一种椭圆轮机的制作方法

1.本发明涉及一种椭圆轮机，属于发动机和流体机械领域。


背景技术：

2.在发动机领域目前存在的问题是：
3.1、所使用的的能源常见有电、油、燃气、高压蒸汽等高端能源，缺少一种适用的利用低品位能源，例如乏汽、低压水、气体等做功的容积式发动机。
4.2、现有的低压叶片式汽轮机，效率低、造价高。
5.3、活塞式发动机结构复杂，存在噪声、震动等问题。
6.在流体机械领域目前存在的问题是：
7.1、离心泵易汽蚀，单级扬程低，多级结构复杂，造价高。
8.2、离心风机、罗茨风机压头都低。
9.3、空压机振动噪声大，效率低。
10.4、齿轮蜗杆类压缩机内漏问题。


技术实现要素：

11.为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种椭圆轮机，本发明的技术方案是：
12.一种椭圆轮机，包括机体，当介质降压时，该机体为发动机；当介质升压时，该机体为从动机。
13.当所述的机体为发动机时，该机体包括前缸体以及与前缸体连通的后缸体，该前缸体的中心线与后缸体的中心线为同一条，所述前缸体和后缸体上的加压单元所在的平面呈90
°
夹角。
14.所述的前缸体与后缸体之间设置有隔板，在所述的前缸体的两侧分别设置有加压单元，两个所述的加压单元相对设置，在两个加压单元之间的前缸体内转动的安装有前缸转子，前缸转子将所述的前缸体分隔成高压腔体和低压腔体，每一所述的加压单元均包括加压管、盲板、外封条、外封条加压腔和第一加压口，所述加压管的一端安装有盲板，另一端延伸至所述的前缸体内，在所述的加压管内滑动的安装有一外封条，所述的加压管的内部形成外封条加压腔，该加压管上设置有与外封条加压腔连通的第一加压口；其中一加压单元的加压管与前缸体之间形成第一流通口和第四流通口，所述的第一流通口与第一腔室连通；所述的第四流通口与第四腔室连通，所述的第一腔室和第二腔室形成所述的高压腔体或者低压腔体；另一加压单元的加压管与前缸体之间形成第二流通口和第三流通口，该第二流通口与第二腔室连通，第三流通口与第三腔室室连通，所述的第二腔室与第三腔室形成所述的低压腔体或者高压腔体。
15.所述的前缸转子包括转子主体、内封条和弹簧，在所述转子主体的两端分别插接一所述的内封条，该内封条与所述的转子主体滑动配合；在所述的转子主体的内部设置有弹簧安装孔，在两个所述的内封条上设置有与弹簧安装孔对应的盲孔，在所述的弹簧安装
孔内安装有所述的弹簧，该弹簧的两端置入所述的盲孔内；两个所述的内封条在弹簧的作用下，与所述的前缸体滑动配合。
16.在所述的后缸体内安装有后缸转子，在该后缸体的端口处设置有外封板，该后缸体的内部设置有前端封板，在所述的前端封板与外封板之间的后缸体内形成端封板加压腔，该端封板加压腔通过设置在后缸体上的第二加压口与外界连通；所述转子主体的一侧设置有所述的隔板，另一侧设置有所述的后端封板，所述的前缸转子与后缸转子之间通过连接轴连接，该连接轴穿过所述的隔板；传动轴的一端连接在所述的后缸转子上，另一端穿过所述的外封板。
17.当所述的机体为从动机时，该机体包括前缸体以及与前缸体连通的后缸体，在所述的前缸体的两侧分别设置有加压单元，两个所述的加压单元相对设置，在两个加压单元之间的前缸体内转动的安装有前缸转子，所述的前缸转子与两个加压单元滚动配合，该前缸转子将所述的前缸体分隔成高压腔体和低压腔体，每一所述的加压单元均包括加压管、盲板、外封条、外封条加压腔和第一加压口，所述加压管的一端安装有盲板，另一端延伸至所述的前缸体内，在所述的加压管内滑动的安装有一外封条，所述的加压管的内部形成外封条加压腔，该加压管上设置有与外封条加压腔连通的第一加压口；其中一加压单元的加压管与前缸体之间形成第一流通口和第四流通口，所述的第一流通口与第一腔室连通；所述的第四流通口与第四腔室连通，所述的第一腔室和第二腔室形成所述的高压腔体或者低压腔体；另一加压单元的加压管与前缸体之间形成第二流通口和第三流通口，该第二流通口与第二腔室连通，第三流通口与第三腔室室连通，所述的第二腔室与第三腔室形成所述的低压腔体或者高压腔体。
