雙輪星旋式的流體機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)、流體馬達(dá)、壓縮機(jī)及泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種雙輪星旋式的流體機(jī)械裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、流體馬達(dá)、壓縮機(jī)及泵。上述雙輪星旋式流體機(jī)械裝置包括：相互嵌合的第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，兩者均包括：環(huán)形活塞空間，環(huán)繞主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與主軸的中心軸線垂直；多個(gè)滾柱行星活塞輪，在環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，可沿該環(huán)形活塞空間滾動(dòng)；流體進(jìn)口和流體出口，沿垂直于第一主軸和第二主軸的方向相對設(shè)置，分別與兩環(huán)形活塞空間的重合部分相連通；其中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的主軸相互平行；環(huán)形活塞空間部分重合；第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的多個(gè)滾柱行星活塞輪可相互嚙合地通過兩環(huán)形活塞空間的重合部分。由于本身為對稱結(jié)構(gòu)，因此本發(fā)明可以正向或反向旋轉(zhuǎn)。
【專利說明】雙輪星旋式的流體機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)、流體馬達(dá)、壓縮機(jī)及泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流體機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙輪星旋式的流體機(jī)械裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、流體馬達(dá)、壓縮機(jī)及泵。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明的 申請人:于2010年6月10日提交了星旋式流體馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)及泵的專利申請(專利申請?zhí)?201010196950.8)。在上述專利申請中， 申請人:提出了一種星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。如圖1A及IB所示，該星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括:含圓筒空腔的缸體和由缸體兩側(cè)的缸體密封端蓋支撐的主軸，中心太陽輪滾筒套設(shè)于主軸上；中心太陽輪滾筒的外圓筒面及缸體的內(nèi)圓筒面構(gòu)成環(huán)形活塞空間；環(huán)形活塞空間可通過第一組通孔與流體進(jìn)/出口相連通，可通過第二組通孔與流體出/進(jìn)口相連通；行星活塞輪以滾動(dòng)方式置于環(huán)形活塞空間內(nèi)，其伸出環(huán)形活塞空間外的兩端通過連接件連接到主軸上；所述行星活塞輪為圓柱滾輪。該星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置由于采用了圓環(huán)型液壓(氣壓)缸，最大限度利用了機(jī)器外圓周空間，不僅半徑大出力轉(zhuǎn)矩大，流量大，而且出力恒定。
[0003]然而，上述的星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置在用于發(fā)動(dòng)機(jī)、流體馬達(dá)、壓縮機(jī)或泵時(shí)，其必須包括至少一將環(huán)形活塞空間隔離為兩個(gè)容積可變工作空間的隔離機(jī)構(gòu)。在該星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的一個(gè)工作周期內(nèi)，該隔離機(jī)構(gòu)至少要開/合一次。在工程實(shí)踐過程中，具有上述隔離機(jī)構(gòu)的星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置出現(xiàn)了如下問題:
[0004](I)由于隔離機(jī)構(gòu)的存在，造成星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置只能單向旋轉(zhuǎn)，從而限定某些需要流體機(jī)械雙向轉(zhuǎn)動(dòng)的應(yīng)用場景；
[0005](2)隔離 機(jī)構(gòu)開/合的噪聲大，從而該星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置不能應(yīng)用于對噪聲具有嚴(yán)格限制的場景中，例如家用空調(diào)機(jī)；
[0006](3)在隔離機(jī)構(gòu)要開/合階段，其輸出的扭矩存在一定的差距，從而該星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置不能應(yīng)用于輸出扭矩平穩(wěn)性具有嚴(yán)格限制的場合；
