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具有转轮连杆活塞机构的流体机械

阅读:876发布:2022-11-23

专利汇可以提供具有转轮连杆活塞机构的流体机械专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且具有 转轮 连杆 活塞 机构的 流体 动 力 机械的转轮连杆活塞机构(1),由缸体(2)、转轮(3)、一个以上的旋叶活塞(33)与组合连杆(41)组成;转轮(3)同心安装在缸体(2)内部的 气缸 (5)中,该转轮(3)一片以上的弧形 叶片 (20)将气缸(5)内部分隔成若干个涡旋腔(32),旋叶活塞(33)安装在涡旋腔(32)中,组合连杆(41)偏心安装在气缸(5)中,该组合连杆(41)与旋叶活塞(33)活动连接;转轮(3)转动,组合连杆(41)同步转动并推动旋叶活塞(33)摆动工作;具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械将替代现有各种结构的流体动力机械。,下面是具有转轮连杆活塞机构的流体机械专利的具体信息内容。

1.具有转轮连杆活塞机构的流体机械的转轮连杆活塞机构(1),由缸体(2)、转轮(3)、一个以上的旋叶活塞(33)与组合连杆(41)组成;转轮(3)同心安装在缸体(2)内部的气缸(5)中,组合连杆(41)安装在转轮(3)内部的转轮室(175)中,转轮(3)的轮体(6)壁面(7)与传动轴(8)的一端轴头(9)同心固定,该传动轴(8)安装在缸座(10)的轴承座(11)中一端轴承支撑转动,或传动轴(8)安装在转轮(3)轮体(6)的中心部,该传动轴(8)的一端安装在缸盖(12)的轴承座(13)中,另一端安装在缸座(10)的轴承座(11)中,两端轴承支撑转动;或转轮(3)的转盘套(14)与缸盖(12)的固定轴(15)通过轴承件支撑安装,转轮(3)的轮体(6)壁面(7)与传动轴(8)的一端轴头(9)同心固定,该传动轴(8)的一端轴承支撑安装在缸座(10)的轴承座(11)中;转轮(3)按内部结构特征,分为开启式转轮(16)、半封闭转轮(17)、封闭式转轮(19)、转缸式转轮(18)与转缸封闭式叶轮(96)五种结构;开启式转轮(16)中的一片以上对称分布的弧形叶片(20)的根部与转轮(3)轮体(6)相互固定,弧形叶片(20)的外壁面(21)开有开口的旋叶轴孔(22),弧形叶片(20)的内弧形壁面(23)是以相邻的弧形叶片(20)旋叶轴孔(22)的圆心(24)为圆心的圆弧面;开启式叶轮(16)安装在气缸(5)中,弧形叶片(20)顶部(25)的圆弧壁面(26)与气缸(5)环形内壁(27)相互啮合;弧形叶片(20)的上壁面(28)与气缸(5)上壁面(29)啮合动密封,弧形叶片(20)的下壁面(30)与气缸(5)的下壁面(31)啮合动密封,相邻的上弧形叶片(20)与下弧形叶片(20-1)之间有一个涡旋腔(32);旋叶活塞(33)的转轴(34)安装在旋叶轴孔(22)中,旋叶活塞(33)的顶部壁面(33-1)与弧形叶片(20)的内弧形壁面(23)相互啮合,旋叶活塞(33)摆动到上止点(35),旋叶活塞(33)的外圆弧壁面(36)与气缸(5)环形内壁(27)相互啮合;
旋叶活塞(33)与转轮(3)同时转动,旋叶活塞(33)的上壁面(37)与气缸(5)上壁面(29)啮合动密封,旋叶活塞(33)的下壁面(38)与气缸(5)的下壁面(31)啮合动密封;旋叶活塞(33)的内壁面(39)上固定有链接套(40),活塞轴销(66)固定在链接套(40)中;组合连杆(41)安装在开启式转轮(16)的转轮室(175)中,该组合连杆(41)的曲轴(42)相对转轮(3)圆心偏心安装在缸盖(12)的曲轴轴承座(63)中,曲轴(42)上对称固定有一根以上的连杆臂(44),连杆臂(44)与连杆(45)通过链接装置(46)相互链接安装,连杆(45)的顶部固定有连杆套(47),连杆套(47)中装有轴承件(48),连杆套(47)安装在链接套(40)中,活塞轴销(66)与连杆套(47)通过轴承件(48)活动链接;转轮(3)与旋叶活塞(33)同时转动,与旋叶活塞(33)链接的连杆(45)带动组合连杆(41)同步转动,连杆(45)同时推动旋叶活塞(33)在涡旋腔(32)中摆动;旋叶活塞(33)的外圆弧壁面(36)与气缸(5)环形内壁(27)之间形成一个相对密闭的涡旋气缸,该涡旋气缸(4)在旋叶活塞(33)摆动到上止点(35)时体积逐步减小为零,旋叶活塞(33)由上止点(35)向下止点(43)摆动,涡旋气缸(4)的体积由零逐步增大,旋叶活塞(33)在涡旋气缸(4)中进行流体吸入工作;旋叶活塞(33)由下止点(43)向上止点(35)摆动,涡旋气缸(4)的体积逐步减小,旋叶活塞(33)在该涡旋气缸(4)中进行流体排出工作;缸体(2)上开有吸入流道(64)与排出流道(65),旋叶活塞(33)在涡旋气缸(4)进行流体吸入工作,该涡旋气缸(4)与吸入流道(64)旋转相通,流体从吸入流道(64)进入到涡旋气缸(4)中;旋叶活塞(33)在涡旋气缸(4)进行流体排出工作,涡旋气缸(4)与排出流道(65)旋转相通,该涡旋气缸(4)内的流体从排出流道(65)排出;半封闭转轮(17)的轮体(6)与转轮盘(67)相互固定安装,弧形叶片(20)的上壁面(28)与转轮盘(67)内壁(47)相互固定,旋叶活塞(33)的上壁面(37)与转轮盘(67)的内壁(47)啮合动密封;转轮盘(67)的外壁(48)与气缸(5)上壁面(29)啮合;