轴向力平衡涡旋流体机构及包括其的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热能及动力领域，尤其涉及一种轴向力平衡涡旋流体机构，本发明还涉及包括所述轴向力平衡涡旋流体机构的压气机、发动机。
【背景技术】
[0002]祸旋(祸圈)流体机构(压缩机、泵、膨胀机，其英文名字为scroll compressor、scroll expander)具有许多优点，也日趋广泛地被应用，但是其轴向力大、摩擦损失大，而且因轴向力大造成的磨损形成密封配合面的间隙增大，进而影响工作效率的问题一直没有得到解决。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下:
[0004]方案1，一种轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴、动盘和静盘，在所述静盘上设置静盘涡旋结构，在所述动盘的两侧上分别设置动盘涡旋结构，所述动盘设置在所述偏心轴的偏心体上，在所述动盘的两侧设置所述静盘，相对应的所述静盘涡旋结构和所述动盘涡旋结构相配合。
[0005]方案2，一种轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴、动盘和静盘，在所述静盘上设置静盘涡旋结构，在所述动盘的侧面上设置动盘涡旋结构，两个所述动盘背靠背设置在所述偏心轴的偏心体上，对于每个所述动盘的所述动盘涡旋结构对应设置所述静盘，相对应的所述静盘涡旋结构和所述动盘涡旋结构相配合。
[0006]方案3，一种轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴A、偏心轴B、动盘A、动盘B和静盘，在所述静盘上设置静盘涡旋结构，在所述动盘A上设置动盘涡旋结构，在所述动盘B上设置动盘涡旋结构，所述动盘A和所述动盘B背靠背设置，所述动盘A设置在所述偏心轴A的偏心体上，所述动盘B设置在所述偏心轴B的偏心体上，对应所述动盘A上的所述动盘涡旋结构设置所述静盘，对应所述动盘B上的所述动盘涡旋结构设置所述静盘，相对应的所述静盘涡旋结构和所述动盘涡旋结构相配合。
[0007]方案4，在方案3的基础上，所述偏心轴A和/或所述偏心轴B设为曲轴。
[0008]方案5，一种轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴、动盘和静盘，在所述静盘上设置静盘涡旋结构，在所述动盘的两侧上分别设置动盘涡旋结构，至少两个所述动盘设置在所述偏心轴的偏心体上，在相邻的两个所述动盘之间设置附属静盘，在所述附属静盘的两侧上设置静盘涡旋结构，对于不与所述附属静盘上的所述静盘涡旋结构相对应的所述动盘上的所述动盘涡旋结构设置所述静盘，相对应的所述静盘涡旋结构和所述动盘涡旋结构相配合。
[0009]方案6，在方案5的基础上，至少一个所述附属静盘两侧的所述动盘相互固连。
[0010]方案7，一种轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴、动盘和静盘，在所述静盘的两侧上分别设置静盘涡旋结构，在所述动盘上设置动盘涡旋结构，两个所述动盘面对面设置在所述偏心轴的偏心体上，在面对面设置的两个所述动盘之间设置所述静盘，相对应的所述静盘涡旋结构和所述动盘涡旋结构相配合。
[0011]方案8，在方案1、2、5、6或7中任一方案的基础上，所述偏心轴设为曲轴。
[0012]方案9，在方案I至7中任一方案的基础上，所有所述动盘涡旋结构中至少一部分设为3D动盘涡旋结构，与所述3D动盘涡旋结构相对应的所述静盘涡旋结构设为3D静盘涡旋结构。
[0013]方案10，在方案I至7中任一方案的基础上，所述动盘涡旋结构和与其相对应的所述静盘涡旋结构形成流道，至少两个所述流道串联。
[0014]方案11，一种包括方案I至10中任一方案所述轴向力平衡涡旋流体机构的压气机，所述轴向力平衡涡旋流体机构的远心通道口设为气体入口。
[0015]方案12，一种包括方案I至10中任一方案所述轴向力平衡涡旋流体机构的发动机，所述轴向力平衡涡旋流体机构的近心通道口设为工质入口。
[0016]方案13，在方案12的基础上，所述轴向力平衡涡旋流体机构的所述近心通道口与工质源连通。
[0017]方案14，在方案12的基础上，所述轴向力平衡涡旋流体机构的所述近心通道口与燃烧室连通。
[0018]方案15，一种包括方案I至10中任一方案所述轴向力平衡涡旋流体机构的发动机，在所述轴向力平衡涡旋流体机构的近心通道口处设置燃烧室。
[0019]本方明中，所谓的“两个所述动盘面对面设置”是指两个所述动盘的设置有所述动盘涡旋结构的一面相对设置。
[0020]本方明中，所谓的“两个所述动盘背靠背设置”是指两个所述动盘的未设置所述动盘涡旋结构的一面相对设置。
[0021]本方明中，所谓的“所述动盘A和所述动盘B背靠背设置”是指所述动盘A的未设置所述动盘涡旋结构的一面与所述动盘B的未设置所述动盘涡旋结构的一面相对设置。
[0022]本发明中，所谓的“动盘涡旋结构”是指设置在所述动盘上的由螺旋线构成的结构。
[0023]本发明中，所谓的“静盘涡旋结构”是指设置在所述静盘上的由螺旋线构成的结构。