[0007](4)在隔離機(jī)構(gòu)閉合時(shí)，其受到流體一定的沖擊，相當(dāng)多的能量損失在該沖擊之上，從而導(dǎo)致星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種雙輪星旋式的流體機(jī)械、發(fā)動(dòng)機(jī)、流體馬達(dá)、壓縮機(jī)及泵，以實(shí)現(xiàn)星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的正向和反向旋轉(zhuǎn)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，包括:第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括:第一環(huán)形活塞空間，環(huán)繞第一主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與第一主軸的中心軸線垂直^個(gè)滾柱行星活塞輪，在第一環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，可沿該第一環(huán)形活塞空間滾動(dòng)；第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，與第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相互嵌合，包括:第二環(huán)形活塞空間，環(huán)繞第二主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與第二主軸的中心軸線垂直；n2個(gè)滾柱行星活塞輪，在第二環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，可沿該第二環(huán)形活塞空間滾動(dòng)；第一環(huán)形活塞空間和第二環(huán)形活塞空間部分重合；流體進(jìn)口和流體出口，沿垂直于第一主軸和第二主軸的方向相對設(shè)置，分別與兩環(huán)形活塞空間的重合部分相連通；其中，第一主軸和第二主軸相互平行；第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的滾柱行星活塞輪形狀相同，并可相互嚙合地通過兩環(huán)形活塞空間的重合部分，A、N2均為大于等于3的整數(shù)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，還提供了一種包括上述雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，流體進(jìn)口與燃燒室相連通，流體出口與廢氣排出口相連通。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，還提供了一種包括上述雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的流體馬達(dá)，其中，流體進(jìn)口與高壓流體輸出口相連通，流體出口與低壓流體進(jìn)口相連通。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了 一種包括上述雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的壓縮機(jī)，其中，流體進(jìn)口與低壓流體進(jìn)口相連通，流體出口與高壓流體輸出口相連通。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了一種包括上述雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的泵，其中，流體進(jìn)口與低壓流體進(jìn)口相連通，流體出口與高壓流體輸出口相連通。
[0014]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明雙輪星旋式流體機(jī)械裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)、流體馬達(dá)、壓縮機(jī)及泵具有以下有益效果:
[0015](I)由于本身為對稱結(jié)構(gòu)，因此本發(fā)明各種機(jī)械可以正向或反向旋轉(zhuǎn)；
[0016](2)由另一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪代替旋閥片，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中旋閥片開/合過程的噪聲；
[0017](3)多個(gè)行星活塞輪的嚙合過程是連續(xù)地，沒有嚴(yán)格的開/合階段，從而保證了輸出扭矩連續(xù)平穩(wěn)；
[0018](4)避免了流體對旋閥片的沖擊，減小了能量損失，從而提高了本發(fā)明各種機(jī)械的效率和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1A為現(xiàn)有技術(shù)星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的側(cè)面斷面示意圖；
[0020]圖1B為圖1A所示星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)原理示意圖；
[0021]圖2A為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的側(cè)面斷面示意圖；
[0022]圖2B為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)原理示意圖；
[0023]圖3A為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置中行星活塞輪固定法蘭的示意圖；
[0024]圖3B為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的裝配示意圖；
[0025]圖4A為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置中轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的中心太陽輪與行星活塞輪的尺寸幾何關(guān)系示意圖；
[0026]圖4B為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置中可變?nèi)莘e端面的尺寸幾何關(guān)系示意圖；
[0027]圖5A為行星活塞輪個(gè)數(shù)為4時(shí)，雙輪星旋式流體機(jī)械裝置單嚙合點(diǎn)狀態(tài)的示意圖；
[0028]圖5B為行星活塞輪個(gè)數(shù)為4時(shí)，雙輪星旋式流體機(jī)械裝置雙嚙合點(diǎn)狀態(tài)的示意圖；
[0029]圖6為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的側(cè)面斷面示意圖；
