转轮曲线旋缸转子泵动力机

摘要

本发明公开了一种转轮曲线旋缸转子泵动力机，由转轮套体(2)、旋缸转子(3)、及动力机(58)组成；旋缸转子(3)悬浮在转轮套体(4)内部，在动力机(58)带动下，旋缸转子(3)中活塞组件(11)的滑动件(23)在转轮套体(2)的曲线弧形轨槽(42)中滑动，滑动件(23)带动滑动臂(22)、活塞连杆(21)及活塞(18)往复运动，同时通过改变曲线弧形轨槽(42)的曲线起伏角度及环形距，将活塞(18)工作过程中不断变化的垂直压力变为对滑动件(23)的恒定工作阻力，实现利用恒定扭矩输入的牵引力克服活塞(18)压力驱动工作；旋转交换阀(32)通过旋转改变工位实现自由呼吸功能；该结构不但可对气体进行压缩工作，还可对液体进行吸入排出交换工作，还可利用水的势能驱动及蓄能交换工作，也能利用蒸汽驱动工作。

主权项

一种转轮曲线旋缸转子泵动力机，由转轮套体(2)与、缸转子(3)及动力机(58)组成，其特征在于：旋缸转子(3)悬浮在转轮套体(2)内部可相对旋转运动，该旋缸转子(3)由旋缸体(4)、活塞组件(11)、上转轴(5)与传动转轴(12)组成；旋缸体(4)的形状为圆柱套体(4‑1)，该旋缸体(4)由缸套座(8)、缸盖(9)与密封垫(10)组成；缸套座(8)的底部(8‑2)固定有传动转轴(12)，该缸套座(8)的开口顶部(8‑1)固定有缸盖(9)，该缸套座(8)与缸盖(9)之间有密封垫(10)；缸盖(9)中心顶部(9‑1)连接有上转轴(5)，该上转轴(5)与传动转轴(12)分别串接在旋缸体(4)的两端并与旋缸体(4)一起在同一轴心线上同心旋转，该缸盖(9)的顶部(9‑1)还固定有转轮阀盘(6)，该转轮阀盘(6)内有一条进排通道(14)，该进排通道(14)通过缸盖(9)与缸套座(8)内部的缸室(15)相通，该进排通道(14)的进排道口(14‑1)在转轮阀盘(6)的密封滑动面(6‑1)上，内端口(14‑2)在缸盖(9)的内侧；在缸套座(8)的中下壁体(7)上有一个或一个以上长方形的滑动槽口(16)，该滑动槽口(16)穿透缸套座(8)座体(17)，该滑动槽口(16)在缸套座(8)的座体(17)上垂直分布；活塞组件(11)由活塞(18)、活塞密封件(13)、活塞连杆(21)、滑动臂(22)、滑动件(23)和连杆垂直滑动套(24)组成；活塞(18)的下部固定有活塞连杆(21)，该活塞连杆(21)的侧面(21‑1)固定有滑动臂(22)，滑动件(23)固定或套在滑动臂(22)的顶杆(22‑1)上；活塞(18)在缸室(15)中滑动，并通过活塞密封件(13)进行滑动密封；滑动臂(22)穿在缸套座(8)上的滑动槽口(16)中，该滑动臂(22)的左侧臂面(19)与右侧臂面(20)分别与滑动槽口(16)的滑动侧壁面(16‑1)接触垂直滑动，该滑动臂(22)或杆顶(22‑1)上的滑动件(23)伸出滑动槽口(16)；连杆垂直滑动套(24)外部与缸套座(8)内部壁面固定，活塞连杆(21)在连杆垂直滑动套(24)的内部随着着活塞(18)往复运动上下垂直滑动；旋缸转子(3)的外部有一转轮套体(2)，该转轮套体(2)由转轮体(25)、轮盘套盖(27)、下转轮端盖(28)与密封圈(54)组成；轮转体(25)的上端(25‑3)固定有轮盘套盖(27)，下端(25‑2)固定有与下转轮端盖(28)，该轮盘套盖(27)的中空部(27‑1)固定有轴承密封件(29)，上转轴(5)套在轴承密封件(29)内可自由转动，上转轴(5)穿过轮盘套盖(27)或在轮盘套盖(27)内部；下转轮端盖(28)中空部(28‑1)固定有另一轴承密封件(29‑1)，传动转轴(12)套在下转轮端盖(28)的该轴承密封件(29‑1)内并自由转动，该传动转轴(12)轴头(12‑1)从转轮套体(2)的下转轮端盖(28)中伸出；轮盘套盖(27)的转轮阀套(31)套在转轮阀盘(6)的外侧，组成一个旋转交换阀(32)，该旋转交换阀(32)转轮阀套(31)的进管口(33)排管口(34)分别连接有进管(26)与排管(30)；转轮阀套(31)的内滑套面(35)开有凹进的进管弧形沟(36)与排管弧形沟(37)，进管弧形沟(36)与排管弧形沟(37)以轮盘套盖(27)的旋转圆心同心弧形分布，进管(26)的进管口(33)与进管弧形沟(36)相通，排管(30)的排管口(34)与排管弧形沟(37