸入腔体87的体积又由零开始逐步增大;流体82通过内吸入腔体87体积由零逐渐增大的吸入作用从内吸入口94连续进入内吸入腔体87循环工作;随着传动轴28连续旋转在螺杆6回旋平动作用下,产生若干个循环涡旋上行的独立密封内涡旋腔体88,内涡旋腔体88螺旋环绕360°逐级由下向上分布;内涡旋腔体88中的流体82沿着螺旋形螺槽13旋转上移;内排出管97通过蜗旋套36套体49内螺棱54的内部,内排出管97的内排出口98开在内螺棱54的螺棱壁面55的起旋上止点99附近,内排出口98的形状为弧形渐闭合状,内涡旋腔体88与内排出口98相通后形成内排出腔体89,该内排出腔体89由与内排出口98的内螺棱54、螺棱壁面55与螺槽13及上动盘7下平动面24构成,传动轴28连续旋转,连续螺旋上行的内涡旋腔体88在与内排出口98相通后变为内排出腔体89,螺槽13与内螺棱54的内龊合线100移动到内排出口98的末端98-1时消失,该内排出腔体89的体积逐渐变小为零,通过内排出腔体89连续的体积不断由大变小归零的变化,流体82连续通过内排出管97排出;传动轴28旋转方向与螺棱12的起旋方向相反旋转时,内排出腔体89的体积由零逐渐变大,流体82从内排出口98进入内排出腔体
89,内涡旋腔体88由上向下旋转至内吸入口94,内吸入腔体87的体积由大变小归零,流体
82通过内吸入口94从内吸入管93排出;通过改变传动轴28的旋转方向,可进行流体换向输送。如图12所示,外腔体 74与内腔体86同工作介质同时工作,螺杆6螺棱12的下端面
26与蜗旋套36内螺棱54的下底棱面41到下动盘8上平动面25之间有一段距离,蜗旋套
36套体49与杆芯21之间形成一个下存储室170,外吸入腔体75与内吸入腔体87与该下存储室170内部相通,下通管116通过套体49与该下存储室170相通;螺杆6螺棱12的上端面27与蜗旋套36内螺棱54的上底棱面42到上动盘7下平动面24之间有一段距离,蜗旋套36套体49与杆芯21之间形成一个上存储室171,外排出腔体77与内排出腔体89与该上存储室171内部相通,上通管117通过套体49与该上存储室171内部相通;螺杆蜗旋机构1根据工作需求可选择采用一个下存储室170与一个上存储室171单独或同时分布的结构。如图6、图7、图8、图9所示,螺杆6按杆芯21与螺棱12的常规等螺距结构特征,可分为外圆柱等内径螺杆14、外圆柱内径锥形螺杆15、外圆锥内径锥形螺杆16与外圆锥等内径螺杆17。如图9所示,外圆柱等内径螺杆14的螺棱12的外壁面18到外圆柱等内径螺杆14的中心轴线19的垂直距离相等,杆芯21的外壁面22为圆柱形状的壁面,螺槽13内壁面20在杆芯21外壁面22上螺旋线环绕分布,螺槽13的内壁面20到该外圆柱等内径螺杆14中心轴线19的垂直距离相等。如图7所示,外圆柱内径锥形螺杆15的螺棱12-1的外壁面18-1到该外圆柱内锥形螺杆15的中心轴线19-1的垂直距离相等,杆芯21-1外壁面22-1为圆锥形状,螺槽13-1内壁面20-1沿着杆芯21-1锥形的外壁面22-1螺旋线环绕分布。如图8所示,外圆锥内径锥形螺杆16螺棱12-2的外壁面18-2沿着等锥度圆锥面23螺旋线分布,杆芯21-2外壁面22-2为圆锥形状,螺槽13-2内壁面20-2沿着杆芯21-2的圆锥形外壁面22-2螺旋线环绕分布。如图6所示,外圆锥等内径螺杆17螺棱12-3的外壁面18-3沿着等锥度圆锥面23螺旋线环绕分布,杆芯21-3外壁面22-3为圆柱状,螺槽13-3内壁面20-3沿着杆芯21-3圆柱形外壁面22-3螺旋线环绕分布;涡旋套壳3的蜗旋套36按内部结构特征分为螺芯圆柱套圆柱蜗旋套59、螺芯圆锥套圆柱蜗旋套60、螺芯圆柱套圆锥蜗旋套61与螺芯圆锥套圆锥蜗旋套62。