[0030]圖7為根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)原理示意圖；[0031]圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例發(fā)動(dòng)機(jī)/流體馬達(dá)/壓縮機(jī)的工作流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的元件或?qū)崿F(xiàn)方式，為所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中普通技術(shù)人員所知的形式。
[0033]并且，以下實(shí)施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，
僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但應(yīng)了解，參數(shù)無需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。
[0034]需要說明的是，本文著重對本發(fā)明雙輪星旋式流體機(jī)械裝置中轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和現(xiàn)有技術(shù)的星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的不同之處進(jìn)行了說明。至于兩者的相同之處，可以參照在【背景技術(shù)】中給出的專利申請(專利申請?zhí)?201010196950.8)，該文獻(xiàn)的全部內(nèi)容并入本發(fā)明作為參考。
[0035]對于附圖1A和附圖1B來說，其是引用2010年6月10日提交的星旋式流體馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)及泵的專利申請(專利申請?zhí)?201010196950.8)中的附圖，其圖中所標(biāo)記的圖號僅供參考，不納入本發(fā)明使用。為方便本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明理解，首先將本發(fā)明所涉及主要元件進(jìn)行編號說明，具體如下所示:
[0036]01-主動(dòng)軸；02-主軸密封膠圈；
·[0037]03-主動(dòng)軸前端蓋；04_鎖緊螺母；
[0038]05-主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪前固定法蘭；
[0039]06-法蘭密封環(huán)；07-鍵；
[0040]08-太陽輪軸承 09-缸體；
[0041]10-太陽輪；11-主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪后固定法蘭；
[0042]12-太陽輪密封環(huán)13-主動(dòng)軸后端蓋；
[0043]14-主軸軸承； 15-從動(dòng)軸；
[0044]16-從動(dòng)軸后端蓋；17-后缸蓋；
[0045]18-從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪后固定法蘭；
[0046]19-兩端支點(diǎn)梁式行星活塞輪軸；20_行星活塞輪軸承；
[0047]21-行星活塞輪；22-軸套；
[0048]23-鎖緊螺帽； 24-滑塊；
[0049]25-前缸蓋；26-從動(dòng)軸前端蓋；
[0050]27-從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪前固定法蘭；
[0051]28-從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪固定法蘭盤；
[0052]29-鎖緊螺帽；
[0053]30-主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪固定法蘭盤；
[0054]31-懸臂梁式行星活塞輪軸；
[0055]100-流體進(jìn)口 ； 200-流體出口。[0056]本發(fā)明提出了一種雙輪星旋式流體機(jī)械裝置。該雙輪星旋式流體機(jī)械裝置基于兩臺相互嵌合的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置包括:環(huán)形活塞空間，環(huán)繞主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與主軸的中心軸線垂直；N個(gè)滾柱行星活塞輪，在環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，沿環(huán)形活塞空間內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其中N大于等于3。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，對于該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的環(huán)形活塞空間，其內(nèi)外徑之差應(yīng)當(dāng)恰好等于行星活塞輪的直徑。
[0057]基于上述轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，本發(fā)明雙輪星旋式流體機(jī)械裝置包括:第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、流體進(jìn)口和流體出口。第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置位于雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的左側(cè)，包括:第一環(huán)形活塞空間，環(huán)繞第一主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與第一主軸的中心軸線垂直A1個(gè)滾柱行星活塞輪，在第一環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，可沿該第一環(huán)形活塞空間滾動(dòng)，其中N1 ^ 3。