摆动叶片的轮盘式动能转换器的制作方法

本发明涉及流体动力机械制造，尤其涉及一种摆动叶片的轮盘式动能转换器。

背景技术：

1、动能转换器如气体压缩机、气动机、液泵、液动机、马达等都是普遍使用的流体动力机械设备。

2、现有的动能转换器存在有诸多问题，例如活塞式气体压缩机存在活塞、连杆、曲轴等，它们的机械惯性在往复运动时消耗大量动能，导致其效率一般在60-70％左右；液体输送泵由于结构的原因，存在内部泄漏不可避免和内泄消耗驱动功等问题，使液体输送泵的工作效率低，仅能在60-80％以内，而气动马达的效率则更低。

技术实现思路

1、本发明提供摆动叶片的轮盘式动能转换器，以解决上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种摆动叶片的轮盘式动能转换器，包括壳体、主轴、轮盘组以及叶片组；

4、所述壳体两侧分别设置有输入口和输出口，壳体内部设有壳体内腔；所述主轴穿设于所述壳体内腔，所述轮盘组套设在所述主轴上，所述轮盘组的上下表面分别与所述壳体内腔的上下壁面贴紧，所述叶片组安装在所述轮盘组周向设置的叶片安装槽内，叶片组的上下表面分别与所述壳体内腔的上下壁面贴紧；所述轮盘组偏心安装在壳体内腔内部；

5、所述轮盘组包括上轮盘、下轮盘以及中间圆环，所述上轮盘和下轮盘由上至下依次设置在壳体内腔内，所述中间圆环设于所述上轮盘和下轮盘之间，用于防止流体进入二者之间的轮盘间隙；

6、所述叶片组包括若干上叶片、若干下叶片以及若干中间挡板，一个所述上叶片和一个所述下叶片由上至下依次设置在一个叶片安装槽内，且上叶片和下叶片能够在叶片安装槽内同步转动；所述上叶片和下叶片之间设有中间挡板，中间挡板用于防止流体进入二者之间的间隙，所述上叶片和下叶片的均具有弧形面，弧形面设于叶片安装槽外，且靠近壳体内腔壁面；若干上叶片和下叶片中有一组上叶片和下叶片为主叶片，其余为辅助叶片，主叶片的弧形面的尾部与相邻的一个辅助叶片的弧形面尾端部相对设置，主叶片弧形面与除和其相对设置的辅助叶片外的任意一个辅助叶片的弧形面以及壳体内腔壁面之间形成密封的月牙型空腔，主叶片的弧形面面积大于辅助叶片弧形面面积，当叶片组随所述轮盘组以及主轴在壳体内腔中偏心顺时针转动时，月牙型空腔转动至输入口时，流体进入月牙型空腔，随着叶片组继续被驱动转动，月牙型空腔空间被压缩，其内部的流体被压缩，当月牙型空腔转动至与输出口连通时，其内部的流体由输出口排出。

7、进一步地，上轮盘上沿主轴轴向方向设有第一凹槽，下轮盘上沿主轴轴向方向设有第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽形成中间圆环安装槽，所述中间圆环设于所述中间圆环安装槽内，中间圆环的径向紧固力使中间圆环的内壁与中间圆环安装槽内壁贴紧；

8、上轮盘表面设有第一滚针安装孔、下轮盘表面设有第二滚针安装孔，所述中间圆环上贯穿有第三滚针安装孔，第一滚针中部设置在所述第三滚针安装孔内，上下两端分别设置在所述第一滚针安装孔和第二滚针安装孔内；

9、所述中间圆环上设有安装槽，安装槽内安装有第一弹性体，第一弹性体轴向弹力使得上轮盘顶部表面与壳体上部内表面抵接，下轮盘底部表面与壳体下部内表面抵接。

10、进一步地，上叶片和下叶片上均设有挡板槽，上叶片的挡板槽和下叶片的挡板槽形成挡板安装槽，中间挡板设于挡板安装槽内；

11、叶片组还包括第二弹性体和第三弹性体；

12、上叶片和下叶片上均沿轴向方向设有安装孔，第三弹性体沿主轴轴向方向设置在上叶片安装孔和下叶片安装孔内，第三弹性体的上端与上叶片安装孔的顶部内壁抵接，下端与下叶片安装孔的底部内壁抵接，使上叶片和下叶片分别与壳体内腔壁面贴紧；

13、中间挡板上设有弹性体安装槽，所述第二弹性体设于所述弹性体安装槽内，第二弹性体的两侧分别与所述弹性体安装槽的内壁以及弹性体安装槽开口朝向的上叶片和下叶片的挡板安装槽内壁抵接，在第二弹性体为所述中间挡板提供与挡板安装槽内壁贴紧的力。

