专利名称：旋摆式变容机的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于封闭式可变容积装置的改进设计。
目前，实际中常用的变容机主要有齿轮式变容机、叶片式变容机、轴向或径向柱塞式变容机以及活塞曲柄式变容机、转子变容机等等。现有的变容机种类很多，结构上各有所异，然而总的来看，现有的变容机从结构上讲均未超出平面结构范筹，变容容积与外形体积比值小；压力高，容量大的变容机其转速较低，反之，转速高的变容机可变容积小，压力小，易泄漏，可靠性差，以及脉动性大。此外，单一各类的变容机就其应用范围看也很有限，不适于实际生产的需要。
鉴于现有变容机所存在的上述缺点，本实用新型一改以往变容机的平面结构，提供一种新型的球体结构，且适用于马达、泵、内燃机、外燃机以及冷却压缩机特点的变容机，其目的在于以此替代现有的变容机，免除现有变容机所存在的问题。
本实用新型所提供的旋摆式变容机是一种万向铰接式的球形空间结构变容机。它主要由三部分组成，即壳体(1)，轴(2)和节盘(4)。节盘4径向外表面为球面盘体，轴体2有两个(E、F)位于节盘两侧，E轴体由轴头8，两个铰耳9，楔形球冠体10构成，铰耳与节盘铰接；E轴与F轴结构相同，F轴也与节盘铰接，E、F轴的轴线相交于节盘的球心，节盘相对于轴E摆动。有一摆动轴线，即E轴两铰耳的中心线；节盘相对于轴F摆动，有一摆动轴线，即F轴两铰耳的中心线。两摆动轴线相交于节盘的球心，两个楔形球冠体及节盘将壳体内球腔分隔成四个可变腔；壳体3内为空心球体空间，即内表面为球面。壳体上开有两个孔，孔内分别装有轴体E、F，壳体上开有一对进口，一对出口，进出开口位置位于两摆动轴线所在节盘运动极限位置两侧；同时一对进口 或一对出口，在E、F轴线平面同侧。
本实用新型机构运动原理服从于万向节基理。
应用于泵时，外力偶 作用在输入轴E，按万向节原理，则带动节盘及从动轴F旋转；节盘同时相对轴E摆动，也相对轴F摆动。
应用于马达类时，则外力作用于节盘上使主、从动轴时刻受到同向周向力而旋转。其机械力传递过程与泵类相反。(即也满足内燃机的内力外传)。
作内燃机时，在E、F轴体内开有燃烧室，在壳体上最靠近达到压缩比时的位置设火花塞或喷油器(7)，燃烧室与内腔相通同时也与喷油器(或火花塞)相通。
两个楔形球冠体和节盘将壳体内球腔分割成四个可变腔即分隔室。
四个分隔室的每一个都相当于一个缸，按照内燃机的工作循环，每隔90度左右有一缸作功，且其工作力偶方向一致，不存在活塞机的工作死点问题。可省掉起动电机系统及飞轮。
控制各缸的点火分配次数，需要时配合车辆制动系统，可省略变速箱和离合器(另外原因还有该机的旋转惯性小和无死点)。
由于相对运动部件之间都是面与面的低副接触形式，极有利于密封。
在容积变化过程中，存在互补和相位特征1.在任何状态下，轴端楔面体两侧室腔容积之和等于常数。
2.节盘两侧相邻两室腔相位差30度－90度。无论旋向如何，总是存在两个容积增大腔和两个容积减小腔。但只有相位差等于90度时，两个增大腔的容积增量之和等于两个减少腔容积减量之和等于常量。
3.当铰结相位差 为30度≤相位差≤90度范围时，本机应用于马达外燃机、内燃机时，整机无死点。
本实用新型主要优点如下1.可变容积与外形体积比值大，容量比值高。
2.无工质受困现象。
3.适于高压力，高速转工况。
4.主要密封副理论上不受力；面接触，易装封密环、条，所以密封性强。
5.结构强度高，工作可靠稳定，机械效率高。
6.由于一机四腔，且存在相补与相位特点，可使整机工质出入值基本恒定，甚至无脉动性。这是与当前所有变容机的重要区别之一。
7.应用领域广泛。本实用新型就其自身的结构特点无需增删就可以直接用做泵或马达。在此实用新型机体上增设燃烧室及火花塞或喷油器，则可称之为内燃机；增设循环工质管路，使从可变容积中出来的工质经过冷却器或加热器再循环进入本机中，则又可称之为冷却压缩机外燃机。
本实用新型由以下实施例及附图
给出1、轴承、2、轴、3、壳体、4、节盘、5、密封件、6、燃烧室、7、喷油器(或火花塞)；8、轴头、9、铰耳、10、楔形球冠体、附图为本实用新型结构示意图。
以作为内燃机为例节盘4径向外表面为球面盘体，轴体2有两个为E、F，位于节盘两侧。E轴体由轴头8、两个铰耳9和楔形球冠体10构成一体。铰耳与节盘通过轴承1铰接，E、F两轴结构相同，F轴也与节盘通过轴承铰接，E、F轴的轴线相交于节盘的球心。E、F轴体内开有燃烧室6，燃烧室与壳体内腔相通，同时也与喷油器7相通。
壳体3内为空心球体空间，壳体上开有两孔，孔内分别装有轴体E、F，壳体上开有一对进口和一对出口。进、出口位置位于E、F两摆动轴线所在节盘运动极限位置两侧，同时满足一对进口(或一对出口)一定在E、F轴线平面的同侧。进出口为工质交换口。
每对运动副之间均有密封件5。
权利要求1.一种旋摆式变容机，包括轴体2及壳体3，其特征在于它带有一节盘4，节盘4径向外表面为球面盘体，轴体2有两个(E、F)，位于节盘两侧，E轴体由轴头8，两个铰耳9，楔形球冠体10构成，铰耳与节盘铰接；E轴与F轴结构相同，F轴也与节盘铰接，EF轴的轴线相交于节盘的球心；壳体3内为空心球体空间，即内表面为球面，壳体上开有两个孔，孔内分别装有轴体E、F；壳体上开有一对进口，一对出口；进出开口位置位于两摆动轴线所在节盘运动极限位置两侧；同时一对进口或一对出口在E、F轴线平面同侧。
专利摘要本实用新型是关于封闭式可变容积装置结构的改进设计。一改以往变容机的平面结构，提供一种新型的球体结构，且适用于马达、泵内燃机、外燃机以及冷却压缩机特点的变容机，该机由壳体、节盘和EF轴组成。节盘径向外表面为球面盘体，两轴的轴体为楔形球冠体两轴位于节盘两侧并与节盘铰接，两轴线相交于节盘球心。轴体另一端装在空心球体的壳体上。壳体上开有工质交换口。
文档编号F01C1/00GK2097279SQ90203249
公开日1992年2月26日 申请日期1990年3月20日 优先权日1990年3月20日
发明者张全 申请人:张全