旋叶活塞(33)的转轴(34)安装在转轮盘(67)的轴承座(56)中一端轴承支撑转动;封闭式转轮(19)的轮体(6)与转轮盘(67)相互固定,弧形叶片(20)的上壁面(28)与转轮盘(67)内壁(47)相互固定,弧形叶片(20)的下壁面(30)与转盘套(14)的内壁面(54)相互固定,旋叶活塞(33)的上壁面(37)与转轮盘(67)的内壁(47)啮合动密封,该旋叶活塞(33)的下壁面(38)与转盘套(14)的内壁面(54)啮合动密封;组合连杆(41)的曲轴(42)安装在缸盖(12)固定轴(15)的轴承座(55)中;旋叶活塞(33)的转轴(34)一端轴头(59)安装在转轮盘(67)的轴承座(56)中,该转轴(34)的另一端轴头(57)安装在转盘套(14)的轴承座(58)中;转缸式转轮(18)的转轮盘(67)壁面(49)上固定有环形缸套(50),该环形缸套(50)的内壁(51)与弧形叶片(20)顶部(25)的圆弧壁面(26)相互固定,环形缸套(50)的外壁(52)与气缸(5)的环形内壁(27)相互啮合,该环形缸套(50)的环形壁面(53)与气缸(5)下壁面(31)相互啮合;旋叶活塞(33)摆动到上止点(35),旋叶活塞(33)的外圆弧壁面(36)与环形缸套(50)的内壁(51)啮合;环形缸套(50)与封闭式叶轮(19)的外部相互固定,形成一个转缸封闭式叶轮(96),旋叶活塞(33)在相对密封的涡旋气缸(4)中摆动,涡旋气缸(4)开有一个吸入排出孔(97),缸体(2)上的吸入流道(64)与排出流道(65)与转缸封闭式叶轮(96)外壁相互啮密封;转缸封闭式叶轮(96)转动,吸入排出孔(97)与吸入流道(64)相通,流体从该吸入排出孔(97)进入涡旋气缸(4)中,吸入排出孔(97)与排出流道(65)相通,流体从吸入排出孔(97)进入涡旋气缸(4)中;转轮(3)的传动轴(8)两端轴承支撑转动,组合连杆(41)的曲轴(42)内部开有传动轴孔(60),传动轴(8)一端轴头(61)穿过传动轴孔(60)安装在缸盖(12)的轴承座(62)中;组合连杆(41)的曲轴(42)传动,带动转轮(3)同步旋转,曲轴(42)的一端的轴头(68)从曲轴轴承座(63)中伸出;曲轴(42)两端轴承支撑转动,该曲轴(42)另一端轴头(69)穿过固定轴(15)的中空部(70),轴承支撑安装在缸盖(12)的曲轴轴承座(63)中;组合转轮(167)的正向转轮(168)与反向转轮(169)安装在一根传动轴(8)上,正向转轮(168)的转轮盘(67)与反向转轮(169)的转轮盘(67)相互固定,正向转轮(168)的弧形叶片(20)的安装方向与反向转轮(169)的弧形叶片(20)安装方向相反;正向旋叶活塞(170)安装在正向转轮(168)上,反向旋叶活塞(171)安装在反向转轮(169)上,正向旋叶活塞(170)与反向旋叶活塞(171)的转轴(34)相互连接固定;正向旋叶活塞(170)在正向涡旋气缸(172)中从上止点(35)向下止点(43)运动,反向旋叶活塞(170)在反向涡旋气缸(173)中从下止点(43)向上止点(35)运动,组合连杆(41)安装在正向转轮(168)或反向转轮(169)的转轮室(175)中;组合转轮(167)旋转,正向旋叶活塞(170)与反向转轮活塞(171)动平衡摆动工作;组合连杆(41)在转轮室(175)内旋转,通过润滑油飞溅润滑工作。
2.根据权利要求1所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,其特征在于:旋转组合连杆(71)安装在转轮(3)的转轮室(175)中,旋转组合连杆(71)的旋转连杆(72)根部固定有曲轴套(73),曲轴套(73)通过轴承件(74)与曲轴(42)旋转固定,曲轴(42)一端轴头(75)与缸盖(12)相互固定;转轮旋转,旋叶活塞(33)带动旋转连杆(72)同步转动,旋转连杆(72)围绕曲轴(42)的圆心旋转,旋叶活塞(33)在涡旋气缸(4)中摆动工作。
3.根据权利要求1所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,其特征在于:滑槽控制装置(98)采用滑槽(103)、滑盘(100)、滑环(101)或磁性环(102)四种控制方式控制旋叶活塞(33)的摆动;滑槽控制装置(98)采用滑槽(103)控制旋叶活塞(33)摆动,旋叶活塞(33)的链接套(40)中装有滚动件(99),滑槽控制装置(98)的上滑槽(103)偏心开在气缸(5)上壁面(29)上,下滑槽(104)偏心开在气缸(5)的下壁面(31)上,滚动件(99)的滚珠(105)安装在上滑槽(103)与下滑槽(104)之间,转轮(3)转动,链接套(40)中的滚动件(99)控制旋叶活塞(33)摆动;滑槽控制装置(98)采用滑盘(100)控制旋叶活塞(33)的摆动,旋叶活塞(33)的链接套(40)中装有滚动件(99),滑槽控制装置(98)的上滑槽(103)安装在滑盘(100)的上盘面(106)上,下滑槽(104)安装在滑盘(100)的下盘面(107)上,该滑盘(100)的盘轴(108)与缸盖(12)相互固定,滚动件(99)的上滚珠(109)安装在上滑槽(103)中,该滚动件(99)的下滚珠(110)安装在下滑槽(104)中;滑槽控制装置(98)采用滑环(101)控制旋叶活塞(33)的摆动,该滑槽控制装置(98)的滚动件(99)的转轴(111)安装在旋叶活塞(33)的链接套(40)中,上滑槽(103)安装在滑环(101)的外环面(112)上,下滑槽(104)安装在滑环(101)的内环面(113)上,该滑环(101)的环体(114)与缸盖(12)相互固定;滑槽控制装置(98)采用磁性环(102)控制旋叶活塞(33)的摆动,磁性环(102)与缸盖(12)相对偏心固定,磁性导杆(116)的转轴(117)安装在链接套(40)中,该磁性导杆(116)的上磁性件(118)与磁性环(102)的外壁面同性相斥,下磁性件(119)与磁性环(102)的内壁面同性相斥。
