CN103790638A - 具有转轮涡环机构的流体机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有转轮涡环机构的流体机械，转轮涡环机构（1）是一种回旋容积式的运动机构，由转轮体（4）、滑动板（3）、转轮涡盘（2）与曲轴（28）组成；转轮体（4）由缸盖（6）、中心柱体（9）、缸套（5）、一个或一个以上的缸套环（8）与气缸座（7）组成；转轮涡盘（2）的涡旋环（31）在环形气缸（10）中滚动或平动，将环形气缸（10），分隔成一个月牙形的外涡旋室（39）与一个月牙形的内涡旋室（40），单缸转轮涡环机构（50）内有一个环形气缸（10），同时进行两次流体（49）吸入与两次流体（49）排出过程；双缸转轮涡环机构（52）的外环形气缸（10-1）内套着一个内环形气缸（10-2），同时进行四次流体（49）吸入与四次流体（49）排出过程；采用这种机构的流体机械可根据流体特性及工作需求进行选择工作。

Description

具有转轮涡环机构的流体机械

技术领域

本发明是一种适用于回旋容积式流体机械的转轮涡环机构，涉及通风机、泵、液压马达、气动马达、压缩机及膨胀动力机等流体机械制造技术领域。

背景技术

目前用于回旋容积式流体机械的滚动转子运动机构，以冰箱空调所使用的滚动转子式压缩机为代表，滚动转子压缩机具有零部件少制造成本低，结构简单运行可靠等优点，但还存在许多不足之处，如滑片在弹性机构的作用下与转子及气缸壁面的摩擦与磨损较大，限制了它的工作寿命及效率的提高，单缸工作运动受力不均匀，容积相对较小容积率较低等缺陷，从而限制在其它流体机械技术领域的进一步应用；为了解决以上不足，急需一种容积量大效率高节能环保的新型运动机构，来替代现有的滚动转子运动机构及现有其它回旋容积式运动机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种回转容积式的转轮涡环机构作为流体机械的工作机构，用来提高流体机械技术领域的通风机、泵、液压动力机、气动机、压缩机、膨胀动力机及发动机的各项性能。