18.所述的前缸转子包括转子主体、内封条和弹簧，在所述转子主体的两端分别插接一所述的内封条，该内封条与所述的转子主体滑动配合；在所述的转子主体的内部设置有弹簧安装孔，在两个所述的内封条上设置有与弹簧安装孔对应的盲孔，在所述的弹簧安装孔内安装有所述的弹簧，该弹簧的两端置入所述的盲孔内；两个所述的内封条在弹簧的作用下，与所述的前缸体滑动配合。
19.所述的后缸体包括启动加压缸，在该启动加压缸的内部设置有活塞，该活塞将所述的启动加压缸的内部分成上腔和下腔，所述的上腔通过进口与外界连通，所述的下腔通过出口与外界连通，所述的活塞通过连接轴与外封条连接在一起，在所述转子主体一侧的设置有后端封板，另一侧设置有前端封板。
20.本发明的优点是：
21.本发明将静子内腔分割成四个腔室，巧妙的利用了椭圆长短轴差异，在压差作用产生推力，进而转化为扭矩，实现发动机的功能，又可以在输入扭矩作用下对流体做功加压，实现从动机的功能。
22.本发明作为发动机采用两个垂直交叉的转子，相互协助另一方越过死点。
23.本发明采用了弹性接触密封的原理，解决了齿轮蜗杆类压缩机内漏问题。
24.本发明是容积式发动机从动机，不是冲动和反动式，因此效率高。以椭圆或类似椭圆的截面的转子，比汽轮机叶片转子简单的多。本发明椭圆轮机既可以做发动机，也可以做从动机，还可以将二者结合，形成双作用轮机，产生广泛的用途。
25.本发明发动机抛弃了现有发动机主流原理——通过往复运动过渡为转动的原理，
而是直接形成转动，优势明显。
26.本发明无论作为发动机还是作为从动机，还是二者组合形成的双作用轮机，均有大量的应用场合。
附图说明
27.图1是本发明第一种实施例的主体结构示意图。
28.图2是图1的a-a剖视图。
29.图3是本发明的第二种实施例的主体结构示意图。
30.图4是本发明用于乏汽回收的示意图。
31.图5是本发明用于汽源升压的示意图。
32.图6是本发明用于流体发动机的示意图。
33.图7是本发明用于空气热源泵的示意图。
34.图8是本发明用主动机向椭圆轮机传输扭矩的示意图。
35.图9本发明用于在集中供热系统中可以用低压头水升压向高区供热的示意图。
36.图10是本发明用于在农业灌溉中的示意图。
37.图11是本发明用于蒸汽或压缩空气排水的示意图。
38.图12是本发明用任何一种介质的压差做功带动另一种介质的升压的示意图。
具体实施方式
39.下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
40.参见图1至图12，本发明涉及一种椭圆轮机，包括机体，当介质降压时，该机体为发动机；当介质升压时，该机体为从动机。
41.如图1和图2所示，当所述的机体为发动机时，该机体包括前缸体以及与前缸体连通的后缸体，该前缸体的中心线与后缸体的中心线为同一条，所述前缸体和后缸体上的加压单元所在的平面呈90
°
夹角 (该前缸体的中心线p与后缸体q的中心线的夹角为90
°
)。