)相通；旋转交换阀(32)的转轮阀盘(6)的滑动密封面(6‑1)与转轮阀套(31)的内滑套面(35)密封接触内并能滑动旋转，内滑套面(35)进管弧形沟(36)与排管弧形沟(37)的两侧有密封槽(38)，密封槽(38)中有密封圈(39)，该密封圈(39)与滑动密封面(6‑1)形成滑动密封；进管弧形沟(36)与排管弧形沟(37)在滑动密封面(6‑1)的作用下形成独立互不相通的腔体，滑动密封面(6‑1)上的进排道口(14‑1)与内滑套面(35)滑动密封，转轮阀盘(6)旋转，进排道口(14‑1)与进管弧形沟(36)滑动接触，进排通道(14)与进管弧形沟(36)相通，流体(40)从进管(26)进入进管弧形沟(36)通过进排通道(14)进入缸室(15)内部，活塞(18)进入吸入流体(40)过程；进排道口(14‑1)滑过进管弧形沟(36)与内滑套面(35)接触密封，活塞(18)进入流体(40)排出过程，缸室(15)内流体(40)被排出，进排道口(14‑1)滑进排管弧形沟(37)，该流体(40)从缸室(15)内通过进排通道(14)的进排道口(14‑1)进入排管弧形沟(37)并通过排管(30)排出，该流体(40)排出过程结束，进排道口(14‑1)滑动离开弧形排气沟(37)与内滑套面(35)短暂接触密封后与进管弧形沟(36)接触，活塞(18)又进入流体(40)吸入过程；转轮体(25)的内壁(25‑1)上有一条或一条以上的独立或交叉分布的曲线环形轨槽(42)，旋缸转子(3)转动滑动臂(22)上的滑动件(23)在曲线环形轨槽(42)中做曲线环形滑动旋转，同时滑动件(23)带动滑动臂(22)在滑动槽口(16)中上下往复运动及推动活塞(18)往复运动，同一活塞连杆(21)上的多个滑动臂(22)上的滑动件(23)可在 多条交叉分布的曲线环形轨槽(42)中滑动，多条曲线环形轨槽(42)在转轮体(25)的内壁(25‑3)分布的曲线起伏度相同，滑动件(23)滑过有交叉槽口(43)曲线环形轨槽(42)，该滑动件(23)的长度大于宽度，便于滑过交叉槽口(43)在同一条曲线环形轨槽(42)中滑动，同一滑动臂(22)上的一个滑动件(23)只能在一条曲线环形轨槽(42)中滑动，多个滑动臂(22)往复运动的速度相同；工作介质的流体(40)为气体(51)时，曲线环形轨槽(42)由吸入槽(44)、压缩槽(45)与排出槽(46)组成，曲线环形轨槽(42)的吸入槽(44)与滑动件(23)接触滑动，滑动件(23)从吸入槽(44)与排出槽(45)的上交汇点(47)开始向下移动，滑动臂(22)在滑动槽口(16)内定向滑动，滑动臂(22)带动活塞连杆(21)在连杆垂直滑动套(24)内垂直向下滑动，活塞连杆(21)带动活塞(18)向下运动，活塞(18)在缸室(15)内由上止点(49)向下运动，与缸室(15)相通的进排气道(14)进排道口(14‑1)滑入进管弧形沟(36)，活塞(18)下行，在活塞(18)作用下气体(51)进入缸室(15)内，进入进气过程，该滑动件(23)下行到吸入槽(44)与压缩槽(45)的下交汇点(48)后，进入压缩槽(45)内滑行，活塞(18)下行到下止点(50)后上行，进排气道口(14‑1)离开进管弧形沟(36)与内滑套面(35)滑动接触被关闭后，进入压缩过程；滑动件(23)滑行到排出槽(46)，活塞(18)进入排气过程，进排道口(14‑1)滑入进管弧形沟(37)内，缸室(15)内的压缩气体(51‑1)在活塞(18)的推动下，通过进排道口(14‑1)、弧形排气沟(37)及排管(30)排出，滑动件(23)从排出槽(46)滑过回到吸入槽(44)，进排道口(14‑1)滑出排管弧形沟(37)，旋缸转子(3)旋转一圈，活塞(18)往复运动一次，完成进气、压缩与排气三个过程；在排出槽(46)的上端有一段上平滑段(41)，该上平滑段(41)另一端与吸入槽(44)连接，滑动件(23)滑入该上平滑段(41)时，滑动件(23)环形滑动并停止上下往复运动，同时活塞(18)在上止点(49)处静止；曲线环形轨槽(42)在转轮体(25)圆周内壁(52)分布的弧形角度与曲线起伏度根据旋缸转子(3)在运动过程中所受阻力进行调节分布，滑动件(23)在曲线环形轨槽(42)中运动，将活塞(18)的垂直作用力传导变为对曲线环形轨槽(42)的压力，转轮套体(2)相对静止时，旋缸转子(3)克服来自