一种旋转活塞及汽缸装置(1)，其包括转子(2)、固定体以及快门式开闭盘(3)，所述转子包括从转子延伸进入汽缸空间中的活塞(5)，所述转子与所述固定体共同限定所述汽缸空间，所述快门式开闭盘穿过所述汽缸空间并在其中形成分隔体，所述盘包括允许所述活塞在其中通过的狭槽(3a)，所述狭槽设置于两个表面部分之间，所述两个表面部分接收在其中穿过的活塞，所述表面的至少一个与活塞限定封闭行进区域以提供流体密封，对于所述活塞穿过所述狭槽的过程中的至少一部分阶段，封闭行进区域从中平面偏移，所述中平面延伸穿过所述盘且与所述盘共面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转活塞及汽缸装置
本专利技术涉及旋转活塞及汽缸装置。
技术介绍
旋转活塞及汽缸装置可以采取内燃机发动机或压缩机(例如增压器或流体泵)或膨胀器(例如蒸汽机或涡轮机替代设备)的形式，还可以为一种容积式装置。旋转活塞及汽缸装置包括转子和固定体，该固定体至少部分地限定环形汽缸空间，该转子可以为环形的形式，且该转子包括至少一个活塞，所述活塞从转子延伸进入环形汽缸空间中，在使用中至少一个活塞在转子相对于固定体旋转的时候沿周向移动穿过环形汽缸空间，所述转子相对于固定体被密封，并且所述装置进一步包括汽缸空间快门式开闭部件，所述快门式开闭部件能够相对于固定体移动至封闭位置(在该封闭位置上所述快门式开闭部件将环形汽缸空间分隔)以及打开位置(在该打开位置上所述快门式开闭部件允许至少一个活塞通过)，所述汽缸空间快门式开闭部件包括快门式开闭盘。本文中所使用的术语“活塞”在其最广泛的含义内包括(其中语境允许)能够相对于汽缸壁移动的分隔体，这样的分隔体一般不需要在相对移动方向上具有实质厚度，而是可以为叶片的形式。分隔体可以具有实质厚度或可以为中空的。所述快门式开闭盘可以表现为基本沿汽缸空间的径向延伸的分隔体。申请人已经专利技术了用于这种装置的改进的密封布置。转子的内表面的几何结构受限于旋转快门式开闭盘的外面的至少一部分，所述旋转快门式开闭盘在冲程结束时使活塞穿过狭孔。活塞必须在每个循环中优选穿过所述盘一次，同时至少与汽缸壁和盘中的狭孔两者形成局部密封，这是由于腔室仍然包含工作流体且在大多数构造中仍然连接至出口端口(在压缩机中)，或者更普遍地在工作压力下连接至容积。应当注意在使用术语密封的地方，其包括这样的含义：一种减小间隙、使泄露减到最小且不必完全防止流体穿过密封进行输送的布置。对本领域技术人员而言明显的解决方案为通过限定所述盘的中平面处的封闭行进几何结构而优先密封活塞的工作表面。封闭行进几何结构可以由一组点形成，或优选由可以为弯曲或笔直的连续的线段形成。考虑到盘与转子的相对运动，活塞的工作表面可以由该封闭行进几何结构进行限定。可以看到该方法将导致活塞与盘在活塞穿过所述盘的整个通道上在封闭行进线处将保持基本恒定且最小的间隙。对于封闭行进线的每侧，相对于盘的厚度下降，叶片的工作表面将为可变的且基本距离盘中的狭孔的表面更远的距离。一种如上所述的建立叶片和狭孔几何结构的方法首先还限定与活塞相对的表面的封闭行进几何结构，由于其重要性更低因此可以具有更大的间隙。于是封闭行进几何结构在转子坐标系内沿转子扫过以形成活塞表面。然后狭孔在其坐标系内使用相同的密封横截面通过扫掠切割(sweep-cutting)所述盘而形成。于是在盘坐标系内使用活塞的前沿边缘横截面和后沿边缘横截面通过扫掠切割而形成密封表面的每一侧引入和引出表面区域。这样布置的示例显示在图1A至图1D中，穿过转子的壁(为清楚起见将其省略)观察，图1A至图1D显示了穿过快门式开闭盘101中的狭槽102的活塞叶片103的端部视图。