4.根据权利要求1或2所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,其特征在于:
旋叶活塞(33)的转轴(34)轴头(76)从转轮盘(67)的轴承座(56)中伸出,转轴(34)轴头(76)上固定有转轴臂(77),转轴臂(77)上固定有链接套(78);组合连杆(41)、旋转组合连杆(71)或滑槽控制装置(98)通过带动转轴臂(77)控制旋叶活塞(33)的摆动;双气缸工作的旋叶活塞(33)将一个涡旋腔(32)分隔成一个外涡旋气缸(79)与一个内涡旋气缸(80),旋叶活塞(33)摆动到下止点(43),旋叶活塞(33)的内弧形壁面(81)与内涡旋气缸(80)的弧形壁面(82)相互啮合;外涡旋气缸(79)与外吸入流道(83)旋转相通,该外涡旋气缸(79)进行流体吸入工作,内涡旋气缸(80)同时进行流体排出工作,流体从内排出流道(84)排出;外涡旋气缸(79)与外排出流道(85)旋转相通,该外涡旋气缸(79)进行流体排出工作,内涡旋气缸(80)进行流体吸入工作,流体从内吸入流道(86)进入内涡旋气缸(80)中。
5.根据权利要求1所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,其特征在于:转轮(3)固定在气缸(5)的内部,平动组合连杆(87)上安装有曲轴套(88),曲轴(89)上装有偏心轮(90),偏心轮(90)通过轴承支撑安装在曲轴套(88)中,该曲轴(89)上安装有平衡(91);曲轴(89)旋转,平动组合连杆(87)平动,带动旋叶活塞(33)在相对独立的涡旋气缸(4)中摆动;涡旋气缸(4)的吸入孔(92)上装有进气(93),排出孔(94)上装有排气阀(95)。
6.根据权利要求1或2所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,进行流体输送工作,其特征在于:转轮连杆活塞机(120)的吸入流道(64)装有进风管(121),排出流道(65)上装有排风管(122);转轮连杆活塞(123)的吸入流道(64)上装有进液管(124),排出流道(65)上装有排液管(125)。
7.根据权利要求1所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,进行流体压力驱动工作,其特征在于:转轮连杆活塞液压达(126)的吸入流道(64)上装有压力油管(127),排出流道(65)上装有排油管(128);转轮连杆活塞轮机(129)的吸入流道(64)上装有压力水管(130),排出流道(65)上装有尾水管(131)。
8.根据权利要求1或2所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,进行气体压缩工作,其特征在于:转轮连杆活塞压缩机(132)进行两级压缩,工作,组合转轮(167)的正向转轮(168)进行一级压缩,反向转轮(169)进行二级压缩,正向吸入流道(64)上装有进气管(133),正向排出流道(65)与反向吸入流道(64-1)通过连接管(145)相互连通,反向排出流道(65-1)上装有排气管(134);转轮连杆活塞压缩机(132)进行多级压缩工作,一个以上的转轮(3)串在同一根传动轴(135)上形成一个多级转轮(136),该多级转轮(136)安装在气缸(5)中,一级旋叶活塞(137)的一级转轴(138)与二级旋叶活塞(139)的二级转轴(140)相互连接,一级旋叶活塞(137)与二级旋叶活塞(139)同时摆动工作;一级转轮(141)的一级排出流道(142)与二级转轮(143)的二级吸入流道(144)通过连接管(145)相互连通;组合转轮(136)转动,气体从一级吸入流道(142)进入一级涡旋气缸(146)一级压缩后从一级排出流道(142)进入二级涡旋气缸(147)中二次压缩;连接管(145)上串联散热器(148),一级压缩后的气体通过散热器(148)散热后进行二次压缩。
9.根据权利要求8所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,进行气体热膨胀驱动工作,其特征在于:转轮连杆活塞热膨胀机(149)的气缸(5)中安装有压缩组合转轮(150)与膨胀组合转轮(151),压缩组合转轮(150)与膨胀组合转轮(151)安装在同一根传动轴(152)上,压缩组合转轮(150)与膨胀组合转轮(151)内部的弧形叶片(20)的分布方向相反;压缩组合转轮(150)压缩旋叶活塞(153)的压缩转轴(154),与膨胀组合转轮(151)膨胀旋叶活塞(155)的膨胀转轴(156)相互连接,压缩旋叶活塞(153)与膨胀旋叶活塞(155)的摆动方向相反,压缩组合转轮(150)的压缩旋叶活塞(153)在压缩涡旋气缸(157)中压缩工作,膨胀组合转轮(151)的膨胀旋叶活塞(155)在膨胀涡旋气缸(158)中膨胀;压缩排出流道(159)与膨胀吸入流道(160)之间安装有燃烧室(161),该燃烧室(161)中安装有燃油点火装置(162)。
