滑片式旋转活塞制造技术

本发明专利技术涉及一种滑片式旋转活塞。曲柄连杆活塞系统是最常用的运动机械之一，其结构复杂，需要曲柄、连杆、往复式活塞等众多部件，能量转换的环节多，由于每个环节都会有能量消耗，因此总的能量损耗更大。本发明专利技术由壳体、转子、滑片、隔离块等组成，转子上的滑片可相对转子滑动，壳体被分为高压腔、活塞腔、低压腔和回复区四个部分，任何时刻高压流体和低压流体都被隔离块和至少一个活塞腔的滑片所隔离，滑片在高压腔或低压腔处缩入或滑出。本发明专利技术与曲柄连杆活塞系统具有完全相同的功效，凡是曲柄连杆活塞系统可以使用的场合本发明专利技术都可使用，其效率远远高于曲柄连杆活塞系统，可以用于各种透平机械、发动机、泵等场合，具有非常广泛的用途。

【技术实现步骤摘要】
滑片式旋转活塞
: 本专利技术涉及一种滑片式旋转活塞。二、
技术介绍
: 曲柄连杆活塞系统是在现代工业中最常用的运动机械之一，常用于将流体的运动转化为机械的转动，或将机械的转动转化为流体的运动，但是这种机械结构复杂，需要曲柄、连杆、往复式活塞等众多部件，能量转换的环节多，由于每个环节都会导致能量消耗，导致能量总损耗较大。为了提高效率，现代科技发展出很多替代活塞系统的方法，常见的有:螺杆机、隔板偏心轮旋转式活塞等，但是这些机械都不能完全替代曲柄连杆活塞系统的功能，能量利用效率也没有太大提高。为了解决上述
技术介绍
中的活塞系统效率过小的问题，仔细研究了导致活塞系统能量耗损的主要原因，认为活塞往复运动时活塞的惯性是导致能量耗损的主要因素，活塞系统在往复运动中需要两次克服活塞的惯性，这需要消耗能量，因此要提高活塞系统的效率，必须消除活塞的惯性，本专利技术便围绕着如何消除活塞运动过程中产生的惯性消耗进行了许多改进。要消除活塞的惯性，就必须要保证活塞永远只能朝着一个方向运动，由于活塞系统必须要满足周期运动的约束，因此活塞必须要有一个“回复”历程，因此高效率的活塞应该由一个活塞做功历程和一个活塞“回复”历程组成；如果“回复”历程中不产生惯性，则活塞必须做圆周运动，而不能做原路径上的往复运动，基于这种分析，活塞必须要放置在一个做旋转运动的转子上；活塞的运动是个受力的过程，在旋转过程中实际上表现为受力矩作用的历程，活塞既然不可避免地要出现“回复”过程，考虑到活塞“回复”历程中不能消耗能量的要求，活塞上所受到的力矩应该是0，实现这个要求的最简单的办法就是让活塞在“回复”历程中“消失”，变成转子的一部分，且不与流体相接触，这样就可以保证“回复”过程中活塞不会受到流体的作用而不产生力矩。三、
技术实现思路
: 本专利技术是为了解决上述技术背景的不足，提供一种滑片式旋转活塞，其可提高活塞的效率。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为:一种滑片式旋转活塞，其特征在于:包括壳体，所述的壳体的两端设置有定子前封头和定子后封头，所述的壳体的内部设置有转子，所述的转子上均匀设置有凹槽，凹槽内嵌入可滑动的滑片，所述的转子与壳体的内壁之间部分区域设置有隔离块，所述的与隔离块相对的位置为活塞腔，处于活塞腔的滑片伸出于凹槽与壳体内壁接触，所述的隔离块与活塞腔之间的壳体上、定子前封头上或定子后封头上设置有流体进口和流体出口，所述的凹槽至少设置有3个。所述的滑片将壳体分为高压腔、活塞腔、低压腔和回复区四个部分。所述的旋转于高压腔或低压腔的滑片处于缩入或伸出状态。所述的旋转于隔离块的滑片缩于转子的凹槽内。所述的隔离块至少设置有I个。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下:本专利技术由于消除了往复式活塞的惯性损失和曲柄连杆的损失，其效率高于曲柄连杆活塞系统，且体积也小于曲柄连杆活塞系统。 四附图说明: 图1径向滑片式旋转活塞基本结构横截剖面示意 图2径向滑片式旋转活塞基本结构轴剖面示意图3轴向滑片式旋转活塞基本结构示意图。附图标记说明:1_转子，2-滑片，3-活塞腔，4-隔离块，5-高压腔，6-低压腔，7-流体进口，8-流体出口，9-定子后封头，10-定子前封头，11-轴承，12-滑片导槽结构，13-定子与转子间的动密封结构，14-定子各结构间的静密封结构，15-转动轴，16-壳体。