封闭行进线CRL位于(中)平面105上，(中)平面105为快门式开闭盘的圆周表面101a的深度/高度的中心，圆周表面101a(在某些点适时地)与转子紧密协作。在该布置中，封闭行进线在(叶片)穿过该狭槽时保持在此位置上。从这些附图中可以看到，前沿边缘和后沿边缘穿过狭槽102的容积的不同区域。特别地，“表面a”最初时基本更接近狭槽的下部区域穿过，然后基本更接近狭槽的上部区域穿过。应理解在该装置的其它实施方案中，其可以应用于相反的情况中。在该特别的实施方案中，这导致在活塞的前沿边缘到达CRL之前活塞与快门式开闭盘之间的间隔。根据该装置的构造，该间隔可能使流体从汽缸泄露出去。应理解形成适当的盘狭槽的几何结构的不同方法都是可能的，本专利技术的实施方案可以通过带来所需的几何结构的任何适当的方法来实现。此外，活塞形状可以根据给定的狭槽构造而实现，反之亦然，由此获得适当的狭槽/快门式开闭盘配合表面。本专利技术旨在提供一种叶片与快门式开闭盘狭孔之间的密封配合表面的优选布置。“密封配合表面”概括而言指的是活塞的表面与盘狭孔的表面，“封闭行进区域/线”指的是盘的表示在叶片的工作表面与盘狭孔之间的密封配合表面处的基本为最小的密封间隔的一组点。该封闭行进线可以由多个不连续的部分形成，但优选由单一的连续的线形成。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种旋转活塞及汽缸装置，其包括转子、固定体以及快门式开闭盘，所述转子包括从转子延伸进入汽缸空间内的活塞，所述转子与所述固定体共同限定所述汽缸空间，所述快门式开闭盘穿过所述汽缸空间并在其中形成分隔体，所述盘包括允许所述活塞在其中通过的狭槽，所述狭槽设置于两个表面部分之间，所述两个表面部分接收在其中通过的所述活塞，所述表面中的至少一个与活塞限定封闭行进区域，用以提供流体密封，对于所述活塞通过所述狭槽的过程中的至少一部分阶段，封闭行进区域从中平面偏移，所述中平面延伸穿过所述盘且与所述盘共面。所述中平面可以与转子的径向平面重合。对于至少一部分所述盘的圆周表面的周向长度而言，盘的中平面可以基本位于所述表面的深度/高度的中间，盘的圆周表面与转子紧密的进行协作。优选地，所述平面设置成成为所述圆周表面的主要延伸范围。在所述叶片通过所述狭槽行进的过程中，所述封闭行进区域可以布置成相对于所述快门式开闭盘的厚度而移动。所述狭槽设置在其之间的所述表面可以(直接地)彼此相对。所述表面可以具有不相似的轮廓形状，所述表面中的一个(该表面不用于形成封闭行进线)可以以简化制造的方式形成，例如通过四方切割的方式。狭槽的仅一个表面可以构造成为与活塞的工作表面相互作用的表面，从而与活塞形成封闭行进线。旋转快门式开闭盘的至少一个狭孔当在快门式开闭部件打开的条件下放置成基本与环形汽缸空间的周向延伸的孔对准以允许活塞穿过快门式开闭盘。快门式开闭装置的狭孔可以设置成基本径向相对于所述快门式开闭盘，或事实上可以具有适当的形状以适合于活塞的形状。优选地，转子的旋转轴线与快门式开闭盘的旋转轴线不平行。更优选地，转子的旋转轴线基本垂直于快门式开闭盘的旋转轴线。优选地，活塞成形为随着狭孔穿过环形汽缸空间，活塞将在移动的快门式开闭部件中穿过狭孔而不会受到阻挡。活塞优选地成形为使得在活塞与快门式开闭部件中的狭孔之间存在最小的间隙，从而在活塞穿过狭孔时形成密封。可以在活塞的前沿表面或后沿表面或前沿边缘或后沿边缘上设置密封。在压缩机的情况下，可以在前沿表面上设置密封，而在膨胀器的情况下，可以在后沿表面上设置密封。