为达到上述目的，采取的技术措施是：转轮涡环机构由转轮体、滑动板、转轮涡盘与曲轴组成；转轮体由缸盖、中心柱体、缸套、一个或一个以上的缸套环与气缸座组成。缸套与缸盖相互固定，中心柱体形状为圆柱体，该中心柱体固定在缸盖内壁上，该中心柱体与缸套同心安装。转轮涡环机构的转轮体上有一个或一个以上的环形气缸，单缸转轮涡环机构转轮体的中心柱体与缸套之间形成一个环形气缸，双缸转轮涡环机构的转轮体的缸套环同心安装在缸套的内部，缸套环将转轮体内部分隔成一个外环形气缸与一个内环形气缸；三缸转轮涡环机构转轮体上同心装有两个一大一小的缸套环，两个缸套环将转轮体内部分隔成三个环形气缸。转轮体的内部开有一条或一条以上滑动槽，单缸转轮涡环机构滑动槽的上端开在缸套内壁内部，该滑动槽下端开在中心柱体的外壁内部，该滑动槽底槽口开在缸盖的内壁内部；双缸转轮涡环机构的外滑动槽上端开在缸套内壁上，该外滑动槽下端开在缸套环环体上或穿过缸套环环体。滑动板安装在滑动槽中，该滑动板在滑动槽中往复滑动，滑动板的顶部垂直开有一个弧形孔，该弧形孔的底部装有轴承套座；导向器安装在弧形孔内，该导向器的转轴套在轴承套座内自由转动，该导向器的外壁面与弧形孔的内壁面啮合，该导向器的侧壁面上开有弧形槽，该弧形槽的高度与环形气缸高度相等。转轮涡盘由转轮盘与一个或一个以上的涡旋环组成；单缸转轮涡环机构的转轮涡盘上装有一个涡旋环，双缸转轮涡环机构的上装有两个一大一小的涡旋环；转轮涡盘上涡旋环分布的数量与转轮体上分布的环形气缸的数量相等。曲轴一端安装在气缸座中一端轴承支撑转动，曲轴轴头与转轮盘的下盘面固定；曲轴两端轴承支撑转动，曲轴的轴头安装在缸盖上的轴承座中，转轮盘套在曲轴的外侧，转轮盘与曲轴同心转动；涡旋环偏心固定在转轮盘的上盘面上，平衡块与曲轴相互固定。转轮涡盘的涡旋环安装在环形气缸中，涡旋环插在导向器的弧形槽中，弧形槽的弧度与滚动环的弧度相等，涡旋环在弧形槽中动密封转动，涡旋环的顶部与缸盖内壁啮合，转轮盘的盘壁面与缸套内壁啮合。单缸转轮涡环机构的涡旋环的外环壁面与缸套的内壁啮合，该涡旋环的内环壁面与中心柱体外壁啮合，该涡旋环将环形气缸分隔成一个月牙形的外涡旋室与一个月牙形的内涡旋室。滑动板将外涡旋室分隔成一个外吸入室与一个外排出室，该滑动板同时将内涡旋室分隔成一个内吸入室与一个内排出室。滑动槽的侧面，缸套的内壁或缸盖的内壁上，开有与外吸入室相通的外吸入流道，滑动槽的另一侧面，缸套的内壁或缸盖的内壁上，开有与外排出室相通的外排出流道，滑动槽的侧面，中心柱体的外壁或缸盖内壁上，开有与内吸入室连通的内吸入流道，滑动槽的另一侧，中心柱体的外壁或缸盖内壁上，开有与内排出室相通的内排出流道。转轮涡盘的涡旋环转动，外涡旋室的外吸入室体积逐步增加，外排出室的体积逐步减少，同时内涡旋室的内吸入室体积逐步增大，内排出室的体积逐步减小；涡旋环在导向器的弧形槽中滑动，带动滑动板在滑动槽中往复运动。单缸转轮涡环机构的涡旋环旋转一圈，进行两次流体吸入与两次流体排出工作。双缸转轮涡环机构的外涡旋环安装在外环形气缸中，外涡旋环的外环壁面与缸套的内壁啮合，该涡旋环的内环壁面与缸套环的外壁面啮合，该外涡旋环将环形气缸分隔成一个月牙形的外涡旋室与一个月牙形的内涡旋室；外滑动槽中外滑动板将外涡旋室分隔成一个外吸入室与一个外排出室，该外滑动板同时将内涡旋室分隔成一个内吸入室与一个内排出室；双缸转轮涡环机构的内涡旋环安装在内环形气缸中，内涡旋环的外环壁面与缸套环的内壁面啮合，该内涡旋环的内环壁面与中心柱体外壁啮合，该内涡旋环将环形气缸分隔成一个月牙形的上涡旋室与一个月牙形的下涡旋室；内滑动槽中的内滑动板将上涡旋室分隔成一个外吸入室与一个外排出室，同时将下涡旋室分隔成一个内吸入室与一个内排出室。双缸转轮涡环机构的外涡旋环与内涡旋环旋转一圈，进行四次流体吸入与四次流体排出工作。外涡旋环在外环形气缸中偏心滚动，内涡旋环在内环形气缸中偏心滚动，外涡旋环与内涡旋环相对转轮盘圆心的偏心距离相等，外环形气缸的宽度与内环形气缸的宽度相等；外涡旋环与内涡旋环相对转轮盘圆心的偏心距离不相等，外环形气缸的宽度与内环形气缸的宽度不相等。外滑动槽与内滑动槽相互垂直连通形成一条贯穿滑动槽，高度与宽度相等的外滑动板与内滑动板相互垂直凹凸活动连接，外滑动板与内滑动板安装在贯穿滑动槽中同步差速往复工作。组合转轮涡环机构由两个对合的左转轮体与右转轮体组合而成，该组合转轮涡环机构转轮盘两侧的上盘面与下盘面，分别装有180°对置分布的上涡旋环与下涡旋环，上涡旋环安装在左转轮体中，下涡旋环安装在右转轮体中。曲轴旋转，左转轮体内的上涡旋环与右转轮体内的下涡旋环，动平衡滚动工作。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环平动机构转轮涡盘的涡旋环与转轮盘同心安装，转轮盘下盘面固定有轴承座。曲轴的顶部固定有偏心轮，该偏心轮的外侧装有轴承密封件，该轴承密封件安装在轴承座中；曲轴的一端通过轴承件固定在气缸座的轴承套座中一端轴承支撑转动，该曲轴带动偏心轮旋转，转轮涡盘平动工作。曲轴两端轴承支撑转动，偏心轮套在曲轴的外部，该曲轴的轴头通过轴承密封件固定在缸套的轴承套座内，该曲轴的另一端通过轴承密封件固定在气缸座的轴承套座中；转轮盘的上盘面与缸套的下壁面接触密封滑动；转轮盘的上盘面通过安装在缸套的下壁面上的柔性密封件滑动密封，涡旋环在环形气缸中平动工作；转轮涡盘的中心柱体上开有中空腔，转轮盘的中心固定有轴承座，该轴承座的座体安装在中心柱体的中空腔内部。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：组合转轮涡环平动机构的曲轴外侧有对置固定的左偏心轮与右偏心轮，左偏心轮的外侧装有左轴承件，该左轴承件安装在左转轮涡盘的轴承座中；右偏心轮的外侧装有右轴承件，该右轴承件安装在右转轮涡盘的轴承座中；左转轮体与右转轮体对合固定。曲轴转动，左转轮涡盘的左涡旋环在左转轮体内部平动工作，右转轮涡盘的右涡旋环在右转轮体内部平动工作。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环平动机构涡旋环在环形气缸中平动工作，为了防止涡旋环在平动过程中自转，涡旋环的环体与导向器的弧形槽相互固定。涡旋环的环体开有环形槽，转柱滑动板板体上固定有凸出两侧壁面的转柱，该转柱安装在环形槽中自由转动；涡旋环平动，转柱滑动板往复运动，涡旋环的环形槽以转柱滑动板的转柱圆心为中心转动。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环机构的外吸入流道和内吸入流道同时与吸入管互相连通，外排出流道和内排出流道与排出管相互连通；转轮涡环液压马达进行液压驱动工作，液压油从吸入管进入，推动转轮涡盘转动，曲轴转动输出动力，释压后的液压油从排出管排出。转轮涡环水轮机的压力介质是水。 