如图9所示,螺芯圆柱套圆柱蜗旋套59与外圆柱等内径螺杆14相互龊合形成一个等内外螺杆蜗旋机构67,螺芯圆柱套圆柱蜗旋套59的内螺棱54的棱侧部63沿着圆柱形的套体49下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,套体49的中轴线64到棱侧部63的垂直距离为等值,该套体49中轴线64到套螺槽65槽壁面58的垂直距离为等值并与到棱侧部63的垂直距离相等,内螺棱54螺旋线环绕的螺棱壁面55到套体49中轴线64的垂直距离为等值;外圆柱等内径螺杆14的螺棱12与套螺槽65相互龊合,螺芯圆柱套圆柱蜗旋套59与外圆柱等内径螺杆14相互龊合后,形成一个或一个以上体积相等的外涡旋腔体76与一个或一个以上体积相等的内涡旋腔体88。如图7所示,螺芯圆锥套圆柱蜗旋套60与外圆柱内径锥形螺杆15相互龊合形成一个外等内锥形螺杆蜗旋机构101,螺芯圆锥套圆柱蜗旋套60的内螺棱54-1的棱侧部63-1沿着圆柱形的套体49-1下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,套体49-1的中轴线64-1到棱侧部63-1的垂直距离为等值,内螺棱54-1螺旋线环绕的螺棱壁面55-1的圆锥度与杆芯21-1圆锥面23的圆锥锥度相等,螺芯圆锥套圆柱蜗旋套60与外圆柱内径锥形螺杆15相互龊合后,形成多个体积相等的外涡旋腔体76-1与由下至上分布多个体积不等的内涡旋腔体88-1,传动轴28旋转方向与螺棱12-1螺旋线方向相同,同一内涡旋腔体88-1中的流体82沿着螺槽13上移随着内涡旋腔体88-1体积逐步缩小流体82被压缩;传动轴28旋转方向与螺棱12-1螺旋线方向相反,同一内涡旋腔体88-1中的流体82沿着螺槽13-1下移随着内涡旋腔体88-1体积逐步增大流体82被膨胀;如图6所示,螺芯圆柱套圆锥蜗旋套61与外圆锥内径圆柱螺杆
17相互龊合形成一个外锥形内等径螺杆蜗旋机构102,螺芯圆柱套圆锥蜗旋套61的内螺棱
54-2的棱侧部63-2沿着圆锥形的套体49-2下端顺时针或逆时针螺旋线旋转分布,内螺棱
54-2的螺棱壁面55到套体49-2中轴线64-2垂直距离为等值;螺棱12-3螺旋线环绕的外壁面18-3为锥形面,螺槽13-3在圆柱体杆芯21-3的外壁面22-3上;该螺芯圆柱套圆锥蜗旋套61与外圆锥内径圆柱螺杆17相互龊合,形成由下至上分布多个体积不等的外涡旋腔体76-2与多个体积相等的内蜗旋腔体88-2。传动轴28旋转方向与螺棱12-3螺旋线方向相同,同一外涡旋腔体76-2中的流体82沿着套螺槽65上移随着外涡旋腔体76-2体积逐步缩小流体82被压缩;传动轴 28旋转方向与螺棱12-3螺旋线方向相反,同一外涡旋腔体76-2中的流体82沿着套螺槽65下移随着外涡旋腔体76-2体积逐步增大流体82被膨胀。如图8所示,螺芯圆锥套圆锥蜗旋套62与外圆锥内径圆锥螺杆16相互龊合形成一个内外锥形螺杆蜗旋机构103,螺芯圆锥套圆锥蜗旋套62的内螺棱54-3的棱侧部63-3沿着同锥度圆锥形的套体49-3下端螺旋线旋转分布,内螺棱54-3螺棱壁面55-3为螺旋线环绕的锥形;螺棱12-2螺旋线环绕的外壁面18-2为锥形,螺槽13-2在圆柱体杆芯21-2的外壁面22-2上。如图8所示,螺芯圆锥套圆锥蜗旋套62与外圆锥内径圆柱螺杆16相互龊合,形成由下至上分布的多个体积不等的外涡旋腔体76-3与多个体积不等内涡旋腔体88-3。
传动轴28旋转方向与螺棱12-2螺旋线方向相同,同一外涡旋腔体76-3中的流体82沿着套螺槽65上移随着外涡旋腔体76-3体积逐步缩小流体82被压缩;传动轴28旋转方向与螺棱12-2螺旋线方向相反,同一外涡旋腔体76-3中的流体82沿着套螺槽65下移随着外涡旋腔体76-3体积逐步增大流体82被膨胀。传动轴28旋转方向与螺棱12-2螺旋线方向相同,同一内涡旋腔体88-3中的流体82沿着螺槽13-2上移随着内涡旋腔体88-3体积逐步缩小流体82被压缩;传动轴28旋转方向与螺棱12-2螺旋线方向相反,同一内涡旋腔体
88-3中的流体82沿着螺槽13-2下移随着内涡旋腔体88-3体积逐步增大流体82被膨胀。
