[00114109]转子变容方法及其机构与应用

流体机械是工农业生产中广泛使用的机械，并得到了充分的发展。但科学与技术的不断发展，现实生产中对能耗的减少及环境的保护要求，都使得对流体机械的技术和经济要求越来越高。因此，人们不断的在已有的机械机构上通过在零件的具体结构设计、加工工艺以及材料等方面进行完善，以进一步提高其各项经济技术指标。变容式内燃机、压缩机、泵、马达以及由此洐生出的其它如计量装置等流体机械的工况不同，并行成了各自独立的技术领域。然而，它们的主要执行机构都是容积类机构，它们的主机构都是具有产生周期变化闭合容腔的功能的机构。转子式流体机械在机构上实现的突破，并具有的某些优良特性吸引人们创造出各种各样的转子变容类机械，以高速旋变容转机械取代低速往复变容机械是符合现代机器的设计方向。常见的旋转变容机械包括：叶片式泵或马达变容机构、齿轮式泵或马达变容机构、偏心旋转式变容机构（单作用叶片式、滑片式或揉动机构），罗茨式等。 本发明涉及的旋转变容方式完全不同于以上任何一种方式，在实际应用上，综合继承了双作用式叶片式转子变容机构和偏心转子式机构的优点，整体的综合性能更加平衡。本发明提供了一种全新的通过机械容积变化，实现流体压力能和机械能相互转换的机构方案，完全不同于已知的机构，如活塞式，叶片式，偏心转子式及旋转活塞式流体变容机构。本发明的基本结构包括带有进出口的工作缸，缸内的定子，转子，输入或输出轴。其优点：相对现有的转子变容机构，它的排量更大，容积效率更高，结构紧凑，运转更加平稳，压力脉动及振动更小，也就是说，在能量转换过程中，能量损失更小；相对活塞式等变容能量转换机构，它没有往复运动。所以可以大大减少克服惯性所需的能量；相对叶片式泵及马达，它的磨损更小，无液锁，作为马达，无压缩负功消耗，起动转矩更大；相对涡轮，螺旋桨等机构，在低转速工作时效率更高，缸内转子、定子之间的相对运动，可以自清除积聚的固体污染物，并且它的泄漏量更小，机件加工更简单，因此，加工制造成本更低。 综合的特点：容积效率高，理论流量大，质量轻，结构紧凑，运行时力系平衡，因进口或出口的大小变化与容积变化的速度同步，进出口大小变化同腔体体积变化协调一致，因此，转速范围宽，振动，噪音小，泄漏量小，摩擦损失小，自排污、渣、无积碳或其它固体积聚物，加工制造简单；更节能，更经济。理论排量大，低转速下，提供大流量，极低噪音。根据工况需求，设计简单。通过大转速实现大的扬程。结构非常简单，体积紧凑。基本形状都为圆形或圆弧面，加工制造简单，只需保证精度。性能取决于材料和加工精度。各个部件的尺寸大小分配合理，受力均匀，在满足材料强度和精度要求下，有极高的可靠性。工作状态和性能介于涡轮发动机和转子发动机之间，以显著的功率提升，补偿内漏，冷却更容易实现。容积增大的速度与开口增大的速度同步，因此，有更高的转速范围。