CN103052762A - 旋缸式发动机罩环 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示旋缸式发动机内使用的罩环装置的若干实施例，此种旋缸式发动机使用多个位于所述罩环装置内部的转子。所述转子中，至少有一个并未固定于罩环。

Description

旋缸式发动机罩环
相关申请
本申请请求根据2010年6月17日提出的美国专利申请第61/355,880号的优先权，于兹以参照方式将该申请并入此处。
技术领域
本发明有关旋缸式发动机装置罩环的领域，其中所述罩环设为与发动机的至少一个旋转组件一同旋转，以减少该罩环与关联的发动机旋转组件间的相对旋转运动，并减少润滑油穿过正排量(容积式)装置的净漏泄。
发明内容
本发明揭示一种转子总成，其包括：一轴杆；其中，一推力负载从一第一转子的后部经由一第一止推轴承传送至该轴杆，且该第一转子的转轴不与轴杆转轴平行，而该第一止推轴承的转轴与第一转子的转轴同心；其中，第一止推轴承接着作用在一楔形板上，而该楔形板的楔角等于第一转子转轴与轴杆转轴间的夹角。该楔形板接着相对作用于一第二止推轴承；所述第二止推轴承包括一转轴，其与轴杆的转轴同心；而所述止推轴承继而相对作用于一固定接设于轴杆的第二推力板。
于所述转子总成的配置中，作用于第一转子的推力负载经由一承载组件传送至该轴杆，而该承载组件设为可使该轴杆承受拉力负载。
本发明亦揭示另一种转子总成，其包括多个转子，其中包括至少一个第一转子与一个第二转子。各转子的中心轴彼此偏位而不共线。且各转子具有多个突部与凹部。第一与第二转子各包括一形成局部球面的外表面；每个所述局部外球面合用一共同的圆心。本发明亦揭示一罩环本体，其包括一内球面，依操作性设为环绕在所述转子的外球面周缘，且该罩环本体以某一角速度与转子同向旋转。
以上所述转子总成的配置中，可使该罩环本体包括多个轴向剖开的内罩环组件，以利组装于第一和/或第二转子的外球面上。
或者，所述转子总成的配置中，亦可使该罩环本体由一圆周形套筒支撑，使罩环本体产生的径向力被吸收成套筒内的圆周应力。此种圆周形套筒可包括多个圆周向剖开的内罩环组件，以利组装于所述转子的外球面上。此种罩环装置可设为由一套筒环绕该罩环本体外周，使罩环本体产生的径向力被吸收成套筒内的圆周应力。在一形式中，该套筒以干涉配合方式耦接于罩环本体而在所述内罩环组件上施加一径向朝内的预负载。所述转子总成亦可设为使该罩环本体相对固定于第一转子，因此仅有罩环本体与第二转子间发生相对运动。此种转子总成使用的罩环本体可与第一转子的本体成为整合的单体。或者，该罩环本体可环绕一轴线旋转；而此轴线与第一及第二转子的轴线不同。
所述转子总成可配置为让该罩环本体包括一或多个定义出径向孔口的表面，所述形状的孔口可于部分旋转阶段中被第一或第二转子的突部遮挡，并在其余的旋转阶段中不受所述突部遮挡。在一形式中，所述孔口被第二转子的突部遮挡。
在一实施例中，将一关联的突部间容积渐增，以使所述孔口作为流体入口。在另一形式中，将关联的突部间容积渐减，以使所述孔口作为流体出口。
在一实施例中，所述转子包括多个沿圆周定向的密封，所述密封与罩环的内球面接合。所述密封构件可包括多个绝对密封，所述绝对密封可为机械式密封或聚合物压条密封。或者，所述密封构件可包括多个非接触式密封，所述非接触式密封可为迷宫式密封或气体润滑机械式密封。所述密封构件包括一个单体密封构件，而且可为与第一和/或第二转子结合成一体的单体密封构件。在一形式中，所述密封构件包括多个S形密封。
在一实施例中，所述密封构件包括多个平面密封，所述密封本体本身朝一方向弧曲，用以接触罩环的截头内球面。
为利于密封，其中一或多个转子于每一转子突部的顶端内可包括多个径向沟槽，其内装配密封本体；所述密封本体依操作性设为既与对向转子上的突部接合，亦与内球面及罩环本体内表面接合。基此，所述径向密封可与所述沿圆周定向的密封接触，以作为一连续的密封本体。