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环机构的外吸入流道和内吸入流道与吸入管互相连通，外排出流道和内排出流道与排出管相互连通。或转轮涡环机构的外吸入流道与吸入管连通，内吸入流道穿过涡旋环环体，内吸入流道与外吸入室相通；外排出流道与排出管连通，内排出流道穿过涡旋环环体与外排出室相通。转轮涡环泵进行液体输送工作，转轮涡环泵的曲轴转动，液体从吸入管进入环形气缸内，在转轮涡盘推动作用下从排出管7排出。转轮涡环风机进行气体输送工作，转轮涡环风机转动，气体从吸入管进入从排出管排出。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环机构的外排出流道与内排出流道上装有双通止回阀，该双通止回阀的摆动阀片根部安装在上吸入口与下吸入口之间的阀套上，摆动阀片在气体推动力作用下弹性摆动。摆动阀片旋转摆动，该摆动阀片上装有转轴，该转轴安装在上吸入口与下吸入口之间的阀套上，该摆动阀片安装在双通止回阀内部的流道腔内，该摆动阀片将流道腔分隔成互不相通的上流道腔与下流道腔；上流道腔的上吸入口与外排出流道相连通，下流道腔的下吸入口与内排出流道相连通，该双通止回阀的阀口与排出管相连通。液体通过转轮涡环泵的外排出流道进入双通止回阀的上流道腔内，从排水管排出；液体通过转轮涡环泵的外排出流道进入双通止回阀的上流道腔内，在液体压力作用下，上流道腔的体积增大，摆动阀片向下摆动，下流道腔体积缩小，该下流道腔的液体流量降下，摆动阀片的顶端与流道腔下壁面密封接触，下流道腔内的液体停止流动；该摆动阀片向上摆动，上流道腔内的液体流量逐步下降，该摆动阀片的顶端与流道腔上壁面密封接触，下流道腔内的液体停止流动。转轮涡环风机上装有双通止回阀，该双通止回阀的阀口装有风管，气体通过双通止回阀从风管排出。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环压缩机内部有一个环形气缸，该环形气缸的外排出流道装有第一止回阀，该第一止回阀上连通有第一排气管，内排出流道装有第二止回阀，该第二止回阀上连通有第二排气管。转轮涡环压缩机进行单级压缩，第一排气管与第二排气管相互并联。转轮涡环压缩机进行两级压缩，第一排气管与内吸入流道相连通，气体通过外吸入流道进入外涡旋室进行一级压缩后，从与第一排气管相互连通的内吸入流道进行二次压缩，二次压缩后的气体从第二排气管排出。转轮涡旋压缩机内部有一个以上的环形气缸，一个以上的环形气缸相互并联进行单级气体压缩或相互串联进行气体多级压缩工作。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环膨胀动力机的外吸入管连接有进气控制阀，该进气控制阀打开，压力气体进入环形气缸的外涡旋室与内涡旋室内膨胀做功后排出，转轮膨胀动力机内部有多个由内部容积小到大分布的环形气缸，压力气体进行多级膨胀工作。

对本发明的进一步改进，所采取的措施是：转轮涡环汽轮机的喷油燃烧室的进气阀门与转轮涡环机构的排气管相互连接，该转轮涡环机构的曲轴上固定有涡轮，曲轴旋转，压力空气进入喷油燃烧室燃烧膨胀，高温燃气通过涡轮带动曲轴连续转动并输出功力。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明单缸转轮涡环机构的示意图。

