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流体通道上的穿轴活块旋转式膨胀或压缩机构制造技术

技术编号:2298079 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术将涉及到流体通道上流体的膨胀或压缩技术,属于容积形式,尤其对于穿轴叶块偏置筒圆旋转的膨胀或压缩机构之优异性能的可靠性与经济性具有决定意义。这种机构原来就是由本人发明专利技术的,但因运行与工艺原因致使可靠性不强、经济性不高,特此再作发明专利技术。由于这种机构的形态机理性特强,看似类似,其实本发明专利技术的特征相对于原来发明专利技术的特征己存在着重大差异。本发明专利技术是包括由支承构架、流体进出通口、非正圆型线筒圆定子、凹块转子、穿轴叶块、筒圆端盖、输力构件组成,其特征有穿轴叶块在与筒圆定子相配合处另行设置有其断面外沿均由弧缘线条组成的活动的耐磨密闭构件等等,故改称为穿轴活块旋转式膨胀或压缩机构。至此,该机构就可以从基础理论走向工业实施了以达到节约能源的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术将涉及到流体通道上流体的膨胀或压縮技术,属于容积形 式,尤其对于穿轴叶块偏置筒圆旋转的膨胀或压縮机构之优异性能的 可靠性具有决定意义。由此,该技术才可从基础理论普及到生产实践背荣技术大家知道,蒸气机的专利技术标志着人类工业革命开始,而蒸气膨胀 变为机械动能的核心技术却源于中国铁匠专利技术的吹火风箱。该技术虽 然经过不断的改造,但因直线往复的贯性力与通常机械的旋转并不相 匹配,所以就造成了只要是有往复活塞式膨胀或压縮机构参与的机 械,其能效就肯定会低下。为了使得流体的膨胀或压縮可与机械旋转 相匹配,人们又采用了非容积形式的透平形式,但因叶片之间的泄漏 及叶轮转子与涡圆定子之间的泄漏,仍然没法获得理想的能效比。为 何称之为有理想的能效比?这是因为人们早就通过容积形式运用相 关力学理论推算出了理想的能效比。这样,人们也就围绕着容积形式 匹配机械旋转方面作出了许许多多的努力,并专利技术出了许多种膨胀或 压缩机构。目前的产品中虽然螺杆机构与涡旋机构用于压縮的能效比 相对略高,但与理想的能效比相比还是相差甚远,另外,因结构上的 先天不足已没法替代往复活塞或透平形式用于膨胀,至使人们不仅没 有从根本上节约能源,而且因此而转化的热能将弥漫在地球大气层之内,竭力造成了人们难以忍受的气象灾难。所以,专利技术出能效性高可 靠性好的流体膨胀或压縮机构便成了当代文明中的重中之重了,否 则,人类将越是自动化越会加剧能源运用的恶性循环。还是中国铁匠认识到了人类能源运用这一困境,专利技术出了流体通道上理论上最理想的穿轴叶块偏置筒圆旋转的膨胀或压縮机构。这种 机构它们是由支承构架支撑着的,其流体的进、出通口的--向是与膨 胀或压縮的工作系统相联接,而另一向则进入了椭圆型线的筒圆定 子,在筒圆定子内的偏心处设置着可凹入叶块的转子,在凹块转子上 插入有贯穿了其自身轴心的叶块,当被筒画端盖制约后,穿轴叶块便 通过可在凹块转子轴心处能往返活动,同时又受到筒圆定子要闭合的 约束,可以不断地旋转着,成而就构成了旋转地强制性与连续性地膨 胀或压縮。我们知道,气流的技术要求远远高于液流。本人为了通过实验证 明这种机构的优异性能,在其膨胀的功能方面,特将这种机构配制成能满足四沖程技术本质要求的汽油发动机的基本形式;在其压缩的功 能方面,特将这种机构配制成全封闭定频空调压縮机,并且还与目前 世界上最先进的涡旋机构的全封闭定频空调压缩机进行能效对比实 验。实验情况的通俗简介是这样两种实验机器都是在有油润滑旋转 平稳为前提下开始,以不间歇地工作两小时为一个测试时段。作为膨 胀功能的汽油发动机的实验是原理性实验,供油供气供水稳定,火花 是由叶块触击产生。第-"个测试时段响声比较清脆,速度极快;第二 个测试时段响声比较混浊,速度稍慢;第三个测试时段响声更加混浊, 最后"爆膨"停转。作为压縮功能的空调压縮机其工作压力为22减4 公斤,制冷剂为134a,电机是自制的,运行速度为每分钟M40转。 第一个测试时段末尾的能效比为6.1,比目前世界上最先进的涡旋机 构的空调压縮机能效比3.3高出近一倍,抖动小一倍,噪声小…倍 第二个测试时段末尾的能效比为5.8;第三个测试时段末尾的能效比 为5.4;第四个测试时段末尾的能效比为4.9;……随着测试时段 的增加能效比在逐步地下降。