10.根据权利要求1所述的具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械,内燃驱动工作,其特征在于:转轮发动机(163)旋叶活塞(33)上安装有燃烧室(164),旋叶活塞(33)摆动到上止点(35)附近,缸体(2)上安装的点火喷油器(165)在该燃烧室(164)中,压缩后的气体与喷油点火器(165)喷出的燃油混合点燃燃烧膨胀,推动转轮(3)转动,膨胀气体涡旋气缸(4)中膨胀,旋叶活塞(33)摆动,涡旋气缸(4)的容积增大,该涡旋气缸(4)与排出流道(65)相通,膨胀后的废气从与排出流道(65)连接的排气管(166)排出;膨胀工作结束,旋叶活塞(33)继续摆动,涡旋气缸(4)的容积增大,该涡旋气缸(4)与吸入流道(64)相通,气体从进气管(167)进入涡旋气缸(4)中,旋叶活塞(33)摆动到下止点(43)附近,进气过程结束,旋叶活塞(4)进行气体压缩工作;转轮(3)旋转一圈,转轮(3)上的N个旋叶活塞(33)进行N次膨胀做功。

说明书全文

具有转轮连杆活塞机构的流体机械

技术领域

[0001] 本发明是一种用于流体机械与发动机的容积式转轮活塞连杆机构,涉及通机、轮机、液压达、气动马达、压缩机、膨胀动力机及发动机等流体动力机械制造技术领域。

背景技术

[0002] 目前用于容积式流体机械的运动机构主要有活塞往复连杆运动机构、螺杆运动机构、滑片回转运动机构与滚动转子运动机构等种类,但都存在容积相对较小,摩擦功率损失大工作效率低等缺陷,无法进一步取代叶轮速度型运动机构;滑片回转运动机构具有尺寸小、重量轻及容积效率高等优点,广泛应用于通风机、泵、压缩机、液压马达等流体机械;滑片回转运动机构主要缺点是滑片与转子、气缸之间的机械摩擦比较严重,因而产生较大的磨损和能量损失,限制了转子的转速及工作容积;本人于2014年5月4日申请了一项专利,专利申请号:201410180375.0 ,发明创造名称:具有转轮回转机构的流体动力机械,其中的转轮旋叶机构是通过旋叶控制装置将叶片与缸体壁面的接触滑动变为啮合运动,但转轮是相对偏心安装在气缸中,为了进一步提高流体动力机械的各项性能,急需一种相对转子与气缸同心安装的运动机构,来改变现有各种流体动力机械的运动结构。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种回转容积式的转轮连杆活塞机构作为流体动力机械的运动工作机构,用来提高流体动力机械技术领域的通风机、泵、液压马达、水轮机、气动机、压缩机、膨胀动力机及发动机的各项性能。
[0004] 为达到上述目的,所采取的技术措施是:具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械的转轮连杆活塞机构,由缸体、转轮、一个以上的旋叶活塞与组合连杆组成;转轮同心安装在缸体内部的气缸中,组合连杆安装在转轮内部的转轮室中;转轮的轮体壁面与传动轴的一端轴头同心固定,该传动轴安装在缸座的轴承座中一端轴承支撑转动,或传动轴安装在转轮轮体的中心部,传动轴的一端安装在缸盖的轴承座中,另一端安装在缸座的轴承座中,两端轴承支撑转动;或转轮的转盘套与缸盖的固定轴通过轴承件支撑转动,转轮的轮体壁面与传动轴的一端轴头同心固定,该传动轴的另一端轴承支撑安装在缸座的轴承座中;转轮按内部结构特征,分为开启式转轮、半封闭转轮、封闭式转轮、转缸式转轮与转缸封闭式叶轮五种结构;开启式转轮上的一片以上对称分布的弧形叶片的根部与转轮轮体相互固定,弧形叶片的外壁面开有开口的旋叶轴孔,弧形叶片的内弧形壁面是以相邻的弧形叶片旋叶轴孔的圆心为圆心的圆弧面;开启式叶轮安装在气缸中,弧形叶片顶部的圆弧壁面与气缸环形内壁相互啮合;弧形叶片的上壁面与气缸上壁面啮合动密封,弧形叶片的下壁面与气缸的下壁面啮合动密封,相邻的上弧形叶片与下弧形叶片之间有一个涡旋腔;旋叶活塞的转轴安装在旋叶轴孔中,旋叶活塞的顶部壁面与弧形叶片的内弧形壁面相互啮合,旋叶活塞摆动到上止点,旋叶活塞的外圆弧壁面与气缸环形内壁相互啮合;旋叶活塞与转轮同时转动,旋叶活塞的上壁面与气缸上壁面啮合动密封,旋叶活塞的下壁面与气缸的下壁面啮合动密封;旋叶活塞的内壁面上固定有链接套,活塞轴销固定在链接套中。组合连杆安装在开启式转轮的转轮室中,该组合连杆的曲轴相对转轮圆心偏心安装在缸盖的曲轴轴承座中,曲轴上对称固定有一根以上的连杆臂,连杆臂与连杆通过链接装置相互链接安装,连杆的顶部固定有连杆套,连杆套中装有轴承件,连杆套安装在链接套中,活塞轴销与连杆套通过轴承件活动链接;转轮与旋叶活塞同时转动,与旋叶活塞链接的连杆带动组合连杆同步转动,连杆同时推动旋叶活塞在涡旋腔中摆动;旋叶活塞的外圆弧壁面与气缸环形内壁之间形成一个相对密闭的涡旋气缸,该涡旋气缸在旋叶活塞摆动到上止点时体积逐步减小为零,旋叶活塞由上止点向下止点摆动,涡旋气缸的体积由零逐步增大,旋叶活塞在涡旋气缸进行流体吸入工作,旋叶活塞由下止点向上止点摆动,涡旋气缸的体积逐步减小,该旋叶活塞在涡旋气缸进行流体排出工作;缸体上开有吸入流道与排出流道,旋叶活塞在涡旋气缸中进行流体吸入工作,涡旋气缸与吸入流道旋转相通,流体从吸入流道进入到涡旋气缸中;旋叶活塞在涡旋气缸进行流体排出工作,该涡旋气缸与排出流道旋转相通,涡旋气缸内的流体从排出流道排出;半封闭转轮的轮体壁面与转轮盘内壁相互固定,弧形叶片的上壁面与转轮盘内壁相互固定,旋叶活塞的上壁面与转轮盘的内壁啮合动密封;转轮盘的外壁与气缸上壁面啮合,旋叶活塞的转轴安装在转轮盘的轴承座中一端轴承支撑转动。