图2是本发明导向器的示意图。

图3是本发明单缸转轮涡环机构的剖视图。

图4是本发明滑动板的示意图。

图5是本发明双缸转轮涡环机构的示意图。

图6是本发明外滑动板与内滑动板活动连接示意图。

图7是本发明双缸转轮涡环机构的剖视图。

图8是本发明三缸转轮涡环机构的示意图。

图9是本发明多个滑动板分布示意图。

图10是本发明双通止回阀结构示意图。

图11是本发明组合转轮涡环机构的剖视图。

图12是本发明转轮涡环平动机构的剖视图。

图13是本发明转轮涡环风机的示意图。

图14是本发明转轮涡环压缩机两级压缩工作示意图。

图15是本发明转轮涡环压缩机单级压缩工作示意图。

图16是本发明转柱滑动板的示意图。

图17是本发明转轮涡环平动机构的示意图。

图18是本发明组合转轮涡环平动机构的剖视图。

图19是本发明转轮涡环膨胀动力机的示意图。

图20是本发明转轮涡环汽轮机的示意图。

图21是本发明转轮涡环平动机构的示意图。

具体实施方式

如图1、图3、图5所示，转轮涡环机构1由转轮体4、滑动板3、转轮涡盘2与曲轴28组成；转轮体4由缸盖6、中心柱体9、缸套5、一个或一个以上的缸套环8与气缸座7组成；缸套5与缸盖6相互固定，中心柱体9形状为圆柱体，该中心柱体9固定在缸盖6内壁16上，该中心柱体9与缸套5同心安装。如图1、图5、图8所示，转轮涡环机构1的转轮体4上有一个或一个以上的环形气缸10，单缸转轮涡环机构50转轮体4的中心柱体9与缸套5之间形成一个环形气缸10；双缸转轮涡环机构51的转轮体4-2的缸套环8同心安装在缸套5的内部，缸套环8将转轮体4内部分隔成一个外环形气缸10-1与一个内环形气缸10-2；三缸转轮涡环机构52转轮体4上同心装有两个一大一小的缸套环8，两个缸套环8将转轮体4内部分隔成三个环形气缸10。如图1、图8、图9所示，转轮体4的内部开有一条或一条以上滑动槽11，单缸转轮涡环机构50滑动槽11的上端12开在缸套5内壁13内部，该滑动槽11下端14开在中心柱体9的外壁15内部，该滑动槽11底槽口17开在缸盖6的内壁16内部，双缸转轮涡环机构51的外滑动槽11-1上端12开在缸套5内壁13上，该外滑动槽11-1下端14开在缸套环8环体8-1上或穿过缸套环8环体8-1。如图2、图3、图4所示，滑动板3安装在滑动槽11中，该滑动板3在滑动槽11中往复滑动，滑动板3的顶部19垂直开有一个弧形孔18，该弧形孔18的底部20装有轴承套座21，导向器22安装在弧形孔18内，该导向器22的转轴23套在轴承套座21内自由转动，该导向器22的外壁面25与弧形孔18的内壁面26啮合，该导向器22的侧壁面22-1上开有弧形槽27，该弧形槽27的高度与环形气缸10高度相等。如图1.、图5、图8所示，转轮涡盘2由转轮盘30与一个或一个以上的涡旋环31组成，单缸转轮涡环机构50的转轮涡盘2上装有一个涡旋环31，双缸转轮涡环机构51的上装有两个一大一小的涡旋环31；转轮涡盘2上涡旋环31分布的数量与转轮体4上分布的环形气缸10的数量相等。如图3所示，曲轴28一端安装在气缸座7中一端轴承支撑转动，曲轴28轴头33与转轮盘30的下盘面32固定；如图7所示，曲轴28两端轴承支撑转动，曲轴28的轴头33安装在缸盖6上的轴承座6-1中，转轮盘30套在曲轴28的外侧，转轮盘30与曲轴28同心转动；涡旋环31偏心固定在转轮盘30的上盘面34上，平衡块29与曲轴28相互固定。如图1、图5所示，转轮涡盘2的涡旋环31安装在环形气缸10中，涡旋环31插在导向器22的弧形槽27中，弧形槽27的弧度与滚动环31的弧度相等，涡旋环31在弧形槽27中动密封转动，涡旋环31的顶部35与缸盖6内壁16啮合，转轮盘30的盘壁面38与缸套5内壁13啮合；单缸转轮涡环机构50的涡旋环31的外环壁面36与缸套5的内壁13啮合，该涡旋环31的内环壁面37与中心柱体9外壁15啮合，该涡旋环31将环形气缸10分隔成一个月牙形的外涡旋室39与月牙形的内涡旋室40；滑动板3将外涡旋室39分隔成一个外吸入室43与一个外排出室46，该滑动板3同时将内涡旋室40分隔成一个内吸入室47与一个内排出室48；滑动槽11的侧面，缸套5的内壁13或缸盖6的内壁16上，开有与外吸入室43相通的外吸入流道41，滑动槽11的另一侧面，缸套5的内壁13或缸盖6的内壁16上，开有与外排出室46相通的外排出流道42，滑动槽11的侧面，中心柱体9的外壁15或缸盖6内壁16上，开有与内吸入室47连通的内吸入流道44，滑动槽11的另一侧，中心柱体9的外壁15或缸盖6内壁16上，开有与内排出室48相通的内排出流道45；转轮涡盘2的涡旋环31转动，外涡旋室39的外吸入室43体积逐步增加，外排出室46的体积逐步减少，同时内涡旋室40的内吸入室47体积逐步增大，内排出室48的体积逐步减小；涡旋环31在导向器22的弧形槽27中滑动，带动滑动板3在滑动槽11中往复运动；单缸转轮涡环机构50的涡旋环31旋转一圈，进行两次流体49吸入与两次流体49排出工作。如图5所示，双缸转轮涡环机构51的外涡旋环31-1安装在外环形气缸10-1中，外涡旋环31-1的外环壁面36与缸套5的内壁13啮合，该涡旋环31的内环壁面37与缸套环8的外壁面56啮合，该外涡旋环31-1将环形气缸10分隔成一个月牙形的外涡旋室39与一个月牙形的内涡旋室40；外滑动槽11-1中外滑动板54将外涡旋室39分隔成一个外吸入室43与一个外排出室46，同时将内涡旋室40分隔成一个内吸入室47与一个内排出室48；双缸转轮涡环机构51的内涡旋环31-2安装在内环形气缸10-2中，内涡旋环31-2的外环壁面36与缸套环8的内壁面57啮合，该内涡旋环31-2的内环壁面37与中心柱体9外壁15啮合，该内涡旋环31-2将环形气缸10分隔成一个月牙形的上涡旋室39-1与一个月牙形的下涡旋室40-1；内滑动槽11-2中的内滑动板55将上涡旋室39分隔成一个外吸入室43-1与一个外排出室46-1，同时将下涡旋室40-1分隔成一个内吸入室47-1与一个内排出室48-1；双缸转轮涡环机构51的外涡旋环31-1与内涡旋环31-2旋转一圈，进行四次流体49吸入与四次流体49排出工作；外涡旋环31-1在外环形气缸10-1中偏心滚动，内涡旋环31-2在内环形气缸10-2中偏心滚动，外涡旋环31-1与内涡旋环31-2相对转轮盘30圆心的偏心距离相等，外环形气缸10-1的宽度与内环形气缸10-2的宽度相等；外涡旋环31-1与内涡旋环31-2相对转轮盘30圆心的偏心距离不相等，外环形气缸10-1的宽度与内环形气缸10-2的宽度不相等。如图5、图6所示，外滑动槽11-1与内滑动槽11-2相互垂直连通形成一条贯穿滑动槽58，高度与宽度相等的外滑动板54与内滑动板55相互垂直凹凸活动连接，外滑动板54与内滑动板55安装在贯穿滑动槽58中同步差速往复工作。如图11所示，组合转轮涡环机构62由两个对合的左转轮体63与右转轮体64组合而成，该组合转轮涡环机构62转轮盘30两侧的上盘面34与下盘面32，分别装有180°对置分布的上涡旋环60与下涡旋环61，上涡旋环60安装在左转轮体63中，下涡旋环61安装在右转轮体64中；曲轴28旋转，左转轮体63内的上涡旋环60与右转轮体64内的下涡旋环61，动平衡滚动工作。