在一配置方式中，突部间的高压流体所产生的负载会从关联的转子的背部经由一止推轴承传送至一与壳体键合的楔形板，然后经由另一止推轴承传送至一固接于轴杆并与轴杆一同旋转而使轴杆承受拉力负载的板体。
在另一形式中，该罩环包括一体设于其上的转子调定装置，以于罩环本体与第一和/或第二转子至少其中之一间传送扭矩。基此，该转子调定装置可包括多个球面滚珠，在罩环截头内球面与转子外径上开设的多个大略椭圆形的路径内滚动。或者，该转子调定装置包括多个球面滚珠，其设为可在罩环本体内球面与至少一转子的外表面上开设的多个大略正弦曲线状的路径内滚动。
附图说明
图1为本发明实施为一压缩机总成时的等角分解图；
图2为图1所示本发明实施例的组合剖视图；
图3为图1所示本发明实施例于部位3的细部图；
图4为图1所示本发明实施例于部位4的细部图；
图5为图1所示本发明实施例于部位5的细部图；
图6为图1所示本发明实施例的组合端视图；
图7为本发明实施为一泵总成时的等角分解图；
图8为图7所示本发明实施例的组合剖视图；
图9为本发明实施为一膨胀器总成时的等角分解图；
图10为图9所示本发明实施例的组合剖视图；
图11为本发明另一实施例的前视图；
图12为图11所示实施例沿12-12截线的侧向剖视图；
图13为图11所示实施例的分解图；
图14为另一罩环实施例分解图；
图15为图14所示实施例的组合图；
图16为图14所示实施例的前视图；
图17为图14所示实施例的侧向剖视图；
图18为图14所示实施例的虚线图；
图19为另一实施例的等角视图；
图20为图14所示实施例的侧视图；
图21为图14所示实施例的前视图；
图22为一平面图，显示一平直圆周向密封的实施例；
图23为图17所示密封的端视图；
图24为图18所示实施例的细部图；
图24为一前视图，显示利用圆筒形径向密封的转子与壳体总成的一实施例；
图25为图24中沿截线25-25的剖视图；
图26为圆筒形径向密封一实施例的细部图；
图27为图26中沿截线27-27的剖视图。
具体实施方式
在本说明书中，CvR一词用以指称一种旋缸式发动机(泵、压缩机、外燃机等)，诸如美国第’674号申请及其前身所述者。此处说明的罩环总成20对于多种旋缸式发动机(CvR)装置，包括2009年9月16日提出的美国专利申请第12,560,674号(‘674)，具有许多用途。在此以参照方式将’674号申请并入本申请中。
请参照图1-5所示压缩机实施例中的罩环总成20，图中从内往外显示一具有键槽24的轴杆22，允许轴杆22由一外部发动机驱动；或者，在某些实施例中，允许装置像外燃机一般地操作。在后一情况时，轴杆22与键槽24会驱动其他机构。一轴承23接设在轴杆22上或形成轴杆22的一部分。轴承23具有一球面26及一调定表面28。调定表面28设为与一调定环30配合操作。调定环30的一形式中，包括多个由一环形组件扣持的球面滚珠，以旋转一从动转子32，如’674号申请中所述者。某些实施例中设有多个润滑剂孔34，允许将润滑剂(诸如润滑油)分布在轴杆22和轴杆22与之相对旋转或往复运动的各组件之间，如图2所示者。其中，中央油槽道36允许润滑剂分布到从动转子32或背板38与轴杆22之间。本申请中亦提供一动力转子40。然而，在某些实施例中，动力转子40设为与轴杆22一同旋转但不相对轴杆22往复运动，因此两者之间或许未必需要油孔。如图1所示，动力转子40经由接合面46上位于两两相邻突部48间的各凹部44内的孔口42形成后侧孔道。各孔口42与背板38内所设的低压入口50及高压出口52成径向对齐，以允许流体(气体)经由该处排出。图1所示的动力转子40为一压力波增压器，但是亦可使用其他类型的旋缸式发动机(CvR)转子。
