CN108350743B - 通过非热能源获得机械功的设备 - Google Patents

Abstract

发明属于机械制造领域。该设备由非热能源获取机械功，它包括圆柱形壳体、转子、腔体、运动元件、工作介质输出和供给调节系统。在壳体中安装有转子轴。转子固定在轴上，并配备叶片。腔体由叶片转子外表面和壳体内表面形成。运动元件完全相反地安装于设备壳体中，并将腔体分成不同部分。工作介质引出系统包含输出孔。工作介质供给系统包含注入孔。轴和转子叶片制作成空心的。在转子叶片表面上加工孔。在其中一个方案中，在设备壳体上加工输出孔。在另外一个方案中，在转子叶片表面上加工孔。在转子轴的驱动端上，连接驱动发动机。在转子功率输出的轴端上，连接发电机或其他动力负载客体的负载。该设备功率、效率和生态安全性均提高，设备结构简化。

Description

通过非热能源获得机械功的设备

技术领域

该发明属于机械制造领域，尤其适用于通过外部输入能源产生机械功的转子发动机设计，并且可以用于组合式自主发电机的研制，以及用作船舶和机车动力装置中真空-大气转子功率放大器。

背景技术

众所周知，大气发动机的工作原理是基于使用大气压力作为外部非热能源，由它转换成机械功。

已经有使用大气压力作为外部能源来获取机械功的设备(专利申请DE 4131627A1,F01B 29/02,1993)。

这种设备由固定作动筒组成，在作动筒中活塞往复运动，活塞通过连杆与曲柄相连。通过作动筒封闭端中阀门注入和抽出大气。

按照作者所述的机械方案，对类似设备进行了台架试验，结果表明这种设备的缺点是，当活塞往复运动速度高出3赫兹(每分钟180转)时，在作动筒敞开部分区域中，活塞与空气介质相接触，作用于活塞端面外侧的大气压力开始下降，导致设备效率急剧下降。这与作动筒敞开部分孔中空气介质产生的涡流有关。

已经有实现非热外部能源输入真空-大气循环的设备，为了获取机械功(尤其是在支撑和基础表面上移动货物)，使用大气压力作为外部能源(2009年UA№89112,B65G 7/00号专利，以及2010年ЕА№013312号专利)。

该设备由支座、承载平台、货物平台和工作腔室组成。支座固定在基础表面上。承载平台具有支撑表面。货物平台与货物移动刚性相连。工作室中工作介质为具有弹性侧面的膜盒，膜盒上面与支撑表面相连，而下面与货物平台相连。工作腔室通过排气阀门与抽气设备相连，而通过进气阀门与工作介质注入系统相连。工作腔室下面与曲柄-连杆机械装置和旋转轴刚性相连。

在结构类型上与发明相接近的设备为具有连续扭矩的改型不对称转子发动机，它属于内燃发动机(WO/2004/007926号申请)。

该内燃转子发动机包含一个或者更多的凹形运动型件和固定椭圆形凸面。运动型件仅限于围绕固定凸面移动，这样在它们之间形成工作容积。转子发动机含有腔室。腔室是由外壁、后壁和内壁包围出来的独立部分。腔室具有注入孔、排出孔和点火孔。凹形件可以在腔室内部移动，至少能够在腔室外壁或内壁上滑动。曲柄销位于凹形件上。曲柄盘能够接收曲柄销，并驱动它运动。曲轴位置是这样的，它穿过独立部分与曲柄盘相连。端板、凹形件、腔室后壁和腔室内壁形成具有工作容积的腔室。

在转子发动机膨胀冲程中产生连续扭矩的方法，包括形成工作容积和凹形件通过沿腔室外壁平稳移动而围绕腔室内壁固定凸块移动。

发动机的缺点在于主要连接密封表面形状复杂，由于工作介质通过有害间隙泄漏而导致密封性和单位功率下降。

上述设备的主要缺点是必须借助于曲柄-连杆机械装置将往复运动转换成旋转运动。这导致在设备转子轴上损耗50％功率。在内燃发动机中随着活塞运动行程工作介质运动力迅速减小，与此不同的是，在真空-大气发动机中，在工作过程中，大气压力对活塞端面或者膜盒的作用总是恒定的，绝对值不变化，因此该型设备中不存在50％功率损耗。