作为本发明的另一种实施方式，如图12所示，转轮涡环平动机构65转轮涡盘2的涡旋环31与转轮盘30同心安装，转轮盘30下盘面32固定有轴承座66，曲轴28的顶部67固定有偏心轮68，该偏心轮68的外侧装有轴承密封件69，该轴承密封件69安装在轴承座66中；曲轴28的一端通过轴承件56固定在气缸座7的轴承套座71中一端轴承支撑转动，该曲轴28带动偏心轮68旋转，转轮涡盘2平动工作。如图21所示，曲轴28两端轴承支撑转动，偏心轮68套在曲轴28的外部，该曲轴28的轴头70通过轴承密封件69固定在缸盖6的轴承套座71-1内，该曲轴28的另一端通过轴承密封件69固定在气缸座7的轴承套座71中，转轮盘30的上盘面34与缸套5的下壁面53接触密封滑动；转轮盘30的上盘面34通过安装在缸套5的下壁面53上的柔性密封件72滑动密封，涡旋环31在环形气缸10中平动工作。如图17所示，转轮涡盘2的中心柱体9上开有中空腔9-1，转轮盘30的中心固定有轴承座66，该轴承座66的座体66-1安装在中心柱体9的中空腔9-1内部。

作为本发明的另一种实施方式，如图18所示，组合转轮涡环平动机构110的曲轴28外侧有180°对置固定的左偏心轮111与右偏心轮112，左偏心轮111的外侧装有左轴承件66，该左轴承件66安装在左转轮涡盘113的轴承座114中；右偏心轮112的外侧装有右轴承件66-1，该右轴承件66-1安装在右转轮涡盘112的轴承座115中；左转轮体116与右转轮体117对合固定；曲轴28转动，左转轮涡盘113的左涡旋环118在左转轮体116内部平动工作，右转轮涡盘112的右涡旋环119在右转轮体120内部平动工作。

作为本发明的另一种实施方式，如图12所示，转轮涡环平动机构65涡旋环31在环形气缸10中平动工作，为了防止涡旋环31在平动过程中自转，涡旋环31的环体24与导向器22的弧形槽27相互固定。如图16所示，涡旋环31的环体24开有环形槽123，转柱滑动板121板体121-1上固定有凸出两侧壁面的转柱122，该转柱122安装在环形槽123中自由转动；涡旋环31平动，转柱滑动板121往复运动，涡旋环31的环形槽123以转柱滑动板3的转柱122圆心为中心转动。

作为本发明的另一种实施方式，如图7所示，转轮涡环机构1的外吸入流道41和内吸入流道44与吸入管74互相连通，外排出流道42和内排出流道45与排出管75相互连通。转轮涡环液压马达73进行液压驱动工作，液压油从吸入管74进入，推动转轮涡盘2转动，曲轴28转动输出动力，释压后的液压油从排出管75排出；转轮涡环水轮机76的压力介质是水。 

作为本发明的另一种实施方式，如图13所示，转轮涡环机构1的外吸入流道41和内吸入流道44与吸入管74互相连通，外排出流道42和内排出流道45与排出管75相互连通。如图18所示，转轮涡环机构1的外吸入流道41与吸入管74连通，内吸入流道44穿过涡旋环31环体24与外吸入室43相通；外排出流道42与排出管75连通，内排出流道45穿过涡旋环31环体24与外排出室46相通。转轮涡环泵77进行液体输送工作，转轮涡环泵77的曲轴28转动，液体从吸入管74进入环形气缸10内，在转轮涡盘2推动作用下从排出管75排出。转轮涡环风机78进行气体输送工作，转轮涡环风机78转动，气体从吸入管74进入从排出管75排出。

作为本发明的另一种实施方式，如图10所示，转轮涡环机构1的外排出流道42与内排出流道45上装有双通止回阀79，该双通止回阀79的摆动阀片80根部80-1安装在上吸入口82与下吸入口83之间的阀套84上，摆动阀片80在气体推动力作用下弹性摆动；摆动阀片80旋转摆动，该摆动阀片80上装有转轴81，该转轴81安装在上吸入口82与下吸入口83之间的阀套84上，该摆动阀片80安装在双通止回阀79内部的流道腔85内，该摆动阀片80将流道腔85分隔成互不相通的上流道腔86与下流道腔87，上流道腔86的上吸入口82与外排出流道42相连通，下流道腔87的下吸入口83与内排出流道45相连通，该双通止回阀80的阀口88与排出管75相连通；液体通过转轮涡环泵77的外排出流道42进入双通止回阀79的上流道腔86内，从排水管89排出，液体通过转轮涡环泵77的外排出流道42进入双通止回阀79的上流道腔86内，在液体压力作用下，上流道腔86的体积增大，摆动阀片80向下摆动，下流道腔87体积缩小，该下流道腔87的液体流量降下，摆动阀片80的顶端90与流道腔85下壁面91密封接触，下流道腔87内的液体停止流动；该摆动阀片80向上摆动，上流道腔86内的液体流量逐步下降，该摆动阀片80的顶端90与流道腔85上壁面92密封接触，下流道腔87内的液体停止流动；转轮涡环风机78上装有双通止回阀80，该双通止回阀79阀口93装有风管94，气体通过双通止回阀80从风管94排出。

作为本发明的另一种实施方式，如图15所示，转轮涡环压缩机95内部有一个环形气缸10，该环形气缸10上的外排出流道42装有第一止回阀96，该第一止回阀96上连通有第一排气管97，内排出流道45装有第二止回阀98，该第二止回阀98上连通有第二排气管99，转轮涡环压缩机95进行单级压缩，第一排气管97与第二排气管99相互并联；如图14所示，转轮涡环压缩机95进行两级压缩，第一排气管97与内吸入流道44相连通，气体通过外吸入流道41进入外涡旋室39进行一级压缩后，从与第一排气管97相互连通的内吸入流道44进行二次压缩，二次压缩后的气体从第二排气管99排出；转轮涡旋压缩机95内部有一个以上的环形气缸10，一个以上的环形气缸10相互并联进行单级气体压缩或相互串联进行气体多级压缩工作。