罩环54环绕在动力转子40与从动转子32的周围，且大致包括一截头内球面56。罩环54可设计成沿轴向剖开，如图1所示的实例；或沿圆周剖开，如图7所示；视不同应用中的压力、绝对密封能力及旋转速度而定。在图1所示实施例中，罩环54包括一第一半部54a及一第二半部54b，此二半部可用许多不同的方式连接，包括将插销插入内罩环54每一半部内的多数孔洞58中。凡具备此类技术领域一般技能的人士当可轻易理解如何达成此种连接。两半部一旦适当定位后，可将一扣环60放在环槽62内，并可将一外套筒64环设在内罩环54的两半部54a、54b外周，主要用于对抗轴杆22与各转子于旋转时产生的朝外离心力，以及压缩机总成20内的气体膨胀力。可将一第二环圈66嵌设于一第二环槽68内，以便将内罩环54的两半部进一步固紧，并协助扣持外套筒64。在一形式中，扣环60、66使用弹簧钢制成且具裂口，从图中显示的环圈66可以看出。
由于动力转子40在一形式中设为与轴杆22及内罩环54一同旋转，所以内罩环54内可设置多数孔洞70允许插销插入，穿过内罩环54进入动力转子40，例如进入动力转子40上的孔洞72，以维持动力转子40与内罩环54及轴杆22之间的旋转连接与往复运动连接。
请参照图4，其为图1所示一部位的细部图。动力转子40的一环形槽76内，可嵌设多个沿圆周定向的密封或压条74。所述位于动力转子40上沿圆周定向的密封或压条74可采用固定方式接设于罩环上作为静态密封，因为罩环54与动力转子40之间并无任何实质的运动。在一较佳形式中，内罩环54内表面56与动力转子40外表面78之间的公差(间隙)，应该非常紧，以使通过各密封74的漏泄最小化。在一形式中，所述密封74为一整体结构。不过图1所示实施例中，所述密封74包括多个镜像的S形密封，此种密封比整体密封更容易生产与安装。
请参照图3，其为图1所示另一部位的细部图，其中显示多个径向沟槽77与一大致环形的外沟槽78。径向沟槽77内用于装配多个径向密封(图中未示)。环形外沟槽78在从动转子32内，其内可放置多个侧向密封。在图5所示实施例中，径向沟槽77比环形外沟槽78更深。在此实施例中，径向密封可朝外延伸并抵靠在罩环的内表面，而外环形密封可抵靠在径向密封的侧面；不过，其它构形也是可行的。由于从动转子32在一形式中大致与内罩环54一同旋转，但其旋转轴相对轴杆22有一偏角80，从图2中可以看出，所以从动转子32会遭遇某种相对内罩环54的旋转与往复运动。在某些实施例中，动力转子40上所设的突部48与凹部44，其数目与从动转子32上所设的不同。请参照图5，其亦为图1所示另一部位的细部图，显示径向沟槽77往从动转子32的中心部延伸至轴承23。此外，由于从动转子32遭遇相对内轴承23的往复运动，所以从动转子32上会设置另一大致环形的内沟槽82，用以容置一内环形密封(图中未示)。在一形式中，从动转子32、环槽68与轴承23之间的径向密封与侧向密封，可类似汪克尔转子发动机(Wankel engines)内使用的密封，这也是具备此类技术冷一般技能的人士所熟知者。在一形式中，比较图2与图3时可以看到环形外沟槽78内有一环形密封96。此外，请比较图2与图5可以看到与轴承23邻接的环形内沟槽82内容置一环形密封98。在一形式中，环形密封96、98是裂口式预负载密封，所述径向密封则位于两者之间。此种额外的密封可防止从罩环发生漏泄。这些密封遭遇的主要是从动转子32与内罩环54内表面56间的往复运动，所以摩擦损耗极低。
请参照图2，其为图6中沿截线2-2的剖面图。压缩机总成200的各个独立组件以一形式组装时，可以轻易理解它。此外，图2比其他图式更清楚地显示出偏角80。在一形式中，从图1及图6可以看出，螺栓板84包括多个孔洞86；孔洞86与从动转子32内的孔洞88对齐，因此可将螺栓板84接设于从动转子32。此外，螺栓板84的一形式中包括一表面90，其与调定环30配合操作。调定环30包括多个调定器31，其进而与前述的轴承23上的调定表面28配合操作。