封闭式转轮的轮体壁面与转轮盘内壁相互固定,弧形叶片的上壁面与转轮盘内壁相互固定,弧形叶片的下壁面与转盘套的内壁面相互固定,旋叶活塞的上壁面与转轮盘的内壁啮合动密封,该旋叶活塞的下壁面与转盘套的内壁面啮合动密封;转缸式转轮的转轮盘壁面上固定有环形缸套,该环形缸套的内壁与弧形叶片顶部的圆弧壁面相互固定,环形缸套的外壁与气缸的环形内壁相互啮合,该环形缸套的环形壁面与气缸下壁面相互啮合;旋叶活塞摆动到上止点,旋叶活塞的外圆弧壁面与环形缸套的内壁啮合;环形缸套与封闭式叶轮的外部相互固定,形成一个转缸封闭式叶轮,旋叶活塞在相对密封的涡旋气缸中摆动,转轮的涡旋气缸内开有一个吸入排出孔,缸体上的吸入流道与排出流道与转缸封闭式叶轮外壁相互啮密封;转缸封闭式叶轮转动,吸入排出孔与吸入流道相通,流体从该吸入排出孔进入涡旋气缸中,吸入排出孔与排出流道相通,流体从吸入排出孔进入涡旋气缸中。组合连杆的曲轴安装在缸盖固定轴的轴承座中,旋叶活塞的转轴一端轴头安装在转轮盘的轴承座中一端轴承支撑转动,该转轴的另一端轴头安装在转盘套的轴承座中;转轮的传动轴两端轴承支撑转动,组合连杆的曲轴内部开有传动轴孔,传动轴一端轴头穿过传动轴孔,安装在缸盖的轴承座中;组合连杆的曲轴传动带动转轮同步旋转,该曲轴的一端的轴头从曲轴轴承座中伸出;曲轴两端轴承支撑转动,该曲轴另一端轴头穿过固定轴的中空部,轴承支撑安装在缸盖的曲轴轴承座中。组合转轮的正向转轮与反向转轮安装在一根传动轴上,正向转轮的转轮盘与反向转轮的转轮盘相互固定,正向转轮的弧形叶片的安装方向与反向转轮的弧形叶片安装方向相反;正向旋叶活塞安装在正向转轮上,反向旋叶活塞安装在反向转轮上,正向旋叶活塞与反向旋叶活塞的转轴相互连接固定;正向旋叶活塞在正向涡旋气缸中从上止点向下止点运动,反向旋叶活塞在反向涡旋气缸中从下止点向上止点运动,组合连杆安装在正向转轮或反向转轮的转轮室中;组合转轮旋转,正向旋叶活塞与反向转轮活塞动平衡摆动工作。组合连杆在转轮室内旋转,通过润滑油飞溅润滑工作。
[0005] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:旋转组合连杆的旋转连杆根部固定有曲轴套,曲轴套通过轴承件与曲轴旋转固定,曲轴一端轴头与缸盖相互固定;转轮旋转,旋叶活塞带动旋转连杆同步转动,旋转连杆围绕曲轴的圆心旋转,旋叶活塞在涡旋气缸中摆动工作。
[0006] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:滑槽控制装置采用滑槽、滑盘、滑环或磁性环四种控制方式分别控制旋叶活塞的摆动;滑槽控制装置采用滑槽控制旋叶活塞摆动,旋叶活塞的链接套中装有滚动件,滑槽控制装置的上滑槽偏心开在气缸上壁面上,下滑槽偏心开在气缸的下壁面上,滚动件的滚珠安装在上滑槽与下滑槽之间;转轮转动,链接套中的滚动件控制旋叶活塞摆动;滑槽控制装置采用滑盘控制旋叶活塞的摆动,旋叶活塞的链接套中装有滚动件,滑槽控制装置的上滑槽安装在滑盘的上盘面上,下滑槽安装在滑盘的下盘面上,该滑盘的盘轴与缸盖相互固定,滚动件的上滚珠安装在上滑槽中,该滚动件的下滚珠安装在下滑槽中;滑槽控制装置采用滑环控制旋叶活塞的摆动,该滑槽控制装置的滚动件的转轴安装在旋叶活塞的链接套中,上滑槽安装在滑环的外环面上,下滑槽安装在滑环的内环面上,该滑环的环体与缸盖相互固定;滑槽控制装置采用磁性环控制旋叶活塞的摆动,磁性环与缸盖相对偏心固定,磁性导杆的转轴安装在链接套中,该磁性导杆的上磁性件与磁性环的外壁面同性相斥,下磁性件与磁性环的内壁面同性相斥。
[0007] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:旋叶活塞的转轴轴头从转轮盘的轴承座中伸出,转轴轴头上固定有转轴臂,转轴臂上固定有链接套;组合连杆、旋转组合连杆或滑槽控制装置通过带动转轴臂控制旋叶活塞的摆动;双气缸工作的旋叶活塞将一个涡旋腔分隔成一个外涡旋气缸与一个内涡旋气缸;旋叶活塞摆动到下止点,旋叶活塞的内弧形壁面与内涡旋气缸的弧形壁面相互啮合;外涡旋气缸与外吸入流道旋转相通,该外涡旋气缸进行流体吸入工作,内涡旋气缸同时进行流体排出工作,流体从内排出流道排出;外涡旋气缸与外排出流道旋转相通,该外涡旋气缸进行流体排出工作,内涡旋气缸进行流体吸入工作,流体从内吸入流道进入内涡旋气缸中。
[0008] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:转轮固定在气缸的内部,平动组合连杆上安装有曲轴套,曲轴上装有偏心轮,偏心轮通过轴承支撑安装在曲轴套中,该曲轴上安装有平衡;曲轴旋转,平动组合连杆平动,带动旋叶活塞在相对独立的涡旋气缸中摆动;涡旋气缸的吸入孔上装有进气,排出孔上装有排气阀。
[0009] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:转轮连杆活塞风机的吸入流道装有进风管,排出流道上装有排风管;转轮连杆活塞泵的吸入流道上装有进液管,排出流道上装有排液管
[0010] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:转轮连杆活塞液压马达的吸入流道上装有压力油管,排出流道上装有排油管;转轮连杆活塞水轮机的吸入流道上装有压力水管,排出流道上装有尾水管。