第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置位于雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的右側(cè)，包括:第二環(huán)形活塞空間，環(huán)繞第二主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與第二主軸的中心軸線垂直；N2個(gè)滾柱行星活塞輪，在第二環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，可沿該第二環(huán)形活塞空間滾動(dòng)，其中N2 >3。其中，第一主軸和第二主軸相互平行；第一環(huán)形活塞空間和第二環(huán)形活塞空間部分重合；第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的滾柱行星活塞輪形狀相同，并可相互嚙合地通過兩環(huán)形活塞空間的重合部分。流體進(jìn)口和流體出口，沿垂直于所述第一主軸和第二主軸的方向相對設(shè)置，分別與兩環(huán)形活塞空間的重合部分相連通。其中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中，其滾柱行星活塞輪伸出環(huán)形活塞空間外的部分通過連接件連接到主軸上，與主軸聯(lián)動(dòng)。其中，第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中，滾柱行星活塞輪的數(shù)量可以相同，也可以不同。
[0058]下文以第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)對稱，且由第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置輸入/輸出扭矩的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置為例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2A為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的側(cè)面斷面示意圖；圖2B為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)原理示意圖。
[0059]對于由一側(cè)轉(zhuǎn) 動(dòng)裝置的主軸輸入或輸出扭矩的情況，定義輸入或輸出扭矩的主軸對應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，如圖2A中右側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置；另一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，如圖2A中左側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。
[0060]請參照圖2A，對于右側(cè)的主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，后缸蓋和前缸蓋分別固定于主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置缸體09的后端和前端。主動(dòng)軸后端蓋13和主動(dòng)軸前端蓋03分別固定于后缸蓋和前缸蓋的外側(cè)，支撐主動(dòng)軸01。中心太陽輪10套住主動(dòng)軸01旋轉(zhuǎn)安裝，中心太陽輪外圓面與缸體內(nèi)圓面之間形成第二環(huán)形活塞空間，該第二環(huán)形活塞空間的兩側(cè)由前缸蓋和后缸蓋密封。6個(gè)行星活塞輪設(shè)置于該第二環(huán)形活塞空間內(nèi)，沿該第二環(huán)形活塞空間滾動(dòng)。
[0061]請參照圖2A，對于左側(cè)的從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，后缸蓋17和前缸蓋25分別固定于從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置缸體的后端和前端。從動(dòng)軸后端蓋16和從動(dòng)軸前端蓋26分別固定于后缸蓋17和前缸蓋25的外側(cè)，支撐從動(dòng)軸15。中心太陽輪套住從動(dòng)軸15旋轉(zhuǎn)安裝，中心太陽輪外圓面與缸體內(nèi)圓面之間形成第一環(huán)形活塞空間，該第一環(huán)形活塞空間的兩側(cè)由前缸蓋和后缸蓋密封。6個(gè)行星活塞輪(如:21)設(shè)置于該第一環(huán)形活塞空間內(nèi)，固定于至少一側(cè)的行星活塞輪固定法蘭，沿該第一環(huán)形活塞空間滾動(dòng)。
[0062]如常見的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)那樣，如圖2A所示，本雙輪星旋式流體機(jī)械裝置有太陽輪軸承
08、主軸軸承14和行星活塞輪軸承20等支持旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件。為了實(shí)現(xiàn)環(huán)形活塞空間的密封，在相應(yīng)的位置設(shè)置有主軸密封膠圈02、法蘭密封環(huán)06、太陽輪密封環(huán)12等流體機(jī)械密封部件。為了減小行星活塞輪與環(huán)形活塞空間的摩擦，在行星活塞輪與環(huán)形活塞空間接觸的部分設(shè)置軸套22。
[0063]為了實(shí)現(xiàn)兩轉(zhuǎn)動(dòng)裝置環(huán)形活塞空間重合部的精確設(shè)置，主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的缸體優(yōu)選為一體成型。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在保證精度的前提下，兩者的缸體也可以分別成型。
