專利名稱：滾動式流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型具體涉及一種滾動式流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，屬于流體機(jī)械領(lǐng)域?？?用于流體工作機(jī)械(包括泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī))和流體原動機(jī)械。
背景技術(shù)：
容積式流體機(jī)械主要有往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式兩種變?nèi)莘绞健?br> 往復(fù)式流體機(jī)械變?nèi)莘绞浇Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，往復(fù)運(yùn)動慣性大，難平衡?；钊c氣缸 的相對運(yùn)動速度大，磨損嚴(yán)重，效率低。
回轉(zhuǎn)式流體機(jī)械的變?nèi)輽C(jī)構(gòu)存在高速掃堂運(yùn)動或嚙合運(yùn)動，加工工藝復(fù)雜，加 工精度要求很高。
以上幾種變?nèi)輽C(jī)構(gòu)有一個共同的問題，就是磨損嚴(yán)重，效率低，工藝復(fù)雜，精 度要求高等。
近來出現(xiàn)一種同步回轉(zhuǎn)式的變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，但由于其滑板為懸臂結(jié)構(gòu)，且工作腔 為月牙形，工作脈沖大，可靠性及效率仍未最大化。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提供一種滾動式流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu) 的工作腔為一圓筒型空間，工作脈沖小，結(jié)構(gòu)簡單可靠，零件數(shù)量少，效率高。 既可用于流體工作機(jī)械，也可用于流體原動機(jī)械。作原動機(jī)使用時(shí)沒有死點(diǎn)。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的滾動式流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)包括外滾筒、隨動轉(zhuǎn)子、 內(nèi)滾筒、同步滑板；隨動轉(zhuǎn)子位于外滾筒內(nèi)，內(nèi)滾筒位于隨動轉(zhuǎn)子內(nèi)，外滾筒與 內(nèi)滾筒同軸心為滾筒軸心，內(nèi)滾筒的外圓與隨動轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓保持相切，隨動轉(zhuǎn)子 的外圓與外滾筒的內(nèi)圓保持相切；同步滑板與內(nèi)滾筒垂直連接，同步滑板的中部 與設(shè)在隨動轉(zhuǎn)子的圓周上的開口槽保持滑動接觸，同步滑板的前端與外滾筒的內(nèi) 圓周連接。設(shè)在隨動轉(zhuǎn)子圓周上的開口處呈圓筒狀，在該開口處設(shè)有右封槽、左 封槽，在右封槽內(nèi)設(shè)有右旋封，在左封槽內(nèi)設(shè)有左旋封，同步滑板位于左旋封、
右旋封之間。