图2中亦显示扣环60、66的功能是使内罩环54相对外套筒66扣持定位。外套筒64与内罩环54的外表面之间可为压入配合、收缩配合、或具有极紧密的容差。如图1所示，外套筒64包括一宽度92，其与两扣环60、66间的宽度94大致相同。
相较于已往的各种设计，此种设计较大的好处之一是，利用所示的可旋转罩环设计时，可以使用类似以前在汪克尔转子发动机内使用的那种绝对密封；另一个好处是，在某些实施例中，相较于先前的设计，密封上出现的相对速度可以降低十倍。相对速度的降低，允许装置使用绝对密封操作时的每分钟转数(RPM)，大大高于以前所能允许的转数。此种设计的另一好处是，在某些实施例中，漏泄路径数目比先前技术实施例中降低两倍。由于两个转子之一如今是相对罩环大致为固定(并完全密封)，所以此转子与罩环及轴杆间可使用绝对密封。有些先前技术实施例中，使用两个转子，而其与不旋转的壳体间有间隙，所述间隙增加了转子与壳体间的相对旋转及振动。
如前所论述，罩环可沿轴向剖开，如图1所示；或者可沿圆周向剖开，如图7所示。图7显示一外罩环100，其具有密封面102，使外罩环100包括一前部104与一后部106。在此实施例中，轴杆110在功能上与前述相同，并可包括一键槽112及多个油孔114；油孔114的功能与前述相同。
图7所示实施例的设计，其功能与泵相同，因此具有多个孔口，包括第一孔口116及一第二孔口118。第一及第二孔口116、118分别与背板124内所设的第一气孔120及第二气孔122成流体耦接。虽然图1所示实施例的入口50及出口52具有不同的大小，但在图7所示的泵构形中，通过泵的流体(液体)也许没有任何实质的压缩，所以显示的孔口116、118大小大致相同。
图7所示实施例亦包括一内罩环126，其上包括多个孔洞128。螺栓或其他紧固组件可通过孔洞128而与外罩环100上的孔洞130啮合，将内罩环126装配到外罩环100上。在一形式中，如图8所示者，本实施例设有多个孔洞108，可供紧固组件通过与连接。此外并设一第一转子132与一第二转子136。第一转子132经由轴承134的调定表面调定。第二转子136经由一键槽138与例如设于轴杆110的键槽140内的栓键接合，而与轴杆110耦接并一同旋转。当然也可利用其他机构。第二转子136的一形式包括多个孔口142，其与孔口116、118成径向对齐，以允许流体通过该处。
在一形式中，内罩环126包括一圆周边缘158，其内径160大致与外罩环100前部104内一肩部164的内径162相同。与图8的视图比较时，可以看出这些组件如何允许装置的组装，因为第一转子132与第二转子136的最大直径通常会大于外罩环100的最小直径166或内罩环126的最小直径168。第二转子136和/或第一转子132在一形式中各包括一整体的结构，如图7所示。因此，若在罩环总成170(外罩环100与内罩环126的组合体)没有拆解能力的情况下，即使并非不可能，也极难组合具有图标所需公差的装置(泵)。
图7所示实施例与图1所示实施例之间的另一额外差异在于添加一个固定式斜盘144及一止推滚子轴承208。固定式斜盘144上包括一个孔洞146可固持一插销，以防止固定式斜盘144旋转。在此一实施例中，固定式斜盘144不与轴杆110一起旋转，而是提供一偏角148，如图8所示。止推滚子轴承208亦可用在前述各实施例中。结构210是一组角面接触轴承(向心推力轴承)，其设计成用以支持轴杆上的推力负载与径向负载。