[0064]無論是主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置還是從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，行星活塞輪在環(huán)形活塞空間內(nèi)的位置是有嚴(yán)格限制的，而對行星活塞輪位置的限定是通過至少一個(gè)行星活塞輪固定法蘭實(shí)現(xiàn)的。
[0065]請參照圖3A，圖3A為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置中行星活塞輪固定法蘭的示意圖。該行星活塞輪固定法蘭整體上呈具有一定厚度的齒輪狀。該齒輪狀行星活塞輪固定法蘭包括:中間的旋轉(zhuǎn)部和四周的齒牙部。該旋轉(zhuǎn)部中心設(shè)置供主軸穿過的孔。
[0066]該齒牙部包括個(gè)數(shù)與星旋式轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中行星活塞輪的個(gè)數(shù)相同的多個(gè)齒牙。每一齒牙的橫截面至少包括與行星活塞輪端面相匹配的圓形部分，該圓形部分的圓心上設(shè)置供行星活塞輪的芯軸插入的圓孔。優(yōu)選地，如圖3A所示，該齒牙的橫截面形狀還包括:其兩側(cè)的，在對應(yīng)行星活塞輪與另一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的行星活塞輪相嚙合時(shí)，兩相互嚙合的行星活塞輪之間位于中心太陽輪外側(cè)的空隙部分確定部分的對應(yīng)部分，從而減小了容積不變區(qū)。
[0067]圖3B為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的裝配示意圖。如圖3B所示,行星活塞輪的支持芯軸為兩端對稱支點(diǎn)構(gòu)造，可以均勻地承受載荷，以保證行星活塞輪滾動(dòng)運(yùn)行時(shí)與缸體、太陽輪的圓筒面有足夠的密封精度與壽命。行星活塞輪的支持芯軸的兩端對稱支點(diǎn)設(shè)在其兩側(cè)對稱安裝的行星活塞輪固定法蘭上。由于主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中行星活塞輪相互嚙合的通過兩環(huán)形活塞空間的重合部分，因此，對于主轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和從轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中位于同一側(cè)的兩行星活塞輪固定法蘭，其旋轉(zhuǎn)軸相互平行，其齒牙部同樣相互嚙合地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0068]采用該種行星活塞輪固定方式后，實(shí)際上在兩轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的相應(yīng)行星活塞輪固定法蘭構(gòu)成了齒輪泵(馬達(dá))。由于在轉(zhuǎn)子的中部為多個(gè)行星活塞輪的滾動(dòng)支持，因此，行星活塞輪固定法蘭與缸體的接觸面間隙經(jīng)過初始跑合后，以行星活塞輪的無磨擦滾動(dòng)支持為定位基準(zhǔn)，間隙穩(wěn)定下來不再擴(kuò)大，實(shí)現(xiàn)了有支撐定位基準(zhǔn)的磨擦境界面臨界滑動(dòng)狀態(tài)，這是一個(gè)相對運(yùn)動(dòng)面之間隙為最小、無接觸、無磨擦、無磨損的理想的滑動(dòng)密封構(gòu)造。從精密工學(xué)的原理出發(fā)，優(yōu)先采用此種平衡對稱的構(gòu)造。
[0069]對于如圖2A和圖2B所示的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置而言，要保證其順利運(yùn)轉(zhuǎn)，兩行星活塞輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)需要滿足預(yù)設(shè)的條件。以下將針對兩行星活塞輪轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行說明。
[0070]圖4A為圖2A所示雙輪星旋式流體機(jī)械裝置中轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的中心太陽輪與行星活塞輪的尺寸幾何關(guān)系示意圖。如圖4A所示，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的各參數(shù)如下:
[0071]D-環(huán)形活塞空間外徑；
[0072]Φ-環(huán)形活塞空間內(nèi)徑；
[0073]r-行星活塞輪半徑；
[0074]R-行星活塞輪中心分度圓半徑；
[0075]Θ -行星活塞輪分度半角；
[0076]N-行星活塞輪數(shù)量。[0077]如圖4A所示，要保證第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的滾柱行星活塞輪相互嚙合，需要保證以下條件:
[0078]
【權(quán)利要求】
1.一種雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，包括: 第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，包括:第一環(huán)形活塞空間，環(huán)繞第一主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與第一主軸的中心軸線垂直A1個(gè)滾柱行星活塞輪，在第一環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，可沿該第一環(huán)形活塞空間滾動(dòng)； 第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，與所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置相互嵌合，包括:第二環(huán)形活塞空間，環(huán)繞第二主軸設(shè)置，其環(huán)形橫截面與第二主軸的中心軸線垂直；n2個(gè)滾柱行星活塞輪，在第二環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置，可沿該第二環(huán)形活塞空間滾動(dòng)；所述第一環(huán)形活塞空間和第二環(huán)形活塞空間部分重合； 流體進(jìn)口和流體出口，沿垂直于所述第一主軸和第二主軸的方向相對設(shè)置，分別與兩環(huán)形活塞空間的重合部分相連通； 其中，所述第一主軸和第二主軸相互平行；第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的滾柱行星活塞輪形狀相同，并可相互嚙合地通過第一環(huán)形活塞空間和第二環(huán)形活塞空間的重合部分，所述N1、N2均為大于等于3的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置為滿足以下條件的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置:

