螺锥转子及螺锥膨胀机构

摘要

本发明涉及螺锥转子及螺锥膨胀机构，其中螺锥转子基于一种能够形成连续可变区域的平面共轭曲线，并由此曲线延展为具有三维空间曲面的凸形转子、凹形转子和具有双内锥面的外壳，通过凸形转子和凹形转子的相向转动产生螺旋连续、变化容积、封闭的工作空间。高压气态工作介质进入上述工作空间中，通过容积膨胀来释放压力，推动凸形转子和凹形转子进行连续的相向旋转，工作介质内能转化为机械能对外做功。相比现有技术，凸形转子、凹形转子和外壳之间的接点严密，不存在“泄露三角形”的问题；且由于在凸形转子和凹形转子连续的相向转动过程中，高压气态工作介质连续完成进气、膨胀作功、排气过程。本发明没有单独的换气机构，实现机械损失最小化。

主权项

一对螺锥转子，其特征在于：包括具有凸齿的凸形转子、具有凹槽的凹形转子和具有双内锥面的外壳；所述凸形转子和凹形转子相向旋转且存在交叠区域，均具有沿旋转轴逐渐收敛的锥形外廓；所述凸齿和凹槽在锥面上自小端向大端螺旋延展；所述凸齿的曲面、凹槽的曲面和外壳的内表面共同构成连续、容积随旋转方向变化且封闭的工作空间；所述凸齿和凹槽的曲面生成方法包括：1)分别将一对共轭曲线与外包络相交圆弧曲线由平面映射到一个基准半径的球面上，形成球面上的连续变化封闭区域；2)将映射在所述基准半径的球面上的所述一对共轭曲线向球心方向衍生出两组有限的不同半径球面曲线簇，所述两组有限的不同半径球面曲线簇各自按螺锥母线函数关系和距离球心半径的比例关系排列，并沿共同轴线旋转角度旋转，即分别得到所述凸齿和凹槽的共轭曲面；3)将映射在所述基准半径的球面上的所述外包络相交圆弧曲线向球心方向衍生出一组有限的不同半径球面曲线簇，所述一组有限的不同半径球面曲线簇按距离球心半径的比例关系排列，形成具有双内锥面的外壳。