在结构类型上最接近于发明的设备是发型转子发动机“潘琴科”(RU 2289701，МПК 7 F02 В 53/00号专利)。该内燃发动机是四冲程，包含2个单元或者几个单元、工作介质供给和排出元件、燃烧室。其中每一个单元包括一个圆柱形壳体和一个转子，而且所有单元的转子安装在一根轴上，并且偏移确定的角度。发动机还包含两个分配节气门，它们与转子表面接触，将工作介质供给元件和废弃工作介质排出元件分开，并将转子腔分成两个腔室。转子具有两个叶片，叶片表面为流线型，与两个节气门端部相接触的叶片表面为流线型。叶片将转子腔体分成四个腔室，此时每一个转子叶片包含具有一个阀门和一个抽出孔的工作腔室。

该结构的缺点是工作腔室位于压缩和膨胀单元之间，具有阀门和用作分配节气门的抽出孔，与活动转子和固定壳体的表面紧密接触，这样使发动机结构明显复杂化，并且使设备的工艺性变差，寿命缩短。

发动机设备的其他四个方案只是节气门和不同类型工作介质的传动方案不同，并未改变该设备的工作原理。该结构的基础只是内燃机状态，不可以采用外部非热能源供给的真空-大气循环。

发明内容

本发明的目标是克服上述缺点，显著提高设备的功率和效率、经济性和生态安全性，并同时简化其结构。

为了达到所设定的目标，申请了两个设备方案，通过实现外部非热能源供给的真空-大气循环来获得机械功。

所申请的设备包含圆柱形壳体、转子。转子轴安装在圆柱形壳体中。转子固定在设备壳体中转子轴上，至少有两个流线型叶片。叶片的末端与壳体内表面相接触，并可以沿此表面滑动。

设备也包含活动元件。它们截然相反地安装在设备壳体中，将由叶片转子外表面和壳体内表面形成的腔体分隔成不同部分，通过其端部与转子外表面接触，并同时可以沿此表面滑动。

设备还包含工作介质输入和输出调节系统。该系统分别含有注入孔和输出孔一。

按照第一个申请方案，为了保证设备可以通过外部非热能源来工作，设备含有真空腔体，此时转子轴和转子叶片为空心，而在它们的内腔中安装工作介质输入调节系统，这是设备的亮点。在此情况下，为了向由活动元件形成的每一半设备腔体中注入工作介质，在转子叶片表面上加工了孔。

输入和输出孔配备喷嘴，并加工成缝隙状，这样在转子旋转过程中，它们分别被活动板和转子叶片端部真空隔离地盖住。

转子轴的传动端部与传动机相连，而转子轴的转子功率引出端与类似于发电机或者其他动力负载客体的负载相连。

按照申请的第二个方案，设备的亮点在于为了保证设备可以通过外部非热能源来工作，设备含有真空腔体，此时转子轴和转子叶片为空心，而在它们的内腔中安装工作介质输入和输出调节系统。