如图5、图12所示,蜗旋套壳3的上套箱105与下套箱106内有润滑油107,润滑油107通过回旋螺杆体2及偏心传动件4运动飞溅工作。
[0039] 作为本发明的另一种实施方式,如图13、图14所示,螺杆蜗旋机构1的相互龊合的回旋螺杆体2螺杆12为非等螺距结构螺杆172或不等螺距组合结构螺杆173时,回旋螺杆体2无法旋进蜗旋套壳3内部,该蜗旋套壳3的结构由左蜗旋套壳108与右蜗旋套壳109对合组合而成,该非等螺距结构螺杆172在左蜗旋套壳108与右蜗旋套壳109相合体内部;如图14所示,不等螺距组合结构螺杆173在左蜗旋套壳108与右蜗旋套壳109对合组体中间,形成一个组合螺杆蜗旋机构173-1,该组合螺杆蜗旋机构173-1的不等螺距组合结构螺杆173的杆芯21由多段不等螺距的螺棱174组合而成,第一螺棱175与第二螺棱175-1之间通过第一存储室176进行流体82压缩或膨胀,第二螺棱175-1与第三螺棱175-3之间通过第二存储室176-1进行流体82压缩或膨胀。
[0040] 作为本发明的另一种实施方式,如图5所示,具有螺杆蜗旋机构的流体输送泵110,其工作介质为不需要压缩或膨胀的流体82时,适用等内外径螺杆蜗旋机构67结构;传动轴28与动力机112连接,传动轴28旋转方向与螺杆6螺棱12起旋方向相同,流体82从外吸入管91进入外腔体74从外排出管92排出工作,外腔体74的外涡旋腔体76在螺旋移动时体积不变;流体82从内吸入管93进入内腔体86从内排出管97排出工作,内腔体86的内涡旋腔体88在螺旋移动时体积不变;传动轴28旋转方向与螺杆6螺棱12起旋方向相反,流体82从外排出管92进入外腔体74从外吸入管93排出,流体82从内排出管97进入内腔体86从内吸入管93排出工作;如图5、图15所示,流体输送泵110可采用一个下存储室170与一个上存储室171单独或同时分布的结构适应不同的工作需求;流体82进入下通管116从下存储室170进入外吸入腔体75和内吸入腔体87,通过与外排出腔体77与内排出腔体89相通的上存储室171从上通管117排出;采用单一下存储室170结构,流体82从与外排出腔体77相通的外排出管92排出,及从与内排出腔体89相通的内排出管97排出;
采用单一上存储室171结构,流体介质111分别通过外吸入管91进入外吸入腔体75及通过内吸入管93进入内吸入腔体87,进入与外排出腔体77与内排出腔体89相通的上存储室171内,从上通管117排出;通过改变动力机112运动方向改变传动轴28运动方向可实现流体换向输送。
[0041] 作为本发明的另一种实施方式,具有等内外径螺杆蜗旋机构67的水动力机械113,如图15所示,传动轴28的一端与发电机组1 14离合控制连接,传动轴28另一端与电动机115离合控制连接,上通管117连接有控制阀111,该控制阀111打开,压力水118从上通管117进入上存储室171,压力水118从上存储室171进入外排出腔体77与内排出腔体
89,推动回旋螺杆体2带动偏心传动件4的传动轴28做与螺棱12起旋方向相反的旋转运动,在传动轴28连续旋转作用下发电机组114工作;压力水118通过外吸入腔体75与内吸入腔体87相通的 下存储室170泄压后,通过下通管116排出;发电机组114与传动轴28离合控制分离,传动轴28一端与电动机115离合控制连接,电动机115带动传动轴28做与螺棱12起旋方向相同的旋转运动,水118-1从下通管116进入下存储室170,并通过与上存储室171联通的上通管117排出,水118-1从低处被抽到高处进行低谷蓄能工作。 [0042] 作为本发明的另一种实施方式,具有螺杆蜗旋机构1的压缩气泵119,如图16、图
17所示,传动轴28一端与动力机112连接,传动轴28旋转方向与螺杆6的螺棱12起旋方向相同,气体120从外吸入管91被外吸入腔体75吸入通过外涡旋腔体76体积逐渐缩小的压缩作用后通过外排出管92排出,气体120或从内吸入管93被吸入内吸入腔体87,并通过内涡旋腔体88体积逐渐缩小的压缩作用后通过内排出管97排出,气体120在外涡旋腔体