图9显示另一种罩环配置方式，其中包括一轴向剖开的内罩环156，与先前参照图1所述者相同。然而，在此实施例中，第一转子150包括多个插销容置部152，其与内罩环156上所设的插销容置部154对齐。因此，当装置组合后，且插销、螺栓或其他紧固组件通过插销容置部152、154时，插销可保持内罩环156相对第一转子150的相对位置。在此实施例中，内罩环156包括一肩部或切除部174，此部分的设计可与从一外套筒178内表面180延伸出的肩部或突出部176配合操作。在一形式中，外套筒178的内表面180半径大致与内罩环156的外表面182半径相同。因此，外套筒178可经由收缩配合、压入配合、干涉配合、黏着剂、紧固组件或其他同等连接方式而与内罩环156耦接，以便对抗因为压力与离心力而产生的套筒膨胀。
图中显示第二转子192的外径188与内径190上分别设有密封环184、186。其他地方的间隙则减至最小以提供极微且可控的漏泄路径，而不使用先前技术中的接触密封。第一转子的背侧经由多数贯孔194而形成进/出孔道。第一转子贯孔194实质上大于其他实施例中显示的孔口。
图9所示的形式中，其调定是利用第二转子192内的多个椭圆沟槽196与多个球面轴承198达成的。球面轴承198安装在椭圆沟槽196与轴承202上的多个椭圆沟槽200之间。如图所示，椭圆沟槽200凹设在轴承202上。在一形式中，轴承202包括多个孔洞204，其与第一转子150内的孔洞206对齐，以允许第一转子经由插销、螺栓或其他方式附着在轴承202上。此外也可设置供润滑剂通过的孔洞。
具有此类技术领域一般技能的人士可轻易修改图1所示实施例而用作一内燃机。其密封可设计为适用于类似汪克尔转子发动机所面临的高温与高压。此种内燃机的入口/出口上可使用或不使用外部阀门，而且亦可使用点火器，诸如一般的火星塞，或者根据柴油机中使用的原理操作之。
图11-13揭露另一实施例，可供用于一种可能的压缩机设计(或者也可以是其他流体处理装置)。此一实施例的差异在于，有多个滚珠轴承调定器212接合于内罩环214内表面232内所设的凹槽230。如此可产生较高的滚珠轴承滚动速度，然而，因为滚珠调定器径向朝外地位于装置内而有更大的力矩臂，所以现在使用较少或较小的滚珠即有更大的额定扭矩容量。让润滑油通过整个转子216、218直到各嵌入件222内的油孔220，可达到润滑作用。嵌入件222可用较硬材料制作，以供调定器212在其内滚动。调定器可容置在第二转子218内所设的孔洞224内。在此实施例中，调定器212不必直接与轴杆接设，而可透过罩环总成间接地接设于轴杆。此外，可如先前所述设一外罩环228。
图14-18显示另一实施例的罩环234，其中罩环本体238本身有一表面236经镂空而定义一孔口，以允许流体通过该处。此孔口可为一入口孔或一出口孔，视其确实的轮廓而定。如图14-18所示，此孔口所形成的形状，使其可在流体进入的操作阶段时与两对向转子240、242间的凹腔244相通，并于流体压缩或流出阶段时关闭，反之亦然。此种配置方式简化了前述转子背面上的孔道配置需求。
此一实施例的罩环内形成的孔口，由于两转子间的速差，所以时而开启，时而关闭。在一形式中，罩环固定在第一转子上。此实施例中的第一转子具有二个突部，另一转子具有三个突部，因此第一转子每转一圈时，第二转子旋转2/3圈。由于第二转子是相对罩环移动，所以第二转子可间歇地遮档孔口。
在一形式中的转子总成246包括第一转子240与第二转子242，其各有一中心轴线彼此偏位而非共线，且各具有多个突部248与凹部250。在一形式中，此转子总成于配置时，第一与第二转子分别有一个外表面252、254，其各包括一局部球面，且每一球面合用一共同的圆心。在此实施例中，罩环本体238的配置中包括一内球面256，依操作性设计为环绕在转子240/242的外球面252/254周缘。在一实施例中，罩环本体238以某一角速度与转子240/242同向旋转。
图14-18所示实施例可与先前所示的组件组合。例如，配置转子总成时，罩环本体可如图1所示成轴向剖开，或如图7所示成径向剖开，以利于组装在所述转子的外球面上。
