專利名稱：兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可用于發(fā)動機(jī)、泵、氣動馬達(dá)等領(lǐng)域的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)、尤其涉及一種在理論上其壓縮比可趨于無窮大的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)。
兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)、泵、氣動馬達(dá)等領(lǐng)域。在美國專利US3，873，245揭示了一種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其缸體是圓柱形的，其轉(zhuǎn)子是根據(jù)該圓柱形結(jié)合偏心距考慮形成的。由于轉(zhuǎn)子的圓弧曲率可以和缸體圓形的曲率一致，因此在理論上其壓縮比可趨于無窮大，但是由于它們之間不是包絡(luò)的關(guān)系，因而存在動態(tài)密封上的困難。在中國專利CN86104412.6中揭示了一種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其缸體是單弧外擺線的，轉(zhuǎn)子是其內(nèi)包絡(luò)線形成的。由于轉(zhuǎn)子型線是缸體型線的內(nèi)包絡(luò)線，因此不存在動態(tài)密封上的密封困難，但是由于轉(zhuǎn)子弧線與缸體短徑處的弧線曲率不很一致，壓縮比雖然可以達(dá)到很大的地步，但通常不能趨于無窮大。
因此，本發(fā)明的目的即是提供一種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，在理論上其壓縮比可趨于無窮大，而且具有良好的原理上的動態(tài)密封性。
為此，本發(fā)明的一種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，包括一缸體和一轉(zhuǎn)子及前后缸蓋，轉(zhuǎn)子由鍵和滑塊連接在一主軸上，在缸體或缸蓋上設(shè)有進(jìn)口和出口，缸體的型線由一短弧部分和一長弧部分組成，短弧部分
是一段光滑連續(xù)曲線，其弦AB中點(diǎn)為O;長弧部分為一始終通過O點(diǎn)的線段其一端沿短弧部分
移動時(shí)其另一端所形成的軌跡
，其中該線段的長度等于弦AB的長度;轉(zhuǎn)子的型線由兩個(gè)都與缸體短弧部分
相同的對稱曲線
組成。
短弧部分ACD可以是圓、橢圓、拋物線、雙曲線、擺線、漸開線的一段。
由于這種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的缸體的短弧部分的曲率和轉(zhuǎn)子的曲率是相同的，理論上余隙可以消除，因此在理論上其壓縮比可趨于無窮大;而且由于轉(zhuǎn)子與缸體之間是包絡(luò)關(guān)系，在任何位置時(shí)其兩端總是與缸體接觸，因此具有良好的原理上的動態(tài)密封性能。所以，其實(shí)用性能不僅比缸體單純是圓形的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)優(yōu)越，而且在某些應(yīng)用領(lǐng)域上，比缸體型線是單弧外擺線的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)從理論上講要優(yōu)越一些，比如因其壓縮比可以趨于無窮大，在余隙容積要盡量少的應(yīng)用時(shí)，就有很好的優(yōu)越性。而且，因其型線簡單，在加工上容易多了。
為更好地了解本發(fā)明的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)缸體型線的創(chuàng)成方法原理圖;
圖2為本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)子型線的構(gòu)成原理圖;
圖3是本發(fā)明的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的橫斷面圖;
圖4是本發(fā)明的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的縱斷面圖。
圖1顯示了一個(gè)實(shí)施例的缸體2的型線原理圖，在這個(gè)實(shí)施例中，短弧部分是一段圓弧
。橫軸X上的一點(diǎn)O1距離原點(diǎn)O為e，以O(shè)1為圓心、r為半徑作圓弧
交于縱軸y上兩點(diǎn)A、B，圓弧
即為缸體型線的短弧部分，而原點(diǎn)O即為弦AB的中點(diǎn)。過原點(diǎn)O的線段ab長度與弦AB長度相等，當(dāng)其一端a沿著弧
移動且線段ab繞原點(diǎn)O(也即弦AB中點(diǎn))轉(zhuǎn)動時(shí)，即創(chuàng)成了長弧部分
。長弧部分
和短弧部分
構(gòu)成的封閉曲線即為缸體2的型線。