42.当所述的机体为发动机时，该机体包括前缸体以及与前缸体连通的后缸体，所述的前缸体与后缸体之间设置有隔板2，在所述的前缸体的两侧分别设置有加压单元，两个所述的加压单元相对设置，在两个加压单元之间的前缸体内转动的安装有前缸转子，前缸转子将所述的前缸体分隔成高压腔体和低压腔体，每一所述的加压单元均包括加压管、盲板20、外封条17、外封条加压腔18和第一加压口19，所述加压管的一端安装有盲板20，另一端延伸至所述的前缸体内，在所述的加压管内滑动的安装有一外封条17，所述的加压管的内部形成外封条加压腔18，该加压管上设置有与外封条加压腔18连通的第一加压口19；其中一加压单元的加压管与前缸体之间形成第一流通口 25和第四流通口24，所述的第一流通口25与第一腔室26连通；所述的第四流通口24与第四腔室23连通，所述的第一腔室26和第二腔室23形成所述的高压腔体或者低压腔体；另一加压单元的加压管与前缸体之间形成第二流通口16和第三流通口21，该第二流通口16 与第二腔室15连通，第三流通口21与第三腔
室22室连通，所述的第二腔室15与第三腔室22形成所述的低压腔体或者高压腔体。
43.所述的前缸转子包括转子主体10、内封条14和弹簧13，在所述转子主体10的两端分别插接一所述的内封条14，该内封条14与所述的转子主体10滑动配合；在所述的转子主体10的内部设置有弹簧安装孔11，在两个所述的内封条14上设置有与弹簧安装孔11对应的盲孔12，在所述的弹簧安装孔11内安装有所述的弹簧13，该弹簧 13的两端置入所述的盲孔12内；两个所述的内封条14在弹簧13的作用下，与所述的前缸体1滑动配合。
44.在所述的后缸体内安装有后缸转子31，在该后缸体的端口处设置有外封板7，该后缸体的内部设置有前端封板4，在所述的前端封板 4与外封板7之间的后缸体内形成端封板加压腔6，该端封板加压腔 6通过设置在后缸体上的第二加压口5与外界连通；所述转子主体10 的一侧设置有所述的隔板2，另一侧设置有所述的后端封板9，所述的前缸转子3与后缸转子之间通过连接轴连接，该连接轴穿过所述的隔板2；传动轴8的一端连接在所述的后缸转子31上，另一端穿过所述的外封板7。
45.如图3所示，当所述的机体为从动机时，该机体包括前缸体以及与前缸体连通的后缸体，在所述的前缸体的两侧分别设置有加压单元，两个所述的加压单元相对设置，在两个加压单元之间的前缸体内转动的安装有前缸转子，所述的前缸转子与两个加压单元滚动配合，该前缸转子将所述的前缸体分隔成高压腔体和低压腔体，每一所述的加压单元均包括加压管、盲板20、外封条17、外封条加压腔18和第一加压口19，所述加压管的一端安装有盲板20，另一端延伸至所述的前缸体内，在所述的加压管内滑动的安装有一外封条17，所述的加压管的内部形成外封条加压腔18，该加压管上设置有与外封条加压腔 18连通的第一加压口19；其中一加压单元的加压管与前缸体之间形成第一流通口25和第四流通口24，所述的第一流通口25与第一腔室26连通；所述的第四流通口24与第四腔室23连通，所述的第一腔室26和第二腔室23形成所述的高压腔体或者低压腔体；另一加压单元的加压管与前缸体之间形成第二流通口16和第三流通口21，该第二流通口16与第二腔室15连通，第三流通口21与第三腔室22室连通，所述的第二腔室15与第三腔室22形成所述的低压腔体或者高压腔体。
46.所述的前缸转子包括转子主体10、内封条14和弹簧13，在所述转子主体10的两端分别插接一所述的内封条14，该内封条14与所述的转子主体10滑动配合；在所述的转子主体10的内部设置有弹簧安装孔11，在两个所述的内封条14上设置有与弹簧安装孔11对应的盲孔12，在所述的弹簧安装孔11内安装有所述的弹簧13，该弹簧 13的两端置入所述的盲孔12内；两个所述的内封条14在弹簧13的作用下，与所述的前缸体1滑动配合。