优选地转子本体由固定体可旋转地支撑而不是依赖于活塞与汽缸壁之间的协作，从而使转子本体相对固定体定位。可以理解旋转活塞及汽缸装置与传统的往复活塞装置不同在于，在传统的往复活塞装置中，活塞通过合适的活塞环而保持与汽缸同轴，所述活塞环产生相当高的摩擦力。转子可以由合适的轴承装置可旋转地支撑，该轴承装置由固定体承载。优选地，固定体包括至少一个入口端口和至少一个出口端口。优选地，所述端口中的至少一个基本毗邻快门式开闭部件。优选地，转子的角速度与快门式开闭盘的角速度的比可以为1:1，也可以设想为其它比值。转子可以包括(圆形)凹进表面，该(圆形)凹进表面部分地与固定体限定汽缸空间。在某些实施方案中，转子可以包括中心狭孔以允许在本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种旋转活塞及汽缸装置，其包括转子、固定体以及快门式开闭盘，所述转子包括从转子延伸进入汽缸空间的活塞，所述转子与所述固定体共同限定所述汽缸空间，所述快门式开闭盘穿过所述汽缸空间并在其中形成分隔体，所述盘包括允许所述活塞在其中通过的狭槽，所述狭槽设置于两个表面部分之间，所述两个表面部分接收在其中通过的所述活塞，所述表面中的至少一个与活塞限定封闭行进区域，用以提供流体密封，对于所述活塞通过所述狭槽的过程中的至少一部分阶段，封闭行进区域从中平面偏移，所述中平面延伸穿过所述盘且与所述盘共面。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.24 GB 1413170.01.一种旋转活塞及汽缸装置，其包括转子、固定体以及快门式开闭盘，所述转子包括从转子延伸进入汽缸空间的活塞，所述转子与所述固定体共同限定所述汽缸空间，所述快门式开闭盘穿过所述汽缸空间并在其中形成分隔体，所述盘包括允许所述活塞在其中通过的狭槽，所述狭槽设置于两个表面部分之间，所述两个表面部分接收在其中通过的所述活塞，所述表面中的至少一个与活塞限定封闭行进区域，用以提供流体密封，对于所述活塞通过所述狭槽的过程中的至少一部分阶段，封闭行进区域从中平面偏移，所述中平面延伸穿过所述盘且与所述盘共面。2.根据权利要求1所述的旋转活塞及汽缸装置，其中，在所述叶片穿过所述狭槽行进的过程中，所述封闭行进区域相对于所述快门式开闭盘的厚度而移动。3.根据前述权利要求任一项所述的旋转活塞及汽缸装置，其中，所述封闭行进区域与所述盘的两个相对的侧部中的一个间隔的距离为所述盘的厚度的0-20％，用于使活塞的至少一部分行进穿过所述狭槽。4.根据前述权利要求任一项所述的旋转活塞及汽缸装置，其中，所述封闭行进区域与所述盘的平面不平行。5.根据前述权利要求任一项所述的旋转活塞及汽缸装置，其中，在所述活塞穿过所述盘狭槽而通过的过程中，所述封闭行进区域的定向和/或形状发生改变。6.根据前述权利要求任一项所述的旋转活塞及汽缸装置，其中，所述封闭行进区域基本为线性的。7.根据前述权利要求任一项所述的旋转活塞及汽缸装置，其中，所述封闭行进区域基本为非线性的。8.根据前述权利要求任一项所述的旋转活塞及汽缸装置，其包括所述盘与所述狭槽的至少一个表面之间的泄露间隙，以使...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·F·林赛，
申请(专利权)人：隆特拉有限责任公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB
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