[0011] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:转轮连杆活塞压缩机进行两级压缩,工作,组合转轮的正向转轮进行一级压缩,反向转轮进行二级压缩,正向吸入流道上装有进气管,正向排出流道与反向吸入流道通过连接管相互连通,反向排出流道上装有排气管;转轮连杆活塞压缩机进行多级压缩工作,一个以上的转轮串在同一根传动轴上形成一个多级转轮,该多级转轮安装在气缸中,一级旋叶活塞的一级转轴与二级旋叶活塞的二级转轴相互连接,一级旋叶活塞与二级旋叶活塞同时摆动工作;一级转轮的一级排出流道与二级转轮的二级吸入流道通过连接管相互连通;组合转轮转动,气体从一级吸入流道进入一级涡旋气缸一级压缩后从一级排出流道进入二级涡旋气缸中二次压缩。连接管上串联散热器,一级压缩后的气体通过散热器散热后进行二次压缩。
[0012] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:转轮连杆活塞热膨胀机的气缸中安装有压缩组合转轮与膨胀组合转轮,压缩组合转轮与膨胀组合转轮安装在同一根传动轴上,压缩组合转轮与膨胀组合转轮内部的弧形叶片的分布方向相反;压缩组合转轮压缩旋叶活塞的压缩转轴,与膨胀组合转轮膨胀旋叶活塞的膨胀转轴相互连接,压缩旋叶活塞与膨胀旋叶活塞的摆动方向相反,压缩组合转轮的压缩旋叶活塞在压缩涡旋气缸中压缩工作,膨胀组合转轮的膨胀旋叶活塞在膨胀涡旋气缸中膨胀;压缩排出流道与膨胀吸入流道之间安装有燃烧室,该燃烧室中安装有燃油点火装置。
[0013] 对本发明进一步改进,所采取的技术措施是:转轮发动机旋叶活塞上安装有燃烧室,旋叶活塞摆动到上止点附近,缸体上安装的点火喷油器在该燃烧室中,压缩后的气体与喷油点火器喷出的燃油混合点燃燃烧膨胀,推动转轮转动,膨胀气体涡旋气缸中膨胀,旋叶活塞摆动,涡旋气缸的容积增大,该涡旋气缸与排出流道相通,膨胀后的废气从与排出流道连接的排气管排出;膨胀工作结束,旋叶活塞继续摆动,涡旋气缸的容积增大,该涡旋气缸与吸入流道相通,气体从进气管进入涡旋气缸中,旋叶活塞摆动到下止点附近,进气过程结束,旋叶活塞进行气体压缩工作;转轮旋转一圈,转轮上的N个旋叶活塞进行N次膨胀做功。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是本发明转轮连杆活塞机构的示意图。
[0016] 图2是本发明转轮连杆活塞机构的剖视图。
[0017] 图3是本发明组合连杆与旋叶活塞的安装示意图。
[0018] 图4是本发明开启式转轮的示意图。
[0019] 图5是本发明转轮连杆活塞机构的示意图。
[0020] 图6是本发明半封闭式转轮的安装示意图图。
[0021] 图7是本发明转缸式转轮的安装示意图。
[0022] 图8是本发明封闭式叶轮的安装示意图。
[0023] 图9是本发明旋转组合连杆的安装示意图。
[0024] 图10是本发明组合连杆在转轮外部控制工作示意图。
[0025] 图11是本发明双涡旋气缸工作示意图。
[0026] 图12是本发明平动转轮连杆活塞机构的示意图。
[0027] 图13是本发明滑槽控制装置的结构示意图。
[0028] 图14是本发明磁性控制装置的结构示意图。
[0029] 图15是本发明转轮发动机的示意图。
[0030] 图16是本发明曲轴传动的示意图。
[0031] 图17是本发明滑盘滑槽控制装置的示意图。
[0032] 图18是本发明组合转轮的结构示意图。
[0033] 图19多级转轮连杆活塞压缩机的示意图。
[0034] 图20转轮连杆活塞热膨胀机的示意图。

具体实施方式

[0035] 如图1、图2所示,具有转轮连杆活塞机构的流体动力机械的转轮连杆活塞机构1,由缸体2、转轮3、一个以上的旋叶活塞33与组合连杆41组成;转轮3同心安装在缸体2内部的气缸5中,组合连杆41安装在转轮3内部的转轮室175中。转轮3的轮体6壁面7与传动轴8的一端轴头9同心固定,该传动轴8安装在缸座10的轴承座11中一端轴承支撑转动,或传动轴8安装在转轮3轮体的中心部,该传动轴8的一端安装在缸盖12的轴承座13中,另一端安装在缸座10的轴承座11中,两端轴承支撑转动;或转轮3的轮体6壁面7与传动轴8的一端轴头9同心固定,传动轴9的另一端安装在缸座10的轴承座11中轴承支撑转动,转轮3的转盘套14与缸盖12的固定轴15通过轴承件支撑转动;转轮3按内部结构特征,分为开启式转轮16、半封闭转轮17、封闭式转轮19、转缸式转轮18与转缸封闭式叶轮96五种结构;如图1、图4所示,开启式转轮16中的一片以上对称分布的弧形叶片20的根部与转轮3轮体6相互固定,弧形叶片20的外壁面21开有开口的旋叶轴孔22,弧形叶片20的内弧形壁面23是以相邻的弧形叶片20旋叶轴孔22的圆心24为圆心的圆弧面;
开启式叶轮16安装在气缸5中,弧形叶片20顶部25的圆弧壁面26与气缸5环形内壁27相互啮合;弧形叶片20的上壁面28与气缸5上壁面29啮合动密封,弧形叶片20的下壁面
30与气缸5的下壁面31啮合动密封,相邻的弧形叶片20与弧形叶片20-1之间有一个涡旋腔32。如图1、图5所示,旋叶活塞33的转轴34安装在旋叶轴孔22中,旋叶活塞33的顶部壁面33-1与弧形叶片20的内弧形壁面23相互啮合,旋叶活塞33摆动到上止点35,旋叶活塞33的外圆弧壁面36与气缸5环形内壁27相互啮合;旋叶活塞33与转轮3同时转动,旋叶活塞33的上壁面37与气缸5上壁面29啮合动密封,旋叶活塞33的下壁面38与气缸