47.所述的后缸体包括启动加压缸27，在该启动加压缸27的内部设置有活塞28，该活塞28将所述的启动加压缸27的内部形成上腔29 和下腔30，所述的上腔29通过进口33与外界连通，所述的下腔30 通过出口32与外界连通，所述的活塞28通过连接轴31与外封条17 连接在一起，在所述转子主体10一侧的设置有后端封板9，另一侧设置有前端封板4。
48.本发明的工作原理是：
49.2.1、以第一通流口25和第三通流口21作为高压进口，以第二通流口16和第四通流口24作为低压排出口为例说明。(也可以反过来流动，作用一样)
50.2.2、高压流体(驱动流体)从第一通流口25和第三通流口21分别进入静子内的第一腔室26和第三腔室22，推动前缸转子3转动，并将第二腔室15和第四腔室23中的流体，分
别由第二通流口16和第四通流口24排出。由此实现前缸转子的转动。
51.2.3、前缸转子在转动过程中，内封条14在弹簧13的作用下触及前缸体的内壁，保持密封效果，外封条17在加压腔18内的压力作用下，触及前缸转子3，保持密封效果。
52.2.4、外封条加压腔18内的压力来自于加压口19导入的高压流体，即来自于驱动流体。
53.2.5、当前缸转子的内封条14顶点分别到达外封条17左右时，产生的转矩接近为零(死点)。此时位于其90
°
方向的后缸转子所产生的转矩达到最大值，同样前缸转子达到死点时，后缸转子扭矩达到最大值,如此循环过程，实现扭矩的持续输出。
54.2.6、后缸转子在转动过程中，从传动轴8输出转矩，从而实现发动机的目标功能。
55.2.7、从加压口5导入的高压流体，推动前端封板4，并带动转子3 压紧后端封板9和隔板2，使三块密封板夹紧转子3，保证转子3与密封板之间的密封效果。
56.如图4所示，用于乏汽回收：有许多工厂乏汽(常见0～0.5mpa)，无处可用，便排空，造成巨大浪费，用本发明可使其部分升压到可利用压力。
57.如图5所示，用于汽源升压：有许多工厂因汽源压力低，无法生产，用本发明将汽源来汽分解为高压和低压两部分，便可解决问题。
58.如图6所示，可作为流体发动机，输出扭矩，可用于发电等(发电机)。
59.如图7所示，可应用于一种空气热源泵。采用双作用轮机，从动椭圆轮机吸入大气，压缩变成高温高压气进入换热器，在换热器内，高温空气将热量传给采暖循环水。空气降温后，压力仍然很高，进入右侧的能量回收椭圆轮机，能够推动从动机做功，与电动机共同作用驱动从动椭圆轮机进行空气压缩。排出的低温空气通过换热器将冷量传递给供冷循环水。
60.如图8所示，用主动机(如电动机)向椭圆轮机传输扭矩，那么轮机可以做成容积式水泵、风机、空压机或真空泵。
61.如图9所示，用于在集中供热系统中可以用低压头水升压向高区供热。
62.如图10所示，用于在农业灌溉中可利用落程转换成扬程，设计不同的压力比可实现大扬程，在有落差的地方皆适用。
63.如图11所示，工业生产中常用到从水池中排水问题，有时由于水温度高，无法用离心水泵排出，可以将本发明轮机置于水下用蒸汽或压缩空气排水。
64.如图12所示，用任何一种介质的压差做功带动另一种介质的升压。
65.应用前景
66.本发明无论作为发动机还是作为从动机，皆为容积式原理，适于低参数介质工作。
67.本发明摒弃了传统汽轮机和往复式发动机的弊端，是一种新型性能优异的发动机。
68.本发明作为从动机，可以取代大部分泵类、风机类和压缩机类流体机械，效率高，升压幅度大。
69.随着耐磨新材料(如陶瓷等)技术的发展，本发明将在电力、汽车等工业领域以及农业、国防领域中广泛应用
70.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。