五具体实施方式: 下面结合附图对本专利技术做详细说明: 一种滑片式旋转活塞，包括壳体16，所述的壳体16的两端设置有定子前封头10和定子后封头9，所述的壳体16的内部设置有转子1，所述的转子I上均匀设置有凹槽，凹槽内嵌入可滑动的滑片2，所述的滑片2将壳体16分为高压腔、活塞腔、低压腔和回复区四个部分，所述的旋转于高压腔或低压腔的滑片2处于缩入或伸出状态，旋转于隔离块4的滑片2伸缩于转子I内； 所述的转子I与壳体16的内壁之间部分区域设置有隔离块4，所述的隔离块至少设置有I个，所述的与隔离块4相对的位置为活塞腔，处于活塞腔的滑块2的伸出于凹槽与壳体内壁接触，所述的隔离块4与活塞腔之间的壳体16上、定子前封头10上或定子后封头9上设置有流体进口 7和流体进口 8，所述的凹槽2至少设置有3个。本专利技术由转子1、多个滑片2组成的滑片组、高压腔5、低压腔6、隔离块4、活塞腔3、壳体16、流体进口 7、流体出口 8、定子前封头10和定子后封头9及必要的密封连接结构组成(其中必要的密封连接结构是指为保证壳体与前封头、壳体与后封头、前后封头与转子之间对接密封而必须的结构，如可以采用工程上常见的螺栓连接结构、密封圈结构、迷宫式动密封结构等)；所述的转子I相对壳体16、隔离块4、活塞腔3、高压腔5、低压腔6以及前后定子封头做旋转运动，其上开有多个槽，槽内可以放置滑片；滑片2随着转子转动并相对转子可以产生运动，有2种运动方式:滑片2相对转子I的径向做滑入或滑出的运动(如图1和图2所示)、滑片2相对转子I的轴向做滑入或滑出的运动(如图3所示)；所述的壳体16有部分区段在环向方向被分为高压腔5、活塞腔3、低压腔6和回复区四个部分，其中每个时刻滑片组中至少有一个滑片在活塞区将高压流体和低压流体隔离，隔离块4在回复区将高压流体和低压流体隔离；所述的滑片组中的每个滑片2在回复区应缩入到转子中，在高压腔、低压腔中做滑入或滑出的运动，在活塞区则做功；所述的流体进口 7和流体出口 8分别与高压腔5和低压腔6相连接。本专利技术滑片式旋转活塞有两种用途，其一是用作发动机，即当有高压流体和低压流体同时存在时，推动活塞旋转，并进而推动转动轴对外做功；其二是用作泵，即当外部有旋转动力源时，带动活塞旋转，并强迫低压流体进入到高压腔中。这两种用法活塞基本结构是相同的，但流体进口 7和流体出口 8的位置不同，在本专利技术被用作发动机的场合，流体进口 7与高压腔5相通，流体出口 8与低压腔6相通；在本专利技术被用作泵的场合，流体进口 7与低压腔6相通，流体出口 8与高压腔5相通，除此而外，其他部分的结构均相同。依据滑片2相对转子I的运动方向，本专利技术分为径向滑片式旋转活塞和轴向滑片式旋转活塞两种类型，图1和图2所示的为径向滑片式旋转活塞基本结构示意图，而图3所示的为轴向滑片式旋转活塞基本结构示意图。图1是径向滑片式旋转活塞基本结构的横截面示意图，当活塞被用作发动机时，高压流体通过流体进口 7进入高压腔5，由于至少有一个滑片位于活塞区，并将高压腔与低压腔隔离，滑片的两边有压力差，此时高压流体将有作用力作用在该滑片上，滑片将作用力传递给转子，推动转子旋转，滑片也随着转子旋转，当该滑片随着转子转动出了活塞区后，进入了低压腔，活塞两面不再有压力差，不再提供力矩，但由于设计要求为任何一个时刻都至少有一个滑片在活塞区，因此下一个滑片一定在活塞区中，并将高压腔与低压腔隔离，这个滑片接着提供力矩，从而导致转子受到持续的力矩，这个过程周而复始地进行，转子将持续有力矩作用，就可以对外提供旋转运动。进入低压腔的滑片在该腔内沿着径向向心滑动，在进入回复区之前滑入到转子中，在回复区中滑片在转子中将尽量不与隔离块接触以减少摩擦，在滑片转动进入高压腔后将沿着径向离心滑动，在进入活塞区前旋转到指定的位置以便进入到活塞区中，在活塞区中滑片的位置应能保证一定的密封效果以达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑片式旋转活塞，其特征在于：包括壳体（16），所述的壳体（16）的两端设置有定子前封头（10）和定子后封头（9），所述的壳体（16）的内部设置有转子（1），所述的转子（1）上均匀设置有凹槽，凹槽内嵌入可滑动的滑片（2），所述的转子（1）与壳体（16）的内壁之间部分区域设置有隔离块（4），所述的与隔离块（4）相对的位置为活塞腔，处于活塞腔的滑片（2）伸出于凹槽与壳体内壁接触，所述的隔离块（4）与活塞腔之间的壳体（16）上、定子前封头（10）上或定子后封头（9）上设置有流体进口（7）和流体出口（8），所述的凹槽至少设置有3个。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾东明，
申请(专利权)人：贾东明，
类型：发明
国别省市：