为了向由活动元件形成的每一半设备腔体中注入/排出工作介质，在转子叶片表面上加工了孔。

输入和输出孔配备加工成缝隙状，这样在转子旋转过程中，它们被运动元件端部真空隔离地盖住。

此时，轴的转子功率引出端与类似于发电机或者其他动力负载客体的负载相连。

在此情况下，设备壳体另外含有用于起动设备的输入孔和输出孔二，在由活动元件形成的每一半设备腔体中，旁路调节工作介质注入/排出。

在两个申请的设备结构方案中，为了增大输出功率和设备更加平稳工作，壳体可以包含辅助真空腔体，它们依次分布在一根转子轴上，并被固定真空隔离盖板彼此分隔。

在每一个腔体中，顺着轴对称分布着辅助叶片和活动板，它们将真空腔体分成不同部分，此时，下一个腔体中叶片固定在转子上，并且相对于前一个腔体中叶片轴向对称径向偏移。

因此，为了通过非热能源获取压力来旋转转子，按照所申请的设备结构，由真空产生处真空腔体一侧叶片表面和真空腔体一侧叶片反面之间压力差来实现，在大气压力或者其他压力作用下，不允许大气或者其他气体状态工作介质进入真空腔体。

分隔元件(例如，板)可以这样移动，当转子旋转时保证叶片依次从真空腔的一部分自由进入另一部分。

在活动分隔板之间运动的叶片，本身将其所处的每一半真空腔体分成两部分——可变容积的真空腔。例如，如果转了顺时针旋转，左活动板和离开叶片左表面之间腔体一部分体积将变大，而在右活动板和进入叶片之间另一部分体积将减小。

当转子旋转时，截然相反分布的第二个叶片将使右板和左板之间可变容积相应地增大和减小。

为了在叶片反面产生压力差，向体积扩大腔体中注入大气，同时从体积减小腔体中抽出工作介质。

按照所申请设备的第一个结构方案，通过轴腔和空心叶片注入大气或者其他气体。在体积扩大一侧的叶片表面上分布着孔，通过这些孔向体积扩大腔体中注入工作介质。这种工作介质供给能够完全去除注入阀门，并能将注入系统的寄生体积减小到最低，这样显著提高设备的输出功率和效率。在注入的同时，通过调节阀门引出工作介质。调节阀门位于设备壳体中，在容积减小真空腔体中活动板前面。通过真空泵抽出工作介质，在容积缩小腔体中一直建立降低的压力。

按照所申请设备的第二个结构方案，直接通过空心叶片平面中孔和空心转子轴，注入和引出/输出工作介质，这样能够完全拒绝使用工作介质注入和引出阀门，此时最大可能地保证设备的效率。在该设备结构的任何一个最佳处，控制真空腔体中工作介质注入和引出流量。

这样一来，在所申请的结构中，在体积扩大一侧两个转子叶片上始终作用有大气压力，该压力也驱动转子旋转。

设备的功率和扭矩取决于真空腔体的体积和抽出速度、轴上径向分布叶片的大气压力作用总面积、以及真空腔体的平均直径。

所建议设备方案和工作原理的最重要优点在于，当转子旋转时，叶片一直处于大气压力作用下，并在动力负载上建立恒定扭矩，不同于四分之三冲程空转的四冲程原型机。

因此，在所申请的设备中，使用大气外部潜能作为运动力。大气外部潜能转换成机械功，并且任何时候任何地点都是可以获得的清洁能源。在此情况下，最初使用产生地球大气的太阳能作为天然能源。地球大气动能以风的形式存在，普遍用作风能源。如同风力发电一样，所申请的设备工作于开放能量系统中，不违反能量守恒定律。

由于在所申请的设备中外部非热能源——大气压力是运动力，在设备中去除了工作介质燃烧过程，不会向大气排放有害物质。因此，该设备成本较低，且符合环保规定的要求。

因此，所申请设备的列举特征足以达到设定的发明目标。

说明书附图

图1-4表示了所申请设备的结构图。

图1表示所申请设备第一个方案的结构图。作为示例，表示了依次分布在一个轴上的两个真空腔体。右真空腔体加工成圆柱形，而左部分壳体如同方案所示那样为球形，这可能是在真空腔体大容积情况下产生滑动真空密封时最可取的。