作为本发明的另一种实施方式，如图19所示，转轮涡环膨胀动力机101的外吸入管102连接有进气控制阀103，该进气控制阀102打开，压力气体进入环形气缸10的外涡旋室39与内涡旋室40内膨胀做功后排出，转轮膨胀动力机101内部有多个由内部容积小到大分布的环形气缸10，压力气体进行多级膨胀工作。

作为本发明的另一种实施方式，如图20所示，转轮涡环汽轮机104的喷油燃烧室105的进气阀门106与转轮涡环机构1的排气管107相互连接，该转轮涡环机构1的曲轴28上固定有涡轮108，曲轴28旋转，压力空气进入喷油燃烧室105燃烧膨胀，高温燃气通过涡轮108带动曲轴28连续转动并输出功力。

Claims (10)

1.具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环机构（1）由转轮体（4）、滑动板（3）、转轮涡盘（2）与曲轴（28）组成；转轮体（4）由缸盖（6）、中心柱体（9）、缸套（5）、一个或一个以上的缸套环（8）与气缸座（7）组成；缸套（5）与缸盖（6）相互固定，中心柱体（9）形状为圆柱体，该中心柱体（9）固定在缸盖（6）内壁（16）上，该中心柱体（9）与缸套（5）同心安装；转轮涡环机构（1）的转轮体（4）上有一个或一个以上的环形气缸（10），单缸转轮涡环机构（50）转轮体（4）的中心柱体（9）与缸套（5）之间形成一个环形气缸（10）；双缸转轮涡环机构（51）的转轮体（4-2）的缸套环（8）同心安装在缸套（5）的内部，缸套环（8）将转轮体（4）内部分隔成一个外环形气缸（10-1）与一个内环形气缸（10-2）；三缸转轮涡环机构（52）转轮体（4）上同心装有两个一大一小的缸套环（8），两个缸套环（8）将转轮体（4）内部分隔成三个环形气缸（10）；转轮体（4）的内部开有一条或一条以上滑动槽（11），单缸转轮涡环机构（50）滑动槽（11）的上端（12）开在缸套（5）内壁（13）内部，该滑动槽（11）下端（14）开在中心柱体（9）的外壁（15）内部，该滑动槽（11）底槽口（17）开在缸盖（6）的内壁（16）内部，双缸转轮涡环机构（51）的外滑动槽（11-1）上端（12）开在缸套（5）内壁（13）上，该外滑动槽（11-1）下端（14）开在缸套环（8）环体（8-1）上或穿过缸套环（8）环体（8-1）；滑动板（3）安装在滑动槽（11）中，该滑动板（3）在滑动槽（11）中往复滑动，滑动板（3）的顶部（19）垂直开有一个弧形孔（18），该弧形孔（18）的底部（20）装有轴承套座（21），导向器（22）安装在弧形孔（18）内，该导向器（22）的转轴（23）套在轴承套座（21）内自由转动，该导向器（22）的外壁面（25）与弧形孔（18）的内壁面（26）啮合，该导向器（22）的侧壁面（22-1）上开有弧形槽（27），该弧形槽（27）的高度与环形气缸（10）高度相等；转轮涡盘（2）由转轮盘（30）与一个或一个以上的涡旋环（31）组成，单缸转轮涡环机构（50）的转轮涡盘（2）上装有一个涡旋环（31），双缸转轮涡环机构（51）的上装有两个一大一小的涡旋环（31）；转轮涡盘（2）上涡旋环（31）分布的数量与转轮体（4）上分布的环形气缸（10）的数量相等；曲轴（28）一端安装在气缸座（7）中一端轴承支撑转动，曲轴（28）轴头（33）与转轮盘（30）的下盘面（32）固定，曲轴（28）两端轴承支撑转动，曲轴（28）的轴头（33）安装在缸盖（6）上的轴承座（6-1）中，转轮盘（30）套在曲轴（28）的外侧，转轮盘（30）与曲轴（28）同心转动；涡旋环（31）偏心固定在转轮盘（30）的上盘面（34）上，平衡块（29）与曲轴（28）相互固定；转轮涡盘（2）的涡旋环（31）安装在环形气缸（10）中，涡旋环（31）插在导向器（22）的弧形槽（27）中，弧形槽（27）的弧度与滚动环（31）的弧度相等，涡旋环（31）在弧形槽（27）中动密封转动，涡旋环（31）的顶部（35）与缸盖（6）内壁（16）啮合，转轮盘（30）的盘壁面（38）与缸套（5）内壁（13）啮合；单缸转轮涡环机构（50）的涡旋环（31）的外环壁面（36）与缸套（5）的内壁（13）啮合，该涡旋环（31）的内环壁面（37）与中心柱体（9）外壁（15）啮合，该涡旋环（31）将环形气缸（10）分隔成一个月牙形的外涡旋室（39）与一个月牙形的内涡旋室（40）；滑动板（3）将外涡旋室（39）分隔成一个外吸入室（43）与一个外排出室（46），该滑动板（3）同时将内涡旋室（40）分隔成一个内吸入室（47）与一个内排出室（48）；滑动槽（11）的侧面，缸套（5）的内壁（13）或缸盖（6）的内壁（16）上，开有与外吸入室（43）相通的外吸入流道（41），滑动槽（11）的另一侧面，缸套（5）的内壁（13）或缸盖（6）的内壁（16）上，开有与外排出室（46）相通的外排出流道（42），滑动槽（11）的侧面，中心柱体（9）的外壁（15）或缸盖（6）内壁（16）上，开有与内吸入室（47）连通的内吸入流道（44），滑动槽（11）的另一侧，中心柱体（9）的外壁（15）或缸盖（6）内壁（16）上，开有与内排出室（48）相通的内排出流道（45）；转轮涡盘（2）的涡旋环（31）转动，外涡旋室（39）的外吸入室（43）体积逐步增加，外排出室（46）的体积逐步减少，同时内涡旋室（40）的内吸入室（47）体积逐步增大，内排出室（48）的体积逐步减小；涡旋环（31）在导向器（22）的弧形槽（27）中滑动，带动滑动板（3）在滑动槽（11）中往复运动；单缸转轮涡环机构（50）的涡旋环（31）旋转一圈，进行两次流体（49）吸入与两次流体（49）排出工作；双缸转轮涡环机构（51）的外涡旋环（31-1）安装在外环形气缸（10-1）中，外涡旋环（31-1）的外环壁面（36）与缸套（5）的内壁（13）啮合，该涡旋环（31）的内环壁面（37）与缸套环（8）的外壁面（56）啮合，该外涡旋环（31-1）将环形气缸（10）分隔成一个月牙形的外涡旋室（39）与一个月牙形的内涡旋室（40）；外滑动槽（11-1）中外滑动板（54）将外涡旋室（39）分隔成一个外吸入室（43）与一个外排出室（46），同时将内涡旋室（40）分隔成一个内吸入室（47）与一个内排出室（48）；双缸转轮涡环机构（51）的内涡旋环（31-2）安装在内环形气缸（10-2）中，内涡旋环（31-2）的外环壁面（36）与缸套环（8）的内壁面（57）啮合，该内涡旋环（31-2）的内环壁面（37）与中心柱体（9）外壁（15）啮合，该内涡旋环（31-2）将环形气缸（10）分隔成一个月牙形的上涡旋室（39-1）与一个月牙形的下涡旋室（40-1）；内滑动槽（11-2）中的内滑动板（55）将上涡旋室（39）分隔成一个外吸入室（43-1）与一个外排出室（46-1），同时将下涡旋室（40-1）分隔成一个内吸入室（47-1）与一个内排出室（48-1）；双缸转轮涡环机构（51）的外涡旋环（31-1）与内涡旋环（31-2）旋转一圈，进行四次流体（49）吸入与四次流体（49）排出工作；外涡旋环（31-1）在外环形气缸（10-1）中偏心滚动，内涡旋环（31-2）在内环形气缸（10-2）中偏心滚动，外涡旋环（31-1）与内涡旋环（31-2）相对转轮盘（30）圆心的偏心距离相等，外环形气缸（10-1）的宽度与内环形气缸（10-2）的宽度相等；外涡旋环（31-1）与内涡旋环（31-2）相对转轮盘（30）圆心的偏心距离不相等，外环形气缸（10-1）的宽度与内环形气缸（10-2）的宽度不相等；外滑动槽（11-1）与内滑动槽（11-2）相互垂直连通形成一条贯穿滑动槽（58），高度与宽度相等的外滑动板（54）与内滑动板（55）相互垂直凹凸活动连接，外滑动板（54）与内滑动板（55）安装在贯穿滑动槽（58）中同步差速往复工作；组合转轮涡环机构（62）由两个对合的左转轮体（63）与右转轮体（64）组合而成，该组合转轮涡环机构（62）转轮盘（30）两侧的上盘面（34）与下盘面（32），分别装有180°对置分布的上涡旋环（60）与下涡旋环（61），上涡旋环（60）安装在左转轮体（63）中，下涡旋环（61）安装在右转轮体（64）中；曲轴（28）旋转，左转轮体（63）内的上涡旋环（60）与右转轮体（64）内的下涡旋环（61），动平衡滚动工作。