在罩环本体成剖开的情况时，可使用诸如图1所示的套筒64环设于罩环本体外周，使罩环本体产生的径向力被吸收成套筒64内的圆周应力。套筒64可藉干涉配合的方式与罩环本体耦接，可对各个内罩环组件施以径向朝内的预负载。图1显示的实例包括二个内罩环组件54a、54b，配合一个外套筒64。
以上所述转子总成可配置为让罩环本体238相对第一转子成固定，仅有罩环本体238与第二转子间才发生相对运动。在本实施例的一形式中，罩环本体238与第一转子240的本体成为整合的单体。
所述转子总成可配置为让罩环本体环绕一轴线旋转；此轴线与第一及第二转子的轴线不同。
在一实施例中，罩环本体包括一或多个定义出径向孔口的表面236，所述形状的孔口可于部分旋转阶段中被多个转子突部240遮挡，并在其余的旋转阶段中与转子240/242上的凹部250对齐而形成开放状态。设计此种转子总成时，可将所述孔口配置成让其中某一既定的孔口在旋转的部分或全部阶段中都形成开放。在此情况时，关联的突部间容积渐增，使所述孔口作为流体入口，抑或作为流体出口。
配置所述转子总成时，可使各转子的外球面包括多个沿圆周定向的密封，如图3-5所示者，这些密封与罩环的内球面接合。这些密封构件可包括绝对密封，诸如机械式密封或聚合物压条密封。或者，这些密封构件可包括非接触式密封，诸如迷宫式密封或气体润滑机械式密封，甚或可在其中之一转子或每一转子上结合成单一整体和/或单体的密封构件。在另一形式中，所述密封构件亦可包括多个S形密封257，如图1所示者；在图4中则显示为密封74。这些密封构件包括多个S形密封，其中密封本体本身沿一方向弧曲，以与罩环的截头内球面接触。在此实施例中，配置转子总成时，可使一或多个转子包括多个于每一转子突部顶点内的径向沟槽，于其内装配多个密封本体；所述密封本体依操作性可设计成与对向转子上的突部接合并与内球面和罩环本体238的内表面256接合。在一形式中，此种密封于其长边接触对向转子，但其一端部亦可接触罩环的内侧，而其另端部则接触中心的球面。此种构形可利用权利要求第22项所请求的转子总成，其中，径向密封与圆周定向密封接触，因此可作为连续的密封本体。位于突出部尖端沟槽内的密封(径向密封)与圆周向密封间的接触必须能阻止任何流体通过其接点。在一形式中，径向密封与圆周向密封配合操作以构成一连续的密封线，用以封闭特定突部组之间变化的容积。
如图19-24显示的密封构件形式中，包括多个平面密封258，其中的密封本体本身具有径向弧曲的外表面260，用以接触罩环的截头内球面。此种平面圆周向密封258装配在转子264内形成的密封沟槽262中。在一形式中，有一表面定义一浅窝或凹孔266，每一密封区段都在此相会。这些凹孔266的功能与汪克尔转子发动机的角密封相同。
在一形式中使用如图24-25显示的圆筒形径向密封270，其各具有一中心线；所述中心线位于一个将球面276/278一分为二的平面上，并与转子274的背面272平行。使用此种圆筒形径向密封270有几个优点。第一，可使圆筒形径向密封的直径够大，因此转子突部尖端的任何突悬部分可被转子突部尖端内的径向密封槽孔切除，否则突悬部会造成转子突部组装于中心球面276时的困难。如果突部凸伸超过球面276的中心线280，突部尖端的突悬部可能形成问题。组装上可能有难题，因为要将球面276放进球窝282内而不产生漏泄路径可能有所困难。
第二个优点是，既然圆筒形径向密封270是在将球面276/278一分为二的平面上，如前所述，那么圆筒形径向密封270的末端只要挖空，即可让圆筒形径向密封270的外缘284与内、外球面紧密地配合并仍保持旋转对称。与先前技术的配置方式比较时，此种配置方式可使圆筒形径向密封的加工更加容易。
圆筒形径向密封的第三个优点是，既然圆筒形径向密封270是在将球面一分为二的平面280上，如前所述，所以圆筒体可以绕其轴线旋转而不会改变其密封间隙。旋转密封的磨损势必较少也较平均，因为承磨面286为一球窝而非直线。在一形式中，此种密封位于将球面一分为二的平面上，以便让密封可以具备滚动时达到适当密封所需的旋转对称性。