76或内涡旋腔体88同时或分别作用下被压缩工作;利用风冷散热,蜗旋套壳3外部有散热片121与风扇122,风扇122与传动轴28固定工作。如图17所示,利用水冷散热,蜗旋套壳3套体49外部套有冷却套123,冷却套123的内部有凹进内螺棱54体内的冷却槽124,冷却套123与散热器126通过冷却管125循环相通。图7所示,具有外等内锥形螺杆蜗旋机构101压缩气泵119的外吸入管93吸入冷却介质128进行冷却工作,内吸入管93吸入气体120进行压缩工作;具有外圆锥等内径螺杆蜗旋机构102压缩气泵119内吸入管93吸入的冷却介质128进行内冷却,外吸入管93吸入气体120进行压缩工作。如图14所示,同时同介质工作的压缩气泵119,气体120从下通管116进入下存储室170从与上存储室171相通的上排管117排出;如图14所示,需要多级压缩工作的压缩气泵119,气体120从组合螺杆蜗旋机构173-1的下通管116进入下存储室170进行一次压缩到达第一存储室176后进行二次压缩后到达第二存储室176-1,气体120进行三次压缩后进入上存储室171通过上排管117排出。
[0043] 作为本发明的另一种实施方式,如图17所示,具有螺杆蜗旋机构1的外燃机129的外排出管92连接有三通阀130,该三通阀130与蒸汽管131及冷却喷水管132连接,该三通阀130联通蒸汽管131与外排出管92,蒸汽133从蒸汽管131进入外排出腔体77,并在密封的外涡旋腔体76中螺旋膨胀做功,外涡旋腔体76体积由小逐渐变大,推动传动轴28与螺杆6螺棱12起旋方向相反的旋转运动;三通阀130断开蒸汽管131与外排出管92换向联通外排出管92与冷却喷水管132,冷却喷水管132内冷却水134通过外排出管92进入外腔体74进行循环内冷并吸热产生蒸汽133膨胀做功;外燃机129的内排出管97连接有内三通阀130-1,内三通阀130-1与蒸汽管131及冷却喷水管132连接,内三通阀130-1连通蒸汽管131与内排出管97,蒸汽133从蒸汽管131进入内排出腔体89,并在密封的内涡旋腔体88中膨胀做功,内涡旋腔体88体积由小逐渐变大,推动传动轴28与螺杆6螺棱12起旋方向相反的旋转运动,内三通阀130-1断开蒸汽管131与内排出管97换向联通内排出管97与冷却喷水管132,冷却喷水管132中的冷却水134通过内排出管97进入内腔体86进行循环内冷并吸热产生蒸汽133膨胀做功。
[0044] 作为本发明的另一种实施方式,如图20所示,具有螺杆蜗旋机构1的气动机135的压力气管136上连有控制阀门169,上通管171与压力气管136连接相通,压力气管136或分别与外排出管92或内排出管97连接相通;压缩气体120-1膨胀做功推动传动轴28与螺杆6螺棱起旋方向相反旋转。
[0045] 作为本发明的另一种实施方式,如图21所示,具有螺杆蜗旋机构1的外燃气动机137的杆芯21组合螺棱138由压气螺棱139、吸热螺棱140及膨胀螺棱141组合而成,压气螺棱139与吸热螺棱140之间有第一存储室176,吸热螺棱140与膨胀螺棱141之间有第二存储室176-1,组合螺棱138外部由左蜗旋套108与右蜗旋套109对合连接,压气螺棱139与压气蜗旋套142组成压气蜗旋机构143,吸热螺棱140与吸热蜗旋套144组成吸热蜗旋机构145,膨胀螺棱141与膨胀蜗旋套146组成膨胀蜗旋机构147,吸热蜗旋机构145的吸热蜗旋套144的外部套有循环加热部件148;气体120通过压气蜗旋机构143下通管170进入压缩过程压力升高后,压力气体120-1进入第一存储室176内,压力气体120-1通过吸热蜗旋机构145输送吸热过程后温度压力升高,高温高压气体120-2进入第二存储室176-1,高温高压气体 120-2在膨胀蜗旋机构147内膨胀做功后通过上通管171排出。 [0046] 作为本发明的另一种实施方式,如图22所示,具有螺杆蜗旋机构1的内燃发动机