圖2顯示了轉(zhuǎn)子7的型線原理圖。轉(zhuǎn)子7的型線由對稱的兩個(gè)圓弧部分
封閉而成。每段圓弧
與圖1中缸體型線的短弧部分
在形狀和大小上是相同的，半徑也為r。
由分別具有圖1、2中的型線缸體2和轉(zhuǎn)子7組成的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)示于圖3和圖4中。轉(zhuǎn)子7通過鍵3和滑塊6與主軸4相連接，在缸體2(或缸蓋8、9)上開有進(jìn)口和出口。這種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)即可構(gòu)成發(fā)動機(jī)、泵或氣動馬達(dá)。圖1中的虛線即為圖7中轉(zhuǎn)子7的位置。
從圖1和圖2的型線原理圖中即可看出，轉(zhuǎn)子7的圓弧與缸體2的短弧部分
的曲率是相等的，因此在理論上其余隙容積可減至0，從而在理論上使壓縮比可趨于無窮大。由于缸體2的型線是由與弦AB等長的線段ab繞弦AB的中點(diǎn)O轉(zhuǎn)動而創(chuàng)成的，因此其型線也即轉(zhuǎn)子7的兩角端部的運(yùn)動軌跡，無論轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到什么位置，其兩角端部始終與缸體內(nèi)壁接觸，從而在理論上其動態(tài)密封性能是優(yōu)異的。
在此實(shí)施例中，短弧部分
是一段圓弧。但我們應(yīng)當(dāng)知道，其它的連續(xù)光滑曲線，如橢圓、拋物線、雙曲線、擺線、漸開線等的一段也可以構(gòu)成短弧部分
。
主軸每旋轉(zhuǎn)360°，兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)就完成了兩次吸入和排出過程。圖中所示的工作容積約為缸體容積的70%，則其容積效率就可達(dá)140%。如果主軸和滑塊的強(qiáng)度、空間許可的話，工作容積還可以設(shè)計(jì)得更大一些。
這種轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)比重量小，結(jié)構(gòu)簡單，零件量少，體積小，并能形成大批量生產(chǎn)，可大幅度降低制作成本。缸體型線較簡單，給加工帶來很大方便。
權(quán)利要求
1.一種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，包括一缸體和一轉(zhuǎn)子及前后缸蓋，轉(zhuǎn)子由鍵和滑塊連接在一主軸上，在缸體或缸蓋上設(shè)有進(jìn)口和出口，其特征在于所述缸體的型線由一短弧部分和一長弧部分組成，所述的短弧部分
一段光滑連續(xù)曲線，其弦
的中點(diǎn)為O；所述的長弧部分
為一始終通過O點(diǎn)的線段其一端沿短弧部分
移動時(shí)其另一端所形成的軌跡，其中該線段的長度等于弦AB的長度；所述轉(zhuǎn)子的型線由兩個(gè)都與缸體短弧部分
相同的對稱曲線
組成。
2.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的短弧部分
是一段圓弧。
3.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的短弧部分
是一段橢圓。
4.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的短弧部分
是一段拋物線。
5.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的短弧部分
是一段雙曲線。
6.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的短弧部分
是一段擺線。
7.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的短弧部分
是一段漸開線。
8.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，它為一發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，它為一泵的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其特征在于，它為一氣動馬達(dá)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種兩角轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)，其缸體型線由短弧部分和長弧部分組成，其中短弧部分為一段光滑連續(xù)曲線，比如圓、橢圓、拋物線、雙曲線、漸開線、擺線等，長弧部分為一長為弦
文檔編號F01C1/04GK1084246SQ9310937
公開日1994年3月23日 申請日期1993年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月29日
發(fā)明者龔和平, 任世鈞 申請人:龔和平, 任世鈞