图2表示图1的A-A截面。

图3表示所申请设备第二个方案的结构图。作为示例，还表示了依次分布在一根轴上不同配置的两个真空腔体。

图4表示图3的A-A截面。

在所有图纸上，用箭头表示了设备壳体内部工作介质注入和抽出流动示意图。

具体实施方式

所申请的设备包含壳体1、壳体内部空心转子轴2和固定在轴上带叶片的转子3。叶片与壳体1内部抛光表面相接触，并可以沿此表面滑动。

运动元件4(图2和4)完全相反地安装设备壳体1内部，它们将壳体腔体分隔成不同部分，通过它们自己的端部与转子3的叶片外表面相接触，并同时可以沿此表面滑动。运动元件4位于壳体1内部，并可以在壳体中凸起部分5内部纵向移动。

为了引出工作介质，在设备壳体1中加工了输出孔一6(图1和2)。

转子3的叶片将每一半壳体1腔体分成两个工作腔室7和8(图2和4)，在转子旋转过程中容积周期性变化。相对于转子轴2在叶片3反面上加工了孔9。

根据设定的任务，在轴的功率引出端10上可以连接任何动力负载客体-发电机或者梳状桨叶。

转子轴2安装于壳体1内部真空隔离轴承11上(图1和3)。

设备工作介质供给系统包括下列元件(图1和3)：

-用于向转子轴2腔体供给(注入)工作介质的注入孔12；

-在转子轴2内腔中加工的“注入”通道，该通道与叶片3内腔相连；

-用于向由运动元件4形成的每一半设备腔体注入工作介质的孔9。

设备工作介质引出系统：

-所申请设备的第一个结构方案(图1和2)：在由运动元件4形成的每一半腔体中设备壳体1内部用于引出工作介质的输出孔一6；设备壳体外面上与这些孔相连的阀门和与真空泵相连的引管(在示意图上未标出)；

-所申请设备的第二个结构方案(图3和4)：用于引出工作介质的孔9；转子轴2和叶片体3内腔中用于工作介质引出(抽取)和供给(注入)的阀门，它们通过孔12(注入孔，图1和3)和孔13(抽出孔，图3)与外部设备相连。

按照第二个申请方案加工的设备壳体(图3和4)额外包含输入孔14和输出孔二15，它们对由运动元件形成的每一半设备腔体中工作介质注入/引出进行旁路调节。这些孔(14和15)通过旁路导管与起动蓄储器和设备起动抽取系统相连(在示意图上未标出)。这些辅助元件使设备起动以及进入工作状态变得容易。

如上所述，为了保证设备可以通过外部非热能源进行工作，设备壳体1配备真空腔体，通过诸如在壳体内部凸起部分5中上下运动的板片之类运动元件4，它被分成形成两个不同半部分。

依靠叶片倾斜表面或者借助于凸起部分5，通过运动元件4的真空隔离上升，叶片3进入真空腔体的另一半中。分隔板支撑轴承(图中未标出)与叶片一起沿凸起部分5同步运动。

相当高的压力作用在分隔板上，压力方向垂直于分隔板运动方向，因此，重要的是，使用分隔板上升所需型面的导向器以及轴承，显著减小叶片在分隔板表面上摩擦力。

为了保证分隔板端部沿叶片表面真空隔离滑动，可以在壳体一侧分隔板可以用弹簧加压。

当转子转动时，运动元件4沿叶片的曲线表面滑动，并进入壳体中凸起部分5内，叶片进入真空腔体的下一部分中。

在此情况下，当叶片通行时，运动元件4一直两个真空腔体部分的真空隔离，任何标准的滑动表面真空隔离运动方法，均能保障叶片通行。已进入下一半真空腔体的叶片，将真空腔体真空隔离地分成两个工作腔室7和8，并且容积周期性变化。

在设备的第一个结构方案中(图1和2)，在叶片表面和运动元件4之间叶片离开的容积扩大腔体7中，至少在大气压力下，通过孔9注入大气或者工作气体。在孔9中可以安装喷嘴，朝向容积扩大真空腔体方向。在此情况下，在叶片进入真空腔体下一半部分8之前，大气压力一直作用在叶片表面上。用箭头表示了工作介质流入叶片和转子轴2的腔体中。