隨動轉(zhuǎn)子外徑為外滾筒內(nèi)表面的半徑與內(nèi)滾筒外表面的半徑之和加其自身的 壁厚，內(nèi)徑為外滾筒內(nèi)表面的半徑與內(nèi)滾筒外表面的半徑之和減其自身的壁厚； 隨動轉(zhuǎn)子開口兩邊分別設(shè)有圓弧形的左封槽和右封槽，左旋封安裝在隨動轉(zhuǎn)子的 左封槽內(nèi)，右旋封安裝在隨動轉(zhuǎn)子的右封槽內(nèi)；隨動轉(zhuǎn)子位于外滾筒內(nèi)、內(nèi)滾筒 外，其滾動軸稱為轉(zhuǎn)子軸心，與滾筒軸心的不重合，兩者相距為隨動轉(zhuǎn)子內(nèi)表面 半徑與內(nèi)滾筒外表面半徑之差；隨動轉(zhuǎn)子外表面與外滾筒內(nèi)表面相切于外切點(diǎn)， 隨動轉(zhuǎn)子內(nèi)表面與內(nèi)滾筒外表面相切于內(nèi)切點(diǎn)；同步滑板浩內(nèi)滾筒和外滾筒的徑 向插裝在左旋封和右旋封之間，左旋封和右旋封可隨隨動轉(zhuǎn)子在同步滑板兩側(cè)限 幅滑動，同時(shí)可隨同步滑板在隨動轉(zhuǎn)子的左封槽和右封槽組成的圓柱形孔內(nèi)限幅 擺動，同步滑板的一邊與外滾筒固定相接于外接點(diǎn)，另一邊與內(nèi)滾筒固定相接于 內(nèi)接點(diǎn)。
由于外滾筒和內(nèi)滾筒位于同一軸心，外滾筒與內(nèi)滾筒間用同步滑板剛性相接， 外滾筒和內(nèi)滾筒會同繞滾筒軸心一起滾動；隨動轉(zhuǎn)子插裝在外滾筒與內(nèi)滾筒組成 的圓筒狀空間內(nèi)，其開口跨于同步滑板兩側(cè)，通過安裝在左封槽和右封槽內(nèi)的左 旋封和右旋封與同步滑板滑動密封配合，工作時(shí)可沿同步滑板限幅滑動和擺動； 隨動轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)子軸心滾動，其外表面與外滾筒內(nèi)表面始終相切于外切點(diǎn)，內(nèi)表面 與內(nèi)滾筒外表面始終相切于內(nèi)切點(diǎn)。外滾筒內(nèi)表面、隨動轉(zhuǎn)子外表面及外切點(diǎn)形 成的密封線所組成的工作腔被同步滑板分隔成一工作腔和二工作腔，同樣內(nèi)滾筒 外表面、隨動轉(zhuǎn)子內(nèi)表面及內(nèi)切點(diǎn)形成的密封線所組成的工作腔被同步滑板分隔 成三工作腔和四工作腔等四個工作腔。四個工作腔的面積合起來為圓筒狀，而不 是月牙狀，故工作脈沖小，效率更高。當(dāng)外滾筒或內(nèi)滾筒順時(shí)針或逆時(shí)針方向滾 動時(shí)，同步滑板會帶動隨動轉(zhuǎn)子一起滾動，且方向相同，滾動一周所用的時(shí)間相 等，外切點(diǎn)和內(nèi)切點(diǎn)處的相對運(yùn)動距離僅為相切兩表面的周長之差，故本機(jī)構(gòu)相 對運(yùn)動小，零件磨損小，效率高。由于轉(zhuǎn)子軸心與滾筒軸心不重合，故滾動時(shí)隨 動轉(zhuǎn)子會在同步滑板兩側(cè)來回滑動，四個工作腔的容積會隨滾動角度的增加而作 規(guī)律性的變化。
以下僅以作工作機(jī)械逆時(shí)針方向滾動時(shí)的情況敘述工作過程 假設(shè)工作腔的最小值為O,最大值為l。貝IJ-
當(dāng)a-0時(shí)， 一工作腔=0, 二工作腔=1，三工作腔=0.5，四工作腔=0.5;
當(dāng)α=180時(shí)， 一工作腔=0.5， 二工作腔=0.5,三工作腔=1，四工作腔=0;
當(dāng)α=360時(shí)， 一工作腔=1, 二工作腔=0，三工作腔=0.5，四工作腔=0.5;
當(dāng)α=540時(shí)， 一工作腔=0.5， 二工作腔=0.5，三工作腔=0，四工作腔=1;
當(dāng)α=720時(shí)， 一工作腔=0， 二工作腔=1，三工作腔=0.5，四工作腔=0.5;
從以上可以看出，當(dāng)a由0度變化至720度時(shí)， 一工作腔的容積則由0—0.5 —1—0.5—0; 二工作腔則由1—0.5—0—0.5—1;三工作腔的容積則由0.5—1— 0. 5—0—0. 5;四工作腔則由0. 5—0—0. 5—1—0. 5。