149内有压气蜗旋机构143与膨胀蜗旋机构147,内燃发动机149利用风冷散热,蜗旋套壳
3压气蜗旋套142与膨胀蜗旋套146的外部有散热片121,风扇122与传动轴28固定工作。
如图23所示,利用水冷散热,压气蜗旋套142与膨胀蜗旋套146外部套有冷却套123,压气蜗旋套142与膨胀蜗旋套146内螺棱54内有凹进的冷却槽124,冷却槽124通过冷却管125与散热器126连通,冷却管125通过蜗旋套壳3的上套箱105与下套箱106内部及对润滑油107进行循环冷却;传动轴28通过传动件177分别与启动机178及发电机组114连接传动;内燃发动机149分为分燃内燃发动机150与合燃内燃发动机151。如图22所示,分燃内燃发动机150的压气蜗旋机构143与膨胀蜗旋机构147之间有存储室176;采用压燃工作的分燃内燃发动机150的膨胀蜗旋机构147的膨胀蜗旋套146套体49上有外喷油嘴160与燃烧外涡旋腔体179内部相通,膨胀蜗旋套146套螺棱54有内喷油嘴161与燃烧内涡旋腔体180内部相通;气体120通过压气蜗旋机构143压缩后进入燃烧外涡旋腔体179与外喷油嘴160喷出的燃油187燃烧膨胀做功,压缩气体120-1在燃烧内涡旋腔体180与内喷油嘴161喷出的燃油燃烧膨胀做功;压气蜗旋机构143完成连续的进气与压缩冲程,膨胀蜗旋机构147完成连续的燃烧膨胀与排气冲程;采用点燃工作,外火花塞162固定在套体49上与燃烧外涡旋腔体179内部相通,内火花塞163固定在内螺棱54上与燃烧内涡旋腔体180内部相通;分燃内燃发动机150喷油器164喷口在下通管116或下存储室170的内部;燃料混合气在燃烧内涡旋腔体180内通过 内火花塞163点燃膨胀做功,燃料混合气在燃烧外涡旋腔体179内通过外火花塞162点燃膨胀做功;如图23所示,合燃内燃发动机151的压气蜗旋机构143-1的压气螺杆152的压气螺棱153与膨胀蜗旋机构147的膨胀螺杆154的螺棱155旋转连接;合燃内燃发动机151的燃烧外涡旋腔体179由压气涡旋机构143-1的外排气腔体156与膨胀涡旋机构147的外排出腔体157组合而成,燃烧内涡旋腔体180由压气涡旋机构143的下内排气腔体158与膨胀涡旋机构147的上内排出腔体159组合而成;
采用点燃工作的合燃内燃发动机151的外火花塞162固定在套体49上与燃烧外涡旋腔体
179内部相通,内火花塞163固定在套螺棱54上与燃烧内涡旋腔体180内部相通;分燃内燃发动机150喷油器164喷口在下通管116或下存储室170的内部;合燃内燃发动机151外喷油器165喷口在压气蜗旋机构143的外吸入管91或外吸入腔体75内部,内喷油器166喷口在压气蜗旋机构143内吸入管93或内吸入腔体87内部;合燃内燃发动机151可采取内冷工作,合燃内燃发动机151的外吸入管91吸入气体120,通过压气蜗旋机构的输送或压缩后气体120进入燃烧内涡旋腔体180在膨胀蜗旋机构147的内涡旋腔体吸热膨胀做功。 [0047] 作为本发明的另一种实施方式,如图19所示,具有螺杆蜗旋机构1的分燃内燃发动机150进行燃烧喷气工作,该喷气发动机181的压气蜗旋机构143与膨胀蜗旋机构147之间的存储室176与燃烧室181通过喷气管182相连通,燃烧室181内有点火器183与供油器184,该燃烧室181后部连有喷气室185;传动轴28一端通过传动件177与启动机178与发电机114连接传动;传动轴28与风扇122固定,压缩蜗旋套142与膨胀蜗旋套146的外部及螺旋冷却槽124固定有散热片121,该散热片121内涵道186中通过风扇122排动空气169冷却散热。启动机178工作压气蜗旋机构143工作,压缩气体120-1进入存储室
176内供膨胀蜗旋机构147膨胀做功带动传动轴28连续旋转,存储室176内多余的压缩气体120-1通过喷气管182进入燃烧室181进行燃烧喷气工作。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