孔9可以为缝隙形状，当叶片进入真空腔体另一部分时孔9依次被盖住。

在注入工作介质的同时，通过壳体内部输出孔一6，使用真空泵从容积缩小部分腔体中抽出气体/大气。

在下一半真空腔体中，重复注入-抽出过程，只是从此半部分的相应输出孔一6中抽出气体。

在此情况下，大气压力从容积扩大腔体方向上一直作用于两上转子叶片，并旋转转子。

因此，所申请的结构保证设备恒定有效工作循环，并使加用在设备转子轴上扭矩加倍。只是当分隔板叶片通过时，运动力作用终止，在转子整个旋转中这不大于5-10度。为了消除此运动力作用的中断，在一根轴上至少分布着第二个真空腔室，在此腔室中转子叶片相对于第一个腔室叶片以90度安装，这样保证转子轴的扭矩平稳连续，并能增大输出功率。

申请设备的第一个结构方案最适合用作传动发动机(图1)的真空-大气孔转子功率放大器，下面将对此进行说明。

在设备的第二个结构方案中(图3和4)，在叶片表面和分隔板之间叶片离开的容积扩大腔体7中，至少在大气压力下，通过孔9注入大气或者工作气体。在孔9中可以安装喷嘴，朝向容积扩大真空腔体方向，加速工作介质的注入/抽取(在图纸上未标出)。而通过容积缩小腔体一侧叶片表面上孔9，从容积缩小腔体中抽取工作介质。在该孔中可以安装喷嘴，喷嘴朝向叶片和转子轴腔体中抽取通道方向。

按照第二个申请方案制作的设备，可以成功地用作自主电源(发电机)。

在此方案中，设备中额外使用注入孔14和输出孔二15，它们对工作介质注入/引出进行旁路调节，通过旁路导管与起动蓄储器和设备起动抽取系统相连(在示意图上未标出)。旁通孔14和15通过旁通管路从起动蓄储器(辅助蓄压器)中平行供给和抽取工作介质。

在两个所申请设备的结构方案中，为了保证大气压力实际最大作用在叶片上，在容积缩小并被抽气的腔体中，通过真空泵从容积缩小腔体中抽取气体，充分保持1000-10000帕压力。在此情况下，容积扩大腔体一侧大气压力F_at与两个叶片表面总面积S成比例：

F_at＝P_atS＝2P_ath(D₁–D₂)(N) (1)

在此情况下：S＝2(D₁–D₂)h(m²)，

式中：

P_at–大气压力(帕)；

D₁–壳体内表面圆周直径(m)；

D₂–转子外表面直径(m)；

h–叶片沿转子对称轴的长度(m)。

转子所作的功A_rot取决于分隔板之间叶片路径的长度：

式中

–转动角度(度)。

在正常大气压力下，不考虑摩擦损耗，转子轴上获得的功率取决于每分钟转速n，并等于：

N＝π/4P_ath(D₂–D₁)²n(瓦) (3)

在此情况下，一直使用真空泵抽气。

对于功率强大的设备来说，可以使用带有4个、6个或更多叶片的转子，这些叶片安装在一根转子轴2上，彼此错开一定的径向角度，并被真空隔离挡板分开，与辅助运动板一起，顺着转子轴2(图1和3)建立辅助真空腔体。

在此情况下，分隔板的数量以及从真空腔体分隔部分向容积可变辅助工作腔室和真空腔体的供气/抽气系统数量相应地增大。

每一个辅助腔体可以具有自己的抽气系统和真空泵，保证从真空腔体分隔部分中抽出工作气体/大气的必要速度，这样能够增大转子的转速。在此情况下，供气系统可以为一个，通过空心转子轴供气。