由于四個工作腔的容積都會隨滾動角度的周期性變化t^具有規(guī)律性，故其工 作模式能多樣化。流體可以從一工作腔一二工作腔一三工作腔一四工作腔，也可 以從三工作腔—四工作腔一一工作腔一二工作腔，還可以同時(shí)進(jìn)入一工作腔和三 工作腔，然后再到二工作腔和四工作腔等等，其工作過程基本相似，但各有其特 點(diǎn)，可視具體要求選定。
仍以作工作機(jī)械逆時(shí)針方向時(shí)按從一工作腔一二工作腔一三工作腔一四工作 腔模式為例。當(dāng)a從0開始滾動至4)時(shí)， 一工作腔容積逐漸變大，流體進(jìn)入一工 作腔；當(dāng)滾動至a=360時(shí)， 一工作腔容積變至最大值，流入過程結(jié)束；當(dāng)滾動至 a〉360時(shí)，二工作腔容積變小，壓縮開始，流體被壓出二工作腔，進(jìn)入三工作腔 準(zhǔn)備被再次壓縮；當(dāng)滾動至a-540時(shí)，三工作腔容積變至最大值，三工作腔流入 過程結(jié)束；當(dāng)滾動至a〉540時(shí)，四工作腔容積變小，壓縮開始，流體經(jīng)再次壓縮 后被壓出四工作腔；當(dāng)滾動至a-900時(shí)，四工作腔容積變至最小值，再次壓縮過 程結(jié)束，流體被排出，此時(shí)一工作腔容積又己經(jīng)變大，進(jìn)行流入過程。如此循環(huán)， 流體的流進(jìn)和排出在四個工作腔內(nèi)同時(shí)進(jìn)行，故工作效率高。
作原動機(jī)械時(shí)，其工作模式與作工作機(jī)械時(shí)相似。但由于其結(jié)構(gòu)的巧妙，隨 動轉(zhuǎn)子內(nèi)外側(cè)的工作腔相互錯位180度，故作原動機(jī)使用時(shí)沒有死點(diǎn)，且效率高， 改變滾動方向很容易。
在外滾筒外接點(diǎn)處或兩側(cè)可分別設(shè)置一至多個孔道供流體通過，并可根據(jù)需 要在孔道內(nèi)安置閥門；在內(nèi)滾筒內(nèi)接點(diǎn)處或兩側(cè)可分別設(shè)置一至多個孔道供流體 通過，并可根據(jù)需要在孔道內(nèi)安置閥門；在同步滑板內(nèi)可設(shè)置形似"Z"字形或形 似"["字形等其它形狀的孔道，從而根據(jù)不同的工作模式要求，連通相關(guān)的工作 腔，并可根據(jù)需要在孔道內(nèi)安置閥門。
由于隨動轉(zhuǎn)子外側(cè)的兩個工作腔容積大于內(nèi)側(cè)的兩個工作腔容積，即一工作
腔或二工作腔的最大容積大于三工作腔或四工作腔的最大容積，且相位相差180 度，隨著滾動角度的變化，四個工作腔的容積變化率也不完全一致，安置在不同 部位的閥門，不僅控制流體的流進(jìn)流出，還阻止了流體在工作腔之間的無效流動， 不僅解決了液擊問題，當(dāng)腔內(nèi)欠壓時(shí)，流體還得到了額外的補(bǔ)充，進(jìn)一步提高了 效率。
.此外本機(jī)構(gòu)還可多層嵌套，且結(jié)構(gòu)緊湊，以適應(yīng)不同要求使用。
有益效果由于本實(shí)用新型外滾筒的內(nèi)表面與內(nèi)滾筒的外表面間用同步滑板 固定相接且繞同一固定軸心一起滾動，隨動轉(zhuǎn)子繞自己固定的軸心滾動，沒有往 復(fù)慣性力，易平衡、減磨及密封措施容易、剛性大、驅(qū)動方式靈活；外切點(diǎn)和內(nèi) 切點(diǎn)處的相對運(yùn)動速度極低，因而磨損大大降低；工作腔為空心圓柱狀，而不是 月牙狀，故工作脈沖小，效率大大提高；機(jī)構(gòu)既可順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，也可逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 既可用于原動機(jī)械，又可用于工作機(jī)械。作原動機(jī)使用時(shí)沒有死點(diǎn)?？啥鄬忧短?應(yīng)用，結(jié)構(gòu)緊湊，適用范圍更寬。