[0024]本发明中，所述动盘涡旋结构可由一条或两条以上螺旋线构成。
[0025]本发明中，所述静盘涡旋结构可由一条或两条以上螺旋线构成。
[0026]本发明中，所谓的“螺旋线”是指一切能够满足所述动盘和所述静盘所需要的密封配合条件所需要的线型，例如圆渐开线、正多边形渐开线(偶数或奇数多边形)、线段渐开线、半圆渐开线、阿基米德螺旋线、代数螺旋线、变径基圆渐开线、包络型线、以及通用型线等。
[0027]本发明中，所谓的“固连”是指固定连接，包括将两个以上部件经整体成型而成的一个部件化的结构方式。
[0028]本发明中，所谓的“工质源”是指能够提供具有一定压力和一定温度的气体工质的系统、单元或储罐，例如:锅炉、燃烧室、加热器、汽化器、压缩气体源等。
[0029]本发明中，至少包括两个工质通道口，而且分布在不同的半径上，处于半径较小的通道口为近心通道口，处于半径较大的通道口为远心通道口。
[0030]本发明中，所述3D动盘涡旋结构和所述3D静盘涡旋结构中的所谓“3D”是指在动盘或静盘半径方向上涡旋结构的高度不同。
[0031]本发明中，应根据公知技术确定涡旋方向，以实现对流体机构设定的功能。
[0032]本发明中，可选择性地选择，一所述动盘上的动盘涡旋结构的涡旋方向可以相同，也可以不同。
[0033]本发明中，应根据热能与动力领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。
[0034]本发明的有益效果如下:本发明的所述轴向力平衡涡旋流体机构的轴向力小、摩擦损失小，工作效率高。
【附图说明】
[0035]图1所示的是本发明实施例1的结构示意图；
[0036]图2所示的是本发明实施例2的结构示意图；
[0037]图3所示的是本发明实施例3的结构示意图；
[0038]图4所示的是本发明实施例4的结构示意图；
[0039]图5所示的是本发明实施例5的结构示意图；
[0040]图6所示的是本发明实施例6的结构示意图；
[0041]图7所示的是本发明实施例7的结构示意图；
[0042]图8所示的是本发明实施例8的结构示意图；
[0043]图9所示的是本发明实施例9的结构示意图；
[0044]图10所示的是本发明实施例10的结构示意图；
[0045]图11所示的是本发明实施例11的结构示意图；
[0046]图12所示的是本发明实施例12的结构示意图；
[0047]图13所示的是本发明实施例13的结构示意图；
[0048]图14所示的是本发明实施例14的结构示意图；
[0049]图15所示的是本发明实施例15的结构示意图；
[0050]图16所示的是本发明实施例16的结构示意图；
[0051]图17所示的是本发明实施例17的结构示意图，
[0052]图中:
[0053]I偏心轴、101偏心轴A、102偏心轴B、2动盘、201动盘A、202动盘B、3静盘、4静盘涡旋结构、5动盘涡旋结构、6偏心体、7燃烧室、8曲轴、9工质源。
【具体实施方式】
[0054]实施例1
[0055]如图1所示的轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴1、动盘2和静盘3，在所述静盘3上设置静盘涡旋结构4，在所述动盘2的两侧上分别设置动盘涡旋结构5，所述动盘2设置在所述偏心轴I的偏心体6上，在所述动盘2的两侧设置所述静盘3，相对应的所述静盘涡旋结构4和所述动盘涡旋结构5相配合。
[0056]实施例2
[0057]如图2所示的轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴1、动盘2和静盘3，在所述静盘3上设置静盘涡旋结构4，在所述动盘2的侧面上设置动盘涡旋结构5，两个所述动盘2背靠背设置在所述偏心轴I的偏心体6上，对于每个所述动盘2的所述动盘涡旋结构5对应设置所述静盘3，相对应的所述静盘涡旋结构4和所述动盘涡旋结构5相配合。
[0058]实施例3
[0059]如图3所示的轴向力平衡涡旋流体机构，其在实施例2的基础上:将所述偏心轴I设为曲轴8。
[0060]实施例4
[0061]如图4所示的轴向力平衡涡旋流体机构，包括偏心轴A11、偏心轴B102、动盘A201、动盘B202和静盘3，在所述静盘3上设置静盘涡旋结构4，在所述动盘A201上设置动盘涡旋结构5，在所述动盘B202上设置动盘涡旋结构5，所述动盘A201和所述动盘B202背靠背设置，所述动盘A201设置在所述偏心轴AlOl的偏心体6上，所述动盘B202设置在所述偏心轴B102的偏心体6上，对应所述动盘A201上的所述动盘涡旋结构5设置所述静盘3，对应所述动盘B202上的所述动盘涡旋结构5设置所述静盘3，相对应的所述静盘涡旋结构4和所述动盘涡旋结构5相配合。
[0062]本实施例中所述偏心轴AlOl的所述偏心体6和所述偏心轴B102的偏心体6的相位相同。
[0063]实施例5
[0064]如图5所示的轴向力平衡涡旋流体机构，其与实施例4的区别为:所述偏心轴AlOl的所述偏心体6和所述偏心轴B102的偏心体6的相位相差180度。
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