为了获取必要的设备参数，转子上径向分布的叶片数量可以更多，这由结构特点所决定。

这能够在不增大壳体直径的情况下，增大设备的输出功率，此时增大转子的长度，却能改善旋转平稳性，并保证真空泵抽取介质的流量稳定性。在此情况下，不增大调节阀门的数量，因为通过转子轴腔体供气/抽气，明显简化设备的结构。

举例说明通过下列参数计算设备输出功率：

-转子直径D₁＝0.3m；

-壳体的内径D₂＝1.3m；

-顺着转子对称轴的叶片长度h＝1m。

此时，两个转子叶片表面的总面积S＝1m²。将这些参数代入(3)中，我们得到在60转/分钟条件下设备输出功率如下：

N＝π/2P_atSn＝3.14/4×101300×1×1＝159千瓦 (4)

为了获得所需要的压力差，必须对真空腔体进行抽气，并且真空腔体抽气部分中压力一直保持约为100-10000帕。考虑到叶片体积，具有设计参数的真空腔体总体积为0.4m³。为了在真空腔体中保证这种压力，真空泵的抽气速度不能低于400升/秒(1500m³/h)，为保证真空泵工作必须消耗能量，消耗量取决于真空泵的类型。转子产生的能量与真空腔体抽气消耗的能量之间平衡将是设备的效率。

所申请的设备最适合用作干线机车和船舶动力机组中真空-大气转子功率放大器。例如，如果在所研究的情形下将转子转速增大到120转/分钟，那么考虑到损耗，桨叶转子轴上输出功率大约为N＝318千瓦。而扭矩如下：

М＝2Fr＝2F[(D₂+D₁)×1/2]＝101300×2×0.8＝162080(N·m) (5)

由于扭矩不取决于转子转速，并且实际上不存在热和机械损耗，那么所建议的具有给定参数的动力装置，可以保证船舶必需的速度，并且具有足够大的排水量。

根据公式(3)和(5)确定设备的设计参数和尺寸。

为了保证给定的设计参数，必须将真空腔体的抽气速度增大到1000升/秒或者3600m³/h。鲁特斯型工业真空泵保证这种抽气速度，当电动机驱动泵轴转速1500-3000转/分钟时，消耗的功率为15-25千瓦。

为了保证船舶动力机组和真空-大气转子功率放大器一起工作的自主性，真空泵的电动机更换成25-40千瓦功率的辅助柴油机，它驱动真空泵轴以600-3500转/分钟速度旋转。在此情况下，真空-大气转子功率放大器的梳状桨叶转子轴上平均输出功率约为250-400千瓦，扭矩160000N·m。也就是说，功率将放大十倍。

在此情况下转子的平均转速为120转/分钟，因此，梳状桨叶的转子轴可以直接与转子相连，没有传输功率损耗。通过改变可变容积真空腔体部分中大气注入和抽出速度，由阀门和传动柴油机曲轴转速，调节转子的转速和停止。

显而易见，在其他同等条件下，船舶动力装置中使用真空-大气转子功率放大器，可以节省燃油约十倍，在长距离自主航行情况下这是十分重要的。在此情况下，真空-大气转子功率放大器保证动力机组的振动和噪音最小。

在保持转子轴上给定功率条件下，串联使用具有真空-大气转子功率放大器的动力机组，可以提高燃油经济性，下面将对该串联使用方案进行说明。在第一级上采用柴油发电机，在柴油机和发电机之间内置助推真空-大气转子功率放大器。

举例说明，借助于第一级真空-大气转子功率放大器的发电机，10-15千瓦功率的柴油机保障第一级输出50-100千瓦功率，用于给第二级真空-大气转子功率放大器的电动机供电，第二级转子轴上可以向船舶螺旋桨输出500-1000千瓦功率。