图25与图27显示具有凹入末端286/288的圆筒形密封。这些末端凹入部286/288的半径可与对合的球面(球面276)半径相同，或者可切削成某个较简单的形状，诸如圆锥形，只让外缘284接触对合面276。
在一实施例中，转子总成若与图8所示组件组合时，会极为有用；在此情况时，第一转子240与第二转子242上突部间的高压流体所产生的负载，会从关联的转子的背部经由一止推轴承传送至图7中显示的楔形板144(此楔形板与壳体键合)，然后经由另一止推轴承传送至一固接于轴杆并与轴杆一同旋转而使轴杆承受拉力负载的板体。在一形式中，该楔形板于相对装置的壳体旋转时是固定的。楔形板的角度使倾斜的转子相对壳体维持在其固定的角度。在一形式中，楔形板可设置为沿轴向浮动，但应使用插销或销键接合于壳体，以防止它随同轴体旋转。
所述转子总成亦可包括一个转子调定装置，诸如前述的调定系统之一。调定装置可一体设于罩环，以于罩环本体238与第一和/或第二转子240/242至少其中之一间传送扭矩，如图12所示。罩环的球面上可开设椭圆形槽孔230，以允许罩环作为一调定器。这与图10所示的实施例不同，图10中显示的槽孔200是开设在中央球面上。调定装置可类似图13所示的调定系统，其中的转子调定装置包括多个球面滚珠212，罩环内球面256与转子240/242的外表面252上则开设多个大略椭圆形的路径220/230，球面滚珠212设为可在大略椭圆形的路径220/230内滚动。或者，所述调定装置可包括多个球面滚珠，罩环本体内球面与至少一转子的外表面上则开设多个如图1所示大略正弦曲线状的路径28。在其他实施例中，也可使用摆线齿轮、渐开线齿轮及齿钉滑块/滚轮调定器。其定义的特征在于每一类调定系统的一半可嵌埋在罩环内，即使是齿轮调定器、齿钉型系统或滚珠轴承系统，也都是嵌入一半。图式中仅显示滚珠轴承调定器，因为其他调定器类型在此类技术领域中为已知，诸如2009年9月16日提出的美国专利申请第12/560674号中所见者。于兹以参照方式将该申请并入此处。
以上虽以若干实施例说明本发明，且以详尽方式说明所述实施例，但申请人并无意以任何方式将所附申请专利范围限于所述细节。以上所示实施例的特定组件可用不同组合方式组合，例如图9所示的转子可与图1的罩环组合。此类技术领域中的专业人士显然可以理解所附申请专利范围内的其他优点与修饰。因此，本发明在广义上并不限于以上所示与说明的特定细节、代表性装置与方法、及举例说明的实例。据此，从所述细节中可做不同的变更而不脱离本发明申请人整体概念的精神与范围。

Claims (29)

1.一种转子总成，其包括：
a.一轴杆；其中，一推力负载从一第一转子的后部经由一第一止推轴承传送至该轴杆；且所述第一转子的转轴与轴杆的转轴不相平行；
b.所述第一止推轴承的转轴与第一转子的转轴同心；其中，第一止推轴承接着作用在一楔形板上；
c.该楔形板的楔角等于第一转子转轴与轴杆转轴间的夹角；其中，该楔形板接着相对作用于一第二止推轴承；
d.所述第二止推轴承包括一转轴，其与轴杆的转轴同心；以及
e.所述止推轴承继而相对作用于一固定接设于轴杆的第二推力板。
2.如权利要求1所述的转子总成，其中，作用于第一转子的推力负载经由一承载组件传送至该轴杆，而该承载组件设为可使该轴杆承受拉力负载。
3.一种转子总成，其包括：
a.多个转子，其中包括至少一个第一转子与一个第二转子；第一与第二转子具有彼此偏位而不共线的中心轴，且各具有多个突部与凹部；
b.所述第一与第二转子各包括一形成局部球面的外表面；每个所述局部外球面合用一共同的圆心；以及
c.一罩环本体，其包括一内球面，依操作性设为环绕在所述转子的外球面周缘，且该罩环本体以某一角速度与转子同向旋转。
