[发明专利]旋叶啮合式变容机构

说明书

本发明公开了一种旋叶啮合式变容机构，可用于压缩机、真空机、发动机以及各类需要制造流体定向运动的流体动力机械。主要包括中间固定体、旋板和外围旋转体。为实现不同的功能，中间固定体至少有三种不同样式，外围旋转体至少有两种不同样式。其共同特点是，中间固定体上径向设置有至少两个旋板槽，旋板中心设置有旋转孔，螺钉穿过旋转孔并将旋板安装在旋板槽中。旋板上径向设置有至少三个倾斜的旋叶啮合槽，外围旋转体上设置有和旋叶啮合槽相同个数的旋叶，旋叶的倾斜度和旋叶啮合槽相同，且旋叶通过旋叶啮合槽与旋板保持啮合。在旋叶和旋板啮合旋转的过程中，两者之间形成一个范围大小周期性变化的区域。

技术领域

本发明属于流体变容机构领域，可用于压缩机、真空机、发动机以及各类需要制造流体定向运动的流体动力机械。

背景技术

变容机构是利用机械运动实现空间容积周期性变化的基本设备之一，其应用范围较广。根据容积周期性变化的特征，变容机构可用作压缩机、真空机、发动机以及各类需要制造流体定向运动的流体动力机械。

目前，依靠空间容积周期性变化设计的压缩机和真空机主要分成十类。第一类是往复活塞式，利用泵腔内活塞的往复运动实现活塞和泵壳之间密闭空间的周期性变化，其主要优点是容易制成大型泵，主要缺点是结构复杂、往复运动振动大、压气或抽气速度较低。第二类是旋片式，其最大特点是偏心设置的转子带动旋片在月牙形空间中旋转，结构简单、转速较大，但由于存在旋片处的线密封，使得旋尖磨损较大、密封困难。第三类是滚动活塞式，通过偏心轮在泵体内滚动，同时连接滑阀杆摆动，实现对目标设备的压气或抽真空，主要缺点是偏心振动较大、质量平衡困难。第四类是爪型转子式，通过两个特殊型式的爪型转子啮合旋转，实现两转子与泵壳之间密闭空间的周期性变化，主要优点是易于串联，主要缺点是密封困难。第五类是涡旋式，依靠涡旋型定子和涡旋型转子之间的相对运动，实现密封空间的周期性变化，主要优点是结构简单、零部件少、振动较小、可靠性高，主要缺点是制造精度高、冷却困难、容积变化量较小。第六类是螺杆式，通过双螺杆或者螺杆与星轮之间的相对运动，实现相互啮合密封的空间容积的周期性变化，主要优点是可靠性高、平衡性好，主要缺点是不适用于高压场合。第七类是旋叶式，转子置于中间，泵腔制成椭圆形，转子旋转过程中带动旋片在椭圆形腔室中旋转，实现旋片与泵壳之间密闭空间的周期性变化，主要优点是转子完全平衡，主要缺点是磨损较大、密封困难。第八类是转环式，如公布号CN101251106A所述的变容机构，内滚筒和外滚筒同心设置，一个转环与两滚筒分别内切和外切，滑板与内外滚筒相连，并通过滑槽穿过转环，滑槽可在转环上绕槽心旋转，转环的移动轨道被固定，当内外滚筒匀速旋转时，带动转环变速旋转，实现滚筒、转环与滑板之间密闭空间的周期性变化，主要优点是变容空间较大、密封部件较少，主要缺点是转环与滚筒的切线处密封困难。第九类是凸轮式，依靠转轴上的斜盘等凸轮带动活塞运动，实现密闭空间的周期性变化，主要优点是适应性好，主要缺点是振动较大。第十类是交叉转轴式，两转轴呈一定角度分布，连接处通过类似万向连接轴的方式连接，连接处构成一个密闭空间，并设置一些旋转板，两转轴旋转的过程中，连接处的密闭空间发生周期性变化，主要优点是密封比旋片式好，主要缺点是结构复杂、稳定性差、容积变化量小。