5的下壁面31啮合动密封;旋叶活塞33的内壁面39上固定有链接套40,活塞轴销66固定在链接套40中。组合连杆41安装在开启式转轮16的转轮室175中,该组合连杆41的曲轴42相对转轮3圆心偏心安装在缸盖12的曲轴轴承座63中;如图3所示,曲轴42上对称固定有一根以上的连杆臂44,连杆臂44与连杆45通过链接装置46相互链接安装,连杆45的顶部固定有连杆套47,连杆套47中装有轴承件48,连杆套47安装在链接套40中,活塞轴销66与连杆套47通过轴承件48活动链接。如图1、图5所示,转轮3与旋叶活塞33同时转动,与旋叶活塞33链接的连杆45带动组合连杆41同步转动,连杆45同时推动旋叶活塞33在涡旋腔32中摆动;旋叶活塞33的外圆弧壁面36与气缸5环形内壁27之间形成一个相对密闭的涡旋气缸4,该涡旋气缸4在旋叶活塞33摆动到上止点35时体积逐步减小为零,旋叶活塞33由上止点35向下止点43摆动,涡旋气缸4的体积由零逐步增大,旋叶活塞
33在涡旋气缸4中进行流体吸入工作,旋叶活塞33由下止点43向上止点35摆动,涡旋气缸4的体积逐步减小,旋叶活塞33在涡旋气缸4中进行流体排出工作;缸体2上开有吸入流道64与排出流道65,旋叶活塞33在涡旋气缸4中进行流体吸入工作;该涡旋气缸4与吸入流道64旋转相通,流体从吸入流道64进入到涡旋气缸4中,涡旋气缸4进入流体排出过程,该涡旋气缸4与排出流道65旋转相通,涡旋气缸4内的流体从排出流道65排出。如图6所示,半封闭转轮17的轮体6壁面7与转轮盘67内壁47相互固定,弧形叶片20的上壁面28与转轮盘67内壁47相互固定,旋叶活塞33的上壁面37与转轮盘67的内壁47啮合动密封;转轮盘67的外壁48与气缸5上壁面29啮合。如图8所示,旋叶活塞33的转轴
34安装在转轮盘67的轴承座56中一端轴承支撑转动。封闭式转轮19的轮体6壁面7与转轮盘67内壁47相互固定,弧形叶片20的上壁面28与转轮盘67内壁47相互固定,弧形叶片20的下壁面30与转盘套14的内壁面54相互固定,旋叶活塞33的上壁面37与转轮盘67的内壁47啮合动密封,该旋叶活塞33的下壁面38与转盘套14的内壁面54啮合动密封;组合连杆41的曲轴42安装在缸盖12固定轴15的轴承座55中。如图7所示,转缸式转轮18的转轮盘67壁面49上固定有环形缸套50,该环形缸套50的内壁51与弧形叶片20顶部25的圆弧壁面26相互固定,环形缸套50的外壁52与气缸5的环形内壁27相互啮合,该环形缸套50的环形壁面53与气缸5下壁面31相互啮合;旋叶活塞33摆动到上止点35,旋叶活塞33的外圆弧壁面36与环形缸套50的内壁51啮合。如图13所示,环形缸套50与封闭式叶轮19的外部相互固定,形成一个转缸封闭式叶轮96,旋叶活塞33在相对密封的涡旋气缸4中摆动,涡旋气缸4开有一个吸入排出孔97,缸体2上的吸入流道
64与排出流道65与转缸封闭式叶轮96的外壁相互啮密封;转缸封闭式叶轮96转动,吸入排出孔97与吸入流道64相通,流体从该吸入排出孔97进入涡旋气缸中,吸入排出孔97与排出流道65相通,流体从吸入排出孔97进入涡旋气缸4中;旋叶活塞33的转轴34一端轴头59安装在转轮盘67的轴承座56中一端轴承支撑转动,该转轴34的另一端轴头57安装在转盘套14的轴承座58中。如图6所示,转轮3的传动轴8两端轴承支撑转动,组合连杆41的曲轴42内部开有传动轴孔60,传动轴8一端轴头61穿过传动轴孔60安装在缸盖
12的轴承座62内轴承支撑转动。如图16所示,组合连杆41的曲轴42传动带动转轮3同步旋转,该曲轴42的一端的轴头68从曲轴轴承座63中伸出,该曲轴42一端轴承支撑旋转传动;曲轴42两端轴承支撑转动,该曲轴42另一端轴头69穿过固定轴15的中空部70,轴承支撑安装在缸盖12的曲轴轴承座63中。如图17、图18所示,组合转轮167的正向转轮
168与反向转轮169安装在一根传动轴8上,正向转轮168的转轮盘67与反向转轮169的转轮盘67相互固定,正向转轮168的弧形叶片20的安装方向与反向转轮169的弧形叶片
20安装方向相反;正向旋叶活塞170安装在正向转轮168上,反向旋叶活塞171安装在反向转轮169上,正向旋叶活塞170与反向旋叶活塞171的转轴34相互连接固定;正向旋叶活塞170在正向涡旋气缸172中从上止点35向下止点43运动,反向旋叶活塞170在反向涡旋气缸173中从下止点43向上止点35运动,组合连杆41安装在正向转轮168或反向转轮169的转轮室175中;组合转轮167旋转,正向旋叶活塞170与反向转轮活塞171动平衡摆动工作。组合连杆41在转轮室175内旋转,利用润滑油飞溅润滑工作。
[0036] 作为本发明的另一种实施方式,如图9所示,旋转组合连杆71的旋转连杆72根部固定有曲轴套73,曲轴套73通过轴承件74与曲轴42旋转固定,曲轴42一端轴头75与缸盖12相互固定;转轮旋转,旋叶活塞33带动旋转连杆72同步转动,旋转连杆72围绕曲轴42的圆心旋转,旋叶活塞33在涡旋气缸4中摆动工作。
[0037] 作为本发明的另一种实施方式,如图13、图14、图15、图17所示,滑槽控制装置98采用滑槽103、滑盘100、滑环101或磁性环102四种控制方式控制旋叶活塞33的摆动。如图13所示,滑槽控制装置98采用滑槽103控制旋叶活塞33摆动,旋叶活塞33的链接套40中装有滚动件99,滑槽控制装置98的上滑槽103偏心开在气缸5上壁面29上,下滑槽104偏心开在气缸5的下壁面31上,滚动件99的滚珠105安装在上滑槽103与下滑槽104之间,转轮3转动,链接套40中的滚动件99控制旋叶活塞33摆动。如图17所示,滑槽控制装置98采用滑盘100控制旋叶活塞33的摆动,旋叶活塞33的链接套40中装有滚动件99,滑槽控制装置98的上滑槽103安装在滑盘100的上盘面106上,下滑槽104安装在滑盘100的下盘面107上,该滑盘100的盘轴108与缸盖12相互固定,滚动件99的上滚珠109安装在上滑槽103中,该滚动件99的下滚珠110安装在下滑槽104中。如图15所示,滑槽控制装置98采用滑环101控制旋叶活塞33的摆动,该滑槽控制装置98的滚动件99的转轴111安装在旋叶活塞33的链接套40中,上滑槽103安装在滑环101的外环面112上,下滑槽104安装在滑环101的内环面113上,该滑环101的环体114与缸盖12相互固定。如图14所示,滑槽控制装置98采用磁性环102控制旋叶活塞33的摆动,磁性环102与缸盖