4.如权利要求3所述的转子总成，其中该罩环本体包括多个轴向剖开的内罩环组件，以利组装于第一和/或第二转子的外球面上。
5.如权利要求4所述的转子总成，其中该罩环本体由一圆周形套筒支撑，使罩环本体产生的径向力被吸收成套筒内的圆周应力。
6.如权利要求3所述的转子总成，其中该罩环本体包括多个圆周向剖开的内罩环组件，以利组装于所述转子的外球面上。
7.如权利要求6所述的转子总成，其中该罩环本体被一套筒环绕，使罩环本体产生的径向力被吸收成套筒内的圆周应力。
8.如权利要求7所述的转子总成，其中该套筒以干涉配合方式耦接于罩环本体而在所述内罩环组件上施加一径向朝内的预负载。
9.如权利要求3所述的转子总成，其中该罩环本体相对固定于第一转子，因此仅有罩环本体与第二转子间发生相对运动。
10.如权利要求6所述的转子总成，其中该罩环本体与第一转子的本体成为整合的单体。
11.如权利要求3所述的转子总成，其中该罩环本体环绕一轴线旋转；此轴线与第一及第二转子的轴线不同。
12.如权利要求3所述的转子总成，其中该罩环本体包括一或多个定义出径向孔口的表面，所述形状的孔口可于部分旋转阶段中被第一或第二转子的突部遮挡，并在其余的旋转阶段中不受所述突部遮挡。
13.如权利要求12所述的转子总成，其中所述孔口被第二转子的突部遮挡。
14.如权利要求12所述的转子总成，其中将一关联的突部间容积渐增，以使所述孔口作为流体入口。
15.如权利要求12所述的转子总成，其中将一关联的突部间容积渐减，以使所述孔口作为流体出口。
16.如权利要求3所述的转子总成，其中所述转子的外球面包括多个沿圆周定向的密封，所述密封与罩环的内球面接合。
17.如权利要求16所述的转子总成，其中所述密封构件包括多个绝对密封，此绝对等密封选自机械式密封或聚合物压条密封。
18.如权利要求16所述的转子总成，其中所述密封构件包括多个非接触式密封，所述非接触式密封选自迷宫式密封或气体润滑机械式密封。
19.如权利要求16所述的转子总成，其中所述密封构件包括一个单体密封构件。
20.如权利要求16所述的转子总成，其中所述密封构件是与第一和/或第二转子结合成一体的单体密封构件。
21.如权利要求16所述的转子总成，其中所述密封构件包括多个S形密封。
22.如权利要求3所述的转子总成，其中，该转子总成包括多个圆筒形径向密封，其各具有一中心线；所述中心线与接设所述径向密封的转子的背面平行。
23.如权利要求16所述的转子总成，其中所述密封构件包括多个平面密封，所述密封本体本身朝一方向弧曲，用以接触罩环的截头内球面。
24.如权利要求3所述的转子总成，其中一或多个转子包括位于每一转子突部顶端内的多个径向沟槽，其内装配密封本体；所述密封本体依操作性设为既与对向转子上的突部接合，亦与内球面及罩环本体内表面接合。
25.如权利要求24所述的转子总成，其中所述径向密封与圆周定向密封接触，以作为一连续的密封本体。
26.如权利要求3所述的转子总成，其中，突部间的高压流体所产生的负载，会从关联的转子的背部经由一止推轴承传送至一与壳体键合的楔形板，然后经由另一止推轴承传送至一固接于轴杆并与轴杆一同旋转而使轴杆承受拉力负载的板体。
27.如权利要求3所述的转子总成，其中，该转子总成包括一个一体设于该罩环的转子调定装置，以于罩环本体与第一和/或第二转子至少其中之一间传送扭矩。
28.如权利要求27所述的转子总成，其中该转子调定装置包括多个球面滚珠，其设为可在罩环截头内球面与转子外径上开设的多个大略椭圆形的路径内滚动。
29.如权利要求27所述的转子总成，其中该调定装置包括多个球面滚珠，其设为可在罩环本体内球面与至少一转子的外表面上开设的多个大略正弦曲线状的路径内滚动。
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