不久,本人分别细心地拆开了这两种实验机器,却很容易就发现 了一个共同存在的问题,那就是这种机构所分隔的容积已经不闭合了,已形成了泄漏,主要是穿轴叶块与筒圆定子的配合间隙太大。其 实这个问题在零件的设计与制造时早就非常强烈地意识到了 ,特别是 穿轴叶块径向两端与筒圆定子型线的配合其零件装配后各处间隙只有3丝,而筒圆定子的椭圆型线之短轴却有108毫米,其穿轴叶块是 由HRC72的硬质合金制成,其筒圆定子是由热处理HRC50的轴承钢制 成,按理说在有油润滑情况下,两者镜面对磨的磨损应该是极小的, 而实验后却证明每个测试时段穿轴叶块将要磨损縮短2丝,筒圆定子 将要磨损扩大0. 2 0. 4丝,即原来用很不经济的方法加工成形的筒 圆定子型线曲面也要有所变形。由此看来,专利技术出既能发挥出这种机 构旋转地强制性与连续性分隔容积的优势,又能解决穿轴叶块与筒圆 定子之间磨损与闭合的矛盾,还能改善其它各处的磨损与闭合的新式 结构,就成了这种机构从基础理论普及到生产实践之中的关键问题 了,同时也就是从根本上解决人类能源节约、地球气象灾难的关键问
技术实现思路
我们知道,磨损是自然规律,我们肯定要使用摩擦因数小、磨损 率低的材料,甚至依靠润滑介质不摩擦而闭合,但是在这种机构上特 别是在穿轴叶块与筒圆定子配合上的实验证明这还远远不够,要保证 其可靠性就必须另有构件嵌入到穿轴叶块的径向两端,能够降低其摩 擦力和给予其磨损补偿,不至于使得穿轴叶块与筒圆定子的配合类似 线接触的死磨硬刮。本专利技术特此提供的是一种专门的活动的耐磨密闭的新式结构,其断面外沿均是由弧缘线段组成的,它可以根据气流或液流的技术需要 设计为两套样式 一套是穿轴叶块在与筒圆定子相配合处设置其断面外沿呈"6"或"Q "字形的耐磨密闭构件,利用伸出正圆的部分而构成铲贴摆动闭合并进行磨损补偿.另一套是穿轴叶块在与筒圆定子相 配合处设置其断面外沿呈正圆形的耐磨密闭构件,甚至还可附加轴承顶住,利用滚动均匀地替换被磨损的位置或用好弹性应力而构成画滑 滚动闭合并进行磨损补偿。为此,要特别注意的是有了上述的耐磨密闭构件的存在,原来 需要用很不经济的方法加工成形的筒圆定子型线曲面现在变得很经 济丫,将能够适应很多种成形机械来加工,而且在口径短轴等同情形 下所构成的容积还扩大了。这是因为现在它们变得可以是腰圆曲面, 也可以是三个正圆弧线连接而成的型线曲面,又可以是椭圆曲面,还 可以是椭圆弧线与正圆弧线连接而成的型线曲面等等,只要不是正圆 曲面就行,计算告诉我们在凹块转子偏置筒圆定子距离较大时,这些 曲面与所需要的正确精密的曲面相比较,其偏差最大的曲面也只是对 称两处大了约口径短轴的0. 35%,用上述的耐磨密闭构件完全可以补 偿得丫这个间隙,何况机械的偏差从来就是无处不在的。另外,有了 上述的耐磨密闭构件的存在,其耐磨密闭性能增强了,在膨胀功能方 面完全可以适应于内燃类发动机的技术要求。这样-来,这种膨胀或 压縮机构原来的主要专利技术特征就有了质的改变,运用本专利技术其技术可 靠性与普及率便可大大提高,并且,其能效比在6.1的基础上自然还 可大大提高(好在这种机构原来就是由本人专利技术,谁都没有获得如此 高的能效比,免了争辩之苦)。有了上述的专利技术我们还可以对于凹块转子与穿轴叶块的配合也 进行改造,这对获得较高的能效比也是至关重要的。附图说明为丫更为具体地阐述本专利技术,我们应该对照附图进行详细的了解: 图1为内燃发动机膨胀机构的示意图。 图2为液流膨胀或压縮机构的示意图。 图3为气流膨胀或压縮机构的示意图。 图4为较小的气流压縮机构的示意图 图5为较大的气流膨胀或压缩机构的示意图。(注意附图中的所示结构只是为了说明本专利技术特征的示意,并 非是要依据附图所示结构,对于等同功能的彼结构或此结件、液流或气流、膨胀或压縮作任何相应运用上的限制:如图1的10与图3的9, 图2的14与图4的13其配合结构就可以互换本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种流体通道上的膨胀或压缩机构;它包括有支承构架(1)、流体进出通口(2)(3)、非正圆型线筒圆定子(4)、凹块转子(5)、穿轴叶块(6)、筒圆端盖(7)、输力构件(8);其特征是:穿轴叶块(6)在与筒圆定子(4)相配合处另行设置有活动的耐磨密闭构件(9)(10)(11)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘矗汀
申请(专利权)人:刘矗汀
类型:发明
国别省市:43[中国|湖南]

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