活塞(18)工作阻力旋转，活塞(18)工作阻力是有规律变化的，曲线环形轨槽(42)分布的垂直弧形角度及分布弧形垂直距离与活塞(18)工作阻力变化相适应，将活塞(18)变化的工作阻力变为对滑动件(23)恒定的牵引力；在压缩过程中气体(51)体积缩小对活塞(18)反压力增大对动力的需求越来越大，压缩槽(45)与排出槽(46)在转轮体(25)的圆周内壁(52)由下交汇点(48)到上交汇点(47)的分布角度由大逐渐变小来适应反压力的不断增大，滑动件(23)对压缩槽(45)与排出槽(46)压力越来越大，旋缸转子(3)旋转的阻力随着压缩槽(45)与排出槽(46)弧形分布角度变小变化不大，滑过压缩槽(45)与排出槽(46)的行程及垂直距离变大，滑动件(23)带动活塞(18)向上运动的速度由快变慢，滑动件(23)在吸入槽(44)中的滑动阻力相对压缩槽(45)与排出槽(46)要小；流体(40)工作介质为液体(56)时，曲线环形轨槽(42)由吸入槽(44)与排出槽(46)组成，根据液体(56)的特性，吸入槽(44)与排出槽(46)弧形分布的角度变化不大，吸入槽(44)与排出槽(46)分布的环形垂直距离可根据吸程及扬程的工作需要选择分布，当工作吸程耗用功率大于扬程耗用功率，吸入槽(44)在旋缸体(4)圆周内壁(52)分布的垂直环形角度大于排出槽(46)在旋缸体(4)圆周内壁(52)分布的垂直环形角度，两个角度之和为360°；在吸入槽(44)的上末端有一段上平滑段(41)，该平滑段(41)另一端与排出槽(46)在上交汇点(47)连接，滑动件(23)通过该上平滑段(41)时，活塞(18)在上止点(49)处静止，进排道口(14‑1)从进管弧形沟(36)滑出与内滑套面(35)接触滑动密封再滑入排管弧形沟(37)中，活塞(18)停止对液体(56)产生压力；在排出槽(46)的下末端有一段下平滑段(57)，滑动件(23)通过该下平滑段(57)时，活塞(18)在下止点(50)处静止，进排道口(14‑1)从排管弧形沟(37)中滑出与内滑套面(35)接触滑动密封再滑入进管排气沟(36)中，活塞(18)停止对液体(56)产生压力；曲线弧形轨槽(42)吸入槽(44)的分布从上交汇点(47)向下交汇点(48)顺时针方向分布，滑动件(23)在吸入槽(44)顺时针曲线滑动，旋缸转子(3)顺时针方向旋转，反之逆时针方向旋转；转轮体(25)上下两侧(53)与旋缸转子(3)之间有密封圈(54)进行滑动密封，润滑油(55)在旋缸转子(3)内部及转轮体(25)与旋缸转子(3)之间，通过旋缸转子(3)旋转离心飞溅润滑工作； 旋缸转子(3)的传动转轴(12)与动力机(58)的传动轴连接件(59)同心连接，旋缸转子(3)通过动力机(58)进行旋转工作；该动力机(58)的传动轴连接件(75)还可固定在转轮套体(2)的外部进行旋转工作，上转轴(5)与传动转轴(12)固定在泵体(1‑1)上，转轮阀盘(6)的滑动密封面(6‑1)上有两个对称的进管口(33)与排管口(34)，进管口(33)与进管(26)相通，排管口(33)与排管(30)相通，缸盖(9)有一条进入管(76)及一条排出管(77)，进入管(76)的一端管口(76‑1)在滑动密封面(6‑1)上的进管口(33)附近不相互连通，另一端管口(76‑2)在缸室(15)的内部，排出管(77)的一端管口(77‑1)在滑动密封面(6‑1)上的排管口(33)附近不相互连通，另一端管口(77‑2)在缸室(15)内部，转轮阀套(31)内的进管弧形沟(36)与排管弧形沟(37)在与滑动密封面(6‑‑1)接触形成两个滑动密封的腔体，进管(26)的进管口(33)与进入管(76)的管口(76‑1)同时在进管弧形沟(37)内，流体(40)从进管(26)进入进管弧形沟(37)通过进入管(76)进入缸室(15)内部，转轮阀套(31)旋转，进管弧形沟(37)滑过进管口(33)与管口(76‑1)并通过转轮阀套(31)的内滑套面(35)接触滑动密封；排管(30)的排管口(34)与排出管(77)的管口(77‑1)滑入排管弧形沟(37)，流体(40)从排出管(77)进入排管弧形沟(37)及通过排管(30)排出，该排管弧形沟(37)滑过排管(30)的排管口(34)及排出管(77)的管口(77‑1)，排管口(34)和管口(77‑1)与内滑套面(35)接触密封滑动排出过程结束。