12相对偏心固定,磁性导杆116的转轴117安装在链接套40中,该磁性导杆116的上磁性件118与磁性环102的外壁面同性相斥,下磁性件119与磁性环102的内壁面同性相斥。
[0038] 作为本发明的另一种实施方式,如图10、图11所示,旋叶活塞33的转轴34轴头76从转轮盘67的轴承座56中伸出,转轴34轴头76上固定有转轴臂77,转轴臂77上固定有链接套78;组合连杆41、旋转组合连杆71或滑槽控制装置98通过带动转轴臂77控制旋叶活塞33的摆动;双气缸工作的旋叶活塞33将一个涡旋腔32分隔成一个外涡旋气缸79与一个内涡旋气缸80,旋叶活塞33摆动到下止点43,旋叶活塞33的内弧形壁面81与内涡旋气缸80的弧形壁面82相互啮合;外涡旋气缸79与外吸入流道83旋转相通,该外涡旋气缸79进行流体吸入工作,内涡旋气缸80同时进行流体排出工作,流体从内排出流道84排出;
外涡旋气缸79与外排出流道85旋转相通,该外涡旋气缸79进行流体排出工作,内涡旋气缸80进行流体吸入工作,流体从内吸入流道86进入内涡旋气缸80中。
[0039] 作为本发明的另一种实施方式,如图12所示,转轮3固定在气缸5的内部,平动组合连杆87上安装有曲轴套88,曲轴89上装有偏心轮90,偏心轮90通过轴承支撑安装在曲轴套88中,该曲轴89上安装有平衡块91;曲轴89旋转,平动组合连杆87平动,带动旋叶活塞33在相对独立的涡旋气缸4中摆动;涡旋气缸4的吸入孔92上装有进气阀93,排出孔94上装有排气阀95。
[0040] 作为本发明的另一种实施方式,如图14所示,转轮连杆活塞风机120的吸入流道64装有进风管121,排出流道65上装有排风管122。如图13所示,转轮连杆活塞泵123的吸入流道64上装有进液管124,排出流道65上装有排液管125。
[0041] 作为本发明的另一种实施方式,如图10所示,转轮连杆活塞液压马达126的吸入流道64上装有压力油管127,排出流道65上装有排油管128。如图9所示,转轮连杆活塞水轮机129的吸入流道64上装有压力水管130,排出流道65上装有尾水管131。
[0042] 作为本发明的另一种实施方式,如图18所示,转轮连杆活塞压缩机132进行两级压缩,工作,组合转轮167的正向转轮168进行一级压缩,反向转轮169进行二级压缩,正向吸入流道64上装有进气管133,正向排出流道65与反向吸入流道64-1通过连接管145相互连通,反向排出流道65-1上装有排气管134。如图19所示,转轮连杆活塞压缩机132进行多级压缩工作,一个以上的转轮3串在同一根传动轴135上形成一个多级转轮136,该多级转轮136安装在气缸5中,一级旋叶活塞137的一级转轴138与二级旋叶活塞139的二级转轴140相互连接,一级旋叶活塞137与二级旋叶活塞139同时摆动工作;一级转轮141的一级排出流道142与二级转轮143的二级吸入流道144通过连接管145相互连通;组合转轮136转动,气体从一级吸入流道142进入一级涡旋气缸146一级压缩后从一级排出流道142进入二级涡旋气缸147中二次压缩;连接管145上串联有散热器148,一级压缩后的气体通过散热器148散热后进行二次压缩。
[0043] 作为本发明的另一种实施方式,如图20所示,转轮连杆活塞热膨胀机149的气缸5中安装有压缩组合转轮150与膨胀组合转轮151,压缩组合转轮150与膨胀组合转轮151安装在同一根传动轴152上,压缩组合转轮150与膨胀组合转轮151内部的弧形叶片20的分布方向相反;压缩组合转轮150压缩旋叶活塞153的压缩转轴154,与膨胀组合转轮151膨胀旋叶活塞155的膨胀转轴156相互连接,压缩旋叶活塞153与膨胀旋叶活塞155的摆动方向相反,压缩组合转轮150的压缩旋叶活塞153在压缩涡旋气缸157中压缩工作,膨胀组合转轮151的膨胀旋叶活塞155在膨胀涡旋气缸158中膨胀;压缩排出流道159与膨胀吸入流道160之间安装有燃烧室161,该燃烧室161中安装有燃油点火装置162。
[0044] 作为本发明的另一种实施方式,如图15所示,转轮发动机163旋叶活塞33上安装有燃烧室164,旋叶活塞33摆动到上止点35附近,缸体2上安装的点火喷油器165在该燃烧室164中,压缩后的气体与喷油点火器165喷出的燃油混合点燃燃烧膨胀,推动转轮3转动,膨胀气体涡旋气缸4中膨胀,旋叶活塞33摆动,涡旋气缸4的容积增大,该涡旋气缸4与排出流道65相通,膨胀后的废气从与排出流道65连接的排气管166排出;膨胀工作结束,旋叶活塞33继续摆动,涡旋气缸4的容积增大,该涡旋气缸4与吸入流道64相通,气体从进气管167进入涡旋气缸4中,旋叶活塞33摆动到下止点43附近,进气过程结束,旋叶活塞4进行气体压缩工作;转轮3旋转一圈,转轮3上的N个旋叶活塞33进行N次膨胀做功。
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