另外，本機(jī)構(gòu)的零件形狀簡單，易于加工制造，裝配簡單，無需復(fù)雜的專用 設(shè)備，很容易實(shí)現(xiàn)系列化批量生產(chǎn)。


圖l是整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是整機(jī)工作原理結(jié)構(gòu)示意圖，
圖3是多層嵌套結(jié)構(gòu)示意圖。
以上的圖中有外滾筒l、外滾筒內(nèi)表面ll、隨動轉(zhuǎn)子2、轉(zhuǎn)子軸心21、右 封槽22、左封槽23、隨動轉(zhuǎn)子外表面24、隨動轉(zhuǎn)子內(nèi)表面25、內(nèi)滾筒3、滾筒軸 心31、同步滑板4，外接點(diǎn)41、內(nèi)接點(diǎn)42、右旋封5、左旋封51、外切點(diǎn)6、內(nèi) 切點(diǎn)61、 一工作腔7、 二工作腔71、三工作腔72、四工作腔73。
a -同步滑板斷面中線與外切點(diǎn)之間相對于滾筒軸心之間的夾角。
具體實(shí)施方式
外滾筒的內(nèi)表面與內(nèi)滾筒的外表面間用同步滑板沿徑向剛性相接；外滾筒與 內(nèi)滾筒置于同一軸心；左旋封安裝在隨動轉(zhuǎn)子左封槽內(nèi)，右旋封安轉(zhuǎn)在隨動轉(zhuǎn)子 右封槽內(nèi)；隨動轉(zhuǎn)子插裝在外滾筒與內(nèi)滾筒組成的圓筒狀空間內(nèi)，其開口跨于同步滑板兩側(cè)，通過安裝在左封槽和右封槽內(nèi)的左旋封和右旋封與同步滑板密封滑 動配合；隨動轉(zhuǎn)子置于自己的軸心，與內(nèi)滾筒和外滾筒的滾動軸心不重合，其外 表面與外滾筒內(nèi)表面相切，內(nèi)表面與內(nèi)滾筒外表面相切。
隨動轉(zhuǎn)子的外徑為外滾筒內(nèi)表面的半徑與內(nèi)滾筒外表面的半徑之和加隨動轉(zhuǎn) 子的壁厚，內(nèi)徑為外滾筒內(nèi)表面的半徑與內(nèi)滾筒外表面的半徑之和減隨動轉(zhuǎn)子的 壁厚
隨動轉(zhuǎn)子的軸心與內(nèi)滾筒和外滾筒的軸心相距為隨動轉(zhuǎn)子內(nèi)表面的半徑與內(nèi) 滾筒外表面的半徑之差。
在外滾筒外接點(diǎn)處或兩側(cè)可分別設(shè)置一至多個孔道供流體通過，并可根據(jù)需 要在孔道內(nèi)安置閥門；在內(nèi)滾筒內(nèi)接點(diǎn)處或兩側(cè)可分別設(shè)置一至多個孔道供流體 通過，并可根據(jù)需要在孔道內(nèi)安置閥門；在同步滑板內(nèi)可設(shè)置形似"Z"字形或形 似"["字形等其它形狀的孔道，從而根據(jù)不同的工作模式要求，連通相關(guān)的工作 腔，并可根據(jù)需要在孔道內(nèi)安置閥門。
外滾筒的內(nèi)表面與內(nèi)滾筒的外表面間用同步滑板固定相接且繞同一固定軸心 一起滾動，隨動轉(zhuǎn)子繞自己固定的軸心滾動，易平衡、減磨及密封措施容易、剛 性大、驅(qū)動方式靈活。
外滾筒、內(nèi)滾筒、隨動轉(zhuǎn)子等部件，可以采用開挖工藝孔、設(shè)置加強(qiáng)筋等措 施來減輕重量、增加強(qiáng)度、解決平衡。