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，所述N為大于等于5的整數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，所述N1>N2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置均包括: 缸體； 后缸蓋和前缸蓋，分別固定于所述缸體的后端和前端； 主軸后端蓋和主軸前端蓋，分別固定于所述后缸蓋和前缸蓋的外側(cè)，支撐主軸； 中心太陽輪，套住主軸旋轉(zhuǎn)安裝，中心太陽輪外圓面與缸體內(nèi)圓面之間形成環(huán)形活塞空間，該環(huán)形活塞空間的兩側(cè)由所述前缸蓋和后缸蓋密封，行星活塞輪在該環(huán)形活塞空間內(nèi)均勻設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，滾柱行星活塞輪通過兩端的行星活塞輪固定法蘭固定于主軸上， 所述行星活塞輪固定法蘭呈具有一定厚度的齒輪狀，包括:旋轉(zhuǎn)部，位于所述行星活塞輪固定法蘭的中間，其中心設(shè)置供主軸穿過的孔；齒牙部，包括均勻設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)部的外圍四周的與各行星活塞輪對應(yīng)的多個(gè)齒牙，每一齒牙中心設(shè)置供行星活塞輪芯軸插入的孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，所述齒牙的橫截面至少包括與行星活塞輪端面相匹配的圓形部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，齒牙的橫截面形狀還包括:其兩側(cè)的，在兩行星活塞輪相嚙合時(shí)，該兩行星活塞輪之間位于中心太陽輪外側(cè)的空隙部分對應(yīng)的形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于: 所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中，滾柱行星活塞輪通過位于前端和后端其中之一的行星活塞輪固定法蘭固定于主軸上； 所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中，滾柱行星活塞輪通過位于前端和后端其中另一的行星活塞輪固定法蘭固定于主軸上； 所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中，滾柱行星活塞輪與行星活塞輪固定法蘭相對的另一端為懸空端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，所述行星活塞輪的懸空端通過固定于其上的圓形滑塊抵接于相應(yīng)的前缸蓋或后缸蓋上。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，還包括: 容積填充塊，位于滾柱行星活塞輪的兩側(cè)，固定于至少一端的行星活塞輪固定法蘭上，填充于在兩行星活塞輪相嚙合時(shí)，該兩行星活塞輪之間位于中心太陽輪外側(cè)的空隙部分。`
12.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于，通過所述第一主軸或第二主軸至少其中之一來輸入或輸出扭矩。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置，其特征在于: 當(dāng)應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，所述流體進(jìn)口與燃燒室相連通，所述流體出口與廢氣排出口相連通； 當(dāng)應(yīng)用于流體馬達(dá)時(shí)，所述流體進(jìn)口與高壓流體進(jìn)口相連通，所述流體出口與低壓流體排出口相連通； 當(dāng)應(yīng)用于壓縮機(jī)時(shí)，所述流體進(jìn)口與低壓流體進(jìn)口相連通，所述流體出口與高壓流體輸出口相連通；或 當(dāng)應(yīng)用于泵時(shí)，所述流體進(jìn)口與低壓流體進(jìn)口相連通，所述流體出口與高壓流體輸出口相連通。
14.一種包括權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于: 所述流體進(jìn)口與燃燒室相連通，所述流體出口與廢氣排出口相連通。
15.一種包括權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的流體馬達(dá)，其特征在于: 所述流體進(jìn)口與高壓流體輸出口相連通，所述流體出口與低壓流體進(jìn)口相連通。
16.一種包括權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的壓縮機(jī)，其特征在于: 所述流體進(jìn)口與低壓流體進(jìn)口相連通，所述流體出口與高壓流體輸出口相連通。
17.—種包括權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的雙輪星旋式流體機(jī)械裝置的泵，其特征在于:所述流體進(jìn)口與 低壓流體進(jìn)口相連通，所述流體出口與高壓流體輸出口相連通。
【文檔編號】F04C2/12GK103790637SQ201210429595
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月31日
【發(fā)明者】姚其槐, 姚鎮(zhèn) 申請人:北京星旋世紀(jì)科技有限公司