2.根据权利要求1所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环平动机构（65）转轮涡盘（2）的涡旋环（31）与转轮盘（30）同心安装，转轮盘（30）下盘面（32）固定有轴承座（66），曲轴（28）的顶部（67）固定有偏心轮（68），该偏心轮（68）的外侧装有轴承密封件（69），该轴承密封件（69）安装在轴承座（66）中；曲轴（28）的一端通过轴承件（56）固定在气缸座（7）的轴承套座（71）中一端轴承支撑转动，该曲轴（28）带动偏心轮（68）旋转，转轮涡盘（2）平动工作；曲轴（28）两端轴承支撑转动，偏心轮（68）套在曲轴（28）的外部，该曲轴（28）的轴头（70）通过轴承密封件（69）固定在缸盖（6）的轴承套座（71-1）内，该曲轴（28）的另一端通过轴承密封件（69）固定在气缸座（7）的轴承套座（71）中，转轮盘（30）的上盘面（34）与缸套（5）的下壁面（53）接触密封滑动；转轮盘（30）的上盘面（34）通过安装在缸套（5）的下壁面（53）上的柔性密封件（72）滑动密封，涡旋环（31）在环形气缸（10）中平动工作；转轮涡盘（2）的中心柱体（9）上开有中空腔（9-1），转轮盘（30）的中心固定有轴承座（66），该轴承座（66）的座体（66-1）安装在中心柱体（9）的中空腔（9-1）内部。

3.根据权利要求2所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：组合转轮涡环平动机构（110）的曲轴（28）外侧有180°对置固定的左偏心轮（111）与右偏心轮（112），左偏心轮（111）的外侧装有左轴承件（66），该左轴承件（66）安装在左转轮涡盘（113）的轴承座（114）中；右偏心轮（112）的外侧装有右轴承件（66-1），该右轴承件（66-1）安装在右转轮涡盘（112）的轴承座（115）中；左转轮体（116）与右转轮体（117）对合固定；曲轴（28）转动，左转轮涡盘（113）的左涡旋环（118）在左转轮体（116）内部平动工作，右转轮涡盘（112）的右涡旋环（119）在右转轮体（120）内部平动工作。