外滾筒、內(nèi)滾筒、隨動轉(zhuǎn)子、同步滑板、左旋封，右旋封等部件還可設(shè)置油 孔、油道、油槽等，以供相關(guān)部位改善和進(jìn)行潤滑。
可將轉(zhuǎn)子軸心與滾筒軸心之間的距離設(shè)置成手工調(diào)整或利用流體壓力的壓力 裝置自行調(diào)整，以調(diào)整內(nèi)切點(diǎn)和外切點(diǎn)處的配合間歇，從而可降低對部件的加工 精度要求，延長整機(jī)使用壽命。
此外本機(jī)構(gòu)還可多層嵌套，且結(jié)構(gòu)緊湊，以適應(yīng)不同要求使用。
本機(jī)構(gòu)的零件形狀簡單，易于加工制造，裝配簡單，無需復(fù)雜的專用設(shè)備， 很容易實(shí)現(xiàn)系列化批量生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種滾動式流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，其特征在于該機(jī)構(gòu)包括外滾筒(1)、隨動轉(zhuǎn)子(2)、內(nèi)滾筒(3)、同步滑板(4)；隨動轉(zhuǎn)子(2)位于外滾筒(1)內(nèi)，內(nèi)滾筒(3)位于隨動轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)，外滾筒(1)與內(nèi)滾筒(3)同軸心為滾筒軸心(31)，內(nèi)滾筒(3)的外圓與隨動轉(zhuǎn)子(2)的內(nèi)圓保持相切，隨動轉(zhuǎn)子(2)的外圓與外滾筒(1)的內(nèi)圓保持相切；同步滑板(4)與內(nèi)滾筒(3)相連接，同步滑板(4)的中部與設(shè)在隨動轉(zhuǎn)子(2)的圓周上的開口槽保持滑動接觸，同步滑板(4)的前端與外滾筒(1)的內(nèi)圓周保持連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾動式流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)，其特征在于設(shè)在隨動轉(zhuǎn) 子(2)圓周上的開口處呈圓筒狀，在該開口處設(shè)有右封槽(22)、左封槽(23)， 在右封槽(22)內(nèi)設(shè)有右旋封(5)，在左封槽(23)內(nèi)設(shè)有左旋封(51)，同步滑 板(4)位于左旋封(51)，右旋封(5)之間。
專利摘要一種滾動式流體機(jī)械變?nèi)輽C(jī)構(gòu)可用于流體工作機(jī)械(包括泵、風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī))和流體原動機(jī)械。該機(jī)構(gòu)包括外滾筒(1)、隨動轉(zhuǎn)子(2)、內(nèi)滾筒(3)、同步滑板(4)；隨動轉(zhuǎn)子(2)位于外滾筒(1)內(nèi)，內(nèi)滾筒(3)位于隨動轉(zhuǎn)子(2)內(nèi)，外滾筒(1)與內(nèi)滾筒(3)同軸心為滾筒軸心(31)，內(nèi)滾筒(3)的外圓與隨動轉(zhuǎn)子(2)的內(nèi)圓保持相切，隨動轉(zhuǎn)子(2)的外圓與外滾筒(1)的內(nèi)圓保持相切；同步滑板(4)與內(nèi)滾筒(3)相連接，同步滑板(4)的中部與設(shè)在隨動轉(zhuǎn)子(2)的圓周上的開口槽保持滑動接觸，同步滑板(4)的前端與外滾筒(1)的內(nèi)圓周保持連接。
文檔編號F04C18/30GK201180650SQ200820033698
公開日2009年1月14日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者賁銘鑫 申請人:賁銘鑫