与目前现有具有外部能量供给的外部能源相比，所申请的设备具有如下优点：

-通过外部恒定非热能源来工作的真空-大气转子功率放大器不污染环境，不需要燃烧有机燃料或者其他燃料，因此不向大气排放有害物质；

-实际上连续无噪音工作，不存在振动；

-在使用相同重量尺寸的内燃转子发动机情况下，真空-大气转子功率放大器具有明显大的扭矩，并且根据设备用途在给定功率条件下随意改变扭矩；

-任何时候任何天气条件下，长期稳定工作；

-使用船舶或者其他用途的自主动力机组，燃料消耗减小5-10倍。

为了研制适用于中小功率自主能源装置的真空-大气转子功率放大器，存在满足必要条件的真空设备，并且不需要特别设计。

Claims (6)

1.一种通过非热能源获得机械功的设备，包含圆柱形壳体、转子、腔体、运动元件、工作介质输出调节系统以及工作介质供给调节系统，在壳体中配置有转子轴，转子固定在设备壳体中转子轴上，并至少装备两个流线形叶片，叶片末端与壳体内表面相接触，并可以沿所述壳体内表面滑动，腔体由带叶片转子的外表面和壳体内表面形成，运动元件截然相反地安装在设备壳体中，所述运动元件将壳体的腔体划分成不同部分，运动元件的端部与转子外表面相接触，并可以同时沿所述转子外表面滑动，工作介质输出调节系统包括输出孔一，在由运动元件构成的每一半壳体腔体中，在设备壳体上加工了输出孔一，工作介质供给调节系统包含向轴内腔供给工作介质的注入孔，其特征是，设备包含真空腔体，转子轴和转子叶片是空心的，在转子轴和转子叶片的内腔中配置有工作介质供给调节系统，而在转子叶片表面中制作了孔，用于向运动元件构成的每一半壳体腔体中注入工作介质，此时将传动机连接到转子轴的传动端，而在转子功率引出的轴端上，连接发电机或者其他动力负载客体的负载。

2.如权利要求1所述的设备，其特征是，转子叶片表面上的孔配备喷嘴，并制成缝隙形状，这样在转子旋转过程中，孔会被运动元件端部真空隔离地盖住。

3.一种通过非热能源获得机械功的设备，包含圆柱形壳体、转子、腔体、运动元件、工作介质供给和输出调节系统，在壳体中配置有转子轴，转子固定在设备壳体中转子轴上，并至少装备两个流线形叶片，叶片末端与壳体内表面相接触，并可以沿壳体内表面滑动，腔体由带叶片转子的外表面和壳体内表面形成，运动元件截然相反地安装在设备壳体中，运动元件将壳体的腔体划分成不同部分，运动元件的端部与转子外表面相接触，并可以同时沿转子外表面滑动，工作介质输出调节系统包含抽出孔，抽出孔设置在轴内腔输出工作介质的一端，工作介质供给调节系统包括向轴内腔供给工作介质的注入孔，其特征是：设备包含真空腔体，转子轴和转子叶片是空心的，在转子轴的内腔中配置有工作介质供给和输出调节系统，在转子叶片表面中制作了孔，用于向运动元件构成的每一半壳体腔体中注入/输出工作介质，此时在转子功率引出的轴端上，连接发电机或者其他动力负载客体的负载。

4.如权利要求3所述的设备，其特征是，转子叶片表面上的孔均装备喷嘴，并制成缝隙形状，这样在转子旋转过程中，孔会被运动元件端部真空隔离地盖住。

5.如权利要求3或4所述的设备，其特征是，在设备壳体中额外包含输入孔和输出孔二，用于对运动元件构成的每一半设备腔体中工作介质注入/引出进行旁路调节。

6.如权利要求1或3所述的设备，其特征是，设备壳体中含有辅助真空腔体，并被固定真空隔离盖板彼此隔开，在每一个腔体中存在叶片，它们依次分布于一根转子轴上，并且设备壳体包含输入孔和输出孔二，用于对运动元件隔开的每一半辅助真空腔体中注入/抽出工作介质，相对于前一个腔体中叶片，每一个后续腔体中的叶片以某一轴向对称径向位移安装在转子轴上。

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