4.根据权利要求2或3所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环平动机构（65）涡旋环（31）在环形气缸（10）中平动工作，涡旋环（31）环体（24）与导向器（22）的弧形槽（27）相互固定；涡旋环（31）的环体（24）开有环形槽（123），转柱滑动板（121）板体（121-1）上固定有凸出两侧壁面的转柱（122），该转柱（122）安装在环形槽（123）中自由转动；涡旋环（31）平动，转柱滑动板（121）往复运动，涡旋环（31）的环形槽（123）以转柱滑动板（3）的转柱（122）圆心为中心转动。

5.根据权利要求1或2所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环机构（1）的外吸入流道（41）和内吸入流道（44）与吸入管（74）互相连通，外排出流道（42）和内排出流道（45）与排出管（75）相互连通；转轮涡环液压马达（73）进行液压驱动工作，液压油从吸入管（74）进入，推动转轮涡盘（2）转动，曲轴（28）转动输出动力，释压后的液压油从排出管（75）排出；转轮涡环水轮机（76）的压力介质是水。

6.根据权利要求1或2所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环机构（1）的外吸入流道（41）和内吸入流道（44）与吸入管（74）互相连通，外排出流道（42）和内排出流道（45）与排出管（75）相互连通；或者转轮涡环机构（1）的外吸入流道（41）与吸入管（74）连通，内吸入流道（44）穿过涡旋环（31）环体（24）与外吸入室（43）相通；外排出流道（42）与排出管（75）连通，内排出流道（45）穿过涡旋环（31）环体（24）与外排出室（46）相通；转轮涡环泵（77）进行液体输送工作，转轮涡环泵（77）的曲轴（28）转动，液体从吸入管（74）进入环形气缸（10）内，在转轮涡盘（2）推动作用下从排出管（75）排出；转轮涡环风机（78）进行气体输送工作，转轮涡环风机（78）转动，气体从吸入管（74）进入从排出管（75）排出。

7.根据权利要求6所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环机构（1）的外排出流道（42）与内排出流道（45）上装有双通止回阀（79），该双通止回阀（79）的摆动阀片（80）安装在上吸入口（82）与下吸入口（83）之间的阀套（84）上，摆动阀片（80）在气体推动力作用下弹性摆动；摆动阀片（80）旋转摆动，该摆动阀片（80）上装有转轴（81），该转轴（81）安装在上吸入口（82）与下吸入口（83）之间的阀套（84）上，该摆动阀片（80）安装在双通止回阀（79）内部的流道腔（85）内，该摆动阀片（80）将流道腔（85）分隔成互不相通的上流道腔（86）与下流道腔（87），上流道腔（86）的上吸入口（82）与外排出流道（42）相连通，下流道腔（87）的下吸入口（83）与内排出流道（45）相连通，该双通止回阀（80）的阀口（88）与排出管（75）相连通；液体通过转轮涡环泵（77）的外排出流道（42）进入双通止回阀（79）的上流道腔（86）内，从排水管（89）排出，液体通过转轮涡环泵（77）的外排出流道（42）进入双通止回阀（79）的上流道腔（86）内，在液体压力作用下，上流道腔（86）的体积增大，摆动阀片（80）向下摆动，下流道腔（87）体积缩小，该下流道腔（87）的液体流量降下，摆动阀片（80）的顶端（90）与流道腔（85）下壁面（91）密封接触，下流道腔（87）内的液体停止流动；该摆动阀片（80）向上摆动，上流道腔（86）内的液体流量逐步下降，该摆动阀片（80）的顶端（90）与流道腔（85）上壁面（92）密封接触，下流道腔（87）内的液体停止流动；转轮涡环风机（78）上装有双通止回阀（80），该双通止回阀（79）阀口（93）装有风管（94），气体通过双通止回阀（80）从风管（94）排出。

8.根据权利要求1或2所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环压缩机（95）内部有一个环形气缸（10），该环形气缸（10）上的外排出流道（42）装有第一止回阀（96），该第一止回阀（96）上连通有第一排气管（97），内排出流道（45）装有第二止回阀（98），该第二止回阀（98）上连通有第二排气管（99），转轮涡环压缩机（95）进行单级压缩，第一排气管（97）与第二排气管（99）相互并联；转轮涡环压缩机（95）进行两级压缩，第一排气管（97）与内吸入流道（44）相连通，气体通过外吸入流道（41）进入外涡旋室（39）进行一级压缩后，从与第一排气管（97）相互连通的内吸入流道（44）进行二次压缩，二次压缩后的气体从第二排气管（99）排出；转轮涡旋压缩机（95）内部有一个以上的环形气缸（10），一个以上的环形气缸（10）相互并联进行单级气体压缩或相互串联进行气体多级压缩工作。

9.根据权利要求1或2所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环膨胀动力机（101）的外吸入管（102）连接有进气控制阀（103），该进气控制阀（102）打开，压力气体进入环形气缸（10）的外涡旋室（39）与内涡旋室（40）内膨胀做功后排出，转轮膨胀动力机（101）内部有多个由内部容积小到大分布的环形气缸（10），压力气体进行多级膨胀工作。

10.根据权利要求1或2所述的具有转轮涡环机构的流体机械，其特征在于：转轮涡环汽轮机（104）的喷油燃烧室（105）的进气阀门（106）与转轮涡环机构（1）的排气管（107）相互连接，该转轮涡环机构（1）的曲轴（28）上固定有涡轮（108），曲轴（28）旋转，压力空气进入喷油燃烧室（105）燃烧膨胀，高温燃气通过涡轮（108）带动曲轴（28）连续转动并输出功力。

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