14、进一步地，叶片组还包括销轴和第二滚针；

15、所述上叶片和下叶片上均沿轴向方向设有第二滚针安装孔，所述第二滚针的上端设于上叶片的第二滚针安装孔内，下端设于下叶片的第二滚针安装孔内；

16、所述中间挡板上沿轴向方向设有销轴孔，所述销轴孔与所述弹性体安装槽分别设于所述中间挡板的两端，所述销轴安装在销轴孔内，弹性机构的两端分别与所述销轴以及所述第二滚针连接，使挡板与挡板安装槽内壁贴紧。

17、进一步地，上轮盘和下轮盘上均沿轴向方向设有第一弹簧安装槽，所述上叶片与所述下叶片上均设有第二弹簧安装槽，第一涡卷弹簧的两端分别设置在上轮盘的第一弹簧安装槽和上叶片的第二弹簧安装槽内，将上叶片与上轮盘连接，第二涡卷弹簧的两端分别设置在下轮盘的第一弹簧安装槽和下叶片的第二弹簧安装槽内，将下叶片与下轮盘连接。

18、进一步地，所述上轮盘和下轮盘组合安装后形成所述叶片安装槽，所述上叶片和下叶片的头部均设于叶片安装槽内；叶片安装槽的凹面为圆心角大于180°的圆弧壁；

19、安装有所述辅助叶片的所述叶片安装槽槽口的一侧设有限位部，所述辅助叶片的上叶片和下叶片的弧形面的端部设有凸台，当所述辅助叶片转动时，所述凸台能够与所述限位部抵接，用于限制辅助叶片张开的最大角度。

20、进一步地，所述上轮盘和所述下轮盘的周缘沿径向方向均设置有预留半槽，上轮盘和所述下轮盘的预留半槽形成预留槽，当叶片组转动时，上叶片与下叶片之间的中间挡板部分能够运动至所述预留槽内。

21、进一步地，所述中间圆环外壁周向设有若干凹槽，所述上叶片和下叶片放置在叶片安装槽内时，上叶片和下叶片的内侧部分设于所述凹槽内。

22、本发明的有益效果是：

23、本发明中公开的摆动叶片的轮盘式动能转换器，轮盘组的上下表面分别与所述壳体内腔的上下壁面贴紧，中间圆环设于上轮盘和下轮盘之间，用于防止流体进入二者之间的轮盘间隙，叶片组的上下表面分别与壳体内腔的上下壁面贴紧，上叶片和下叶片之间设有中间挡板，中间挡板能够防止流体进入二者之间的间隙，轮盘组偏心安装在壳体内腔内部，主叶片与一个辅助叶片以及壳体内腔壁面之间形成密封的月牙型空腔，当叶片组随所述轮盘组以及主轴在壳体内腔中偏心顺时针转动时，月牙型空腔转动至输入口时，流体进入月牙型空腔，随着叶片组继续被驱动转动，月牙型空腔空间被压缩，其内部的流体被压缩，当月牙型空腔转动至与输出口连通时，其内部的流体由输出口排出，本动能转换器能够防止轮盘组及叶片组随主轴转动过程中，流体由轮盘与壳体的间隙，轮盘之间的轮盘间隙、叶片与壳体之间的间隙以及叶片之间的间隙流入，能过保证流体仅能经叶片输入口进入后由月牙型空腔压缩由输出口排出，大大减少了机械设备的内部泄露，减少了流体压缩输送的能耗，提高了机械设备的工作效率。

技术特征：

1.一种摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，包括壳体(1)、主轴(2)、轮盘组(3)以及叶片组(4)；

2.根据权利要求1所述的摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，上轮盘(31)上沿主轴(2)轴向方向设有第一凹槽(311)，下轮盘(32)上沿主轴轴向方向设有第二凹槽(321)，所述第一凹槽和第二凹槽形成中间圆环安装槽(36)，所述中间圆环(33)设于所述中间圆环安装槽内，中间圆环的径向紧固力使中间圆环的内壁与中间圆环安装槽内壁贴紧；

3.根据权利要求1所述的摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，上叶片(41)和下叶片(42)上均设有挡板槽(411)，上叶片的挡板槽和下叶片的挡板槽形成挡板安装槽(412)，中间挡板(43)设于挡板安装槽(412)内；

4.根据权利要求3所述的摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，叶片组还包括销轴和第二滚针；

5.根据权利要求1所述的摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，上轮盘(31)和下轮盘(32)上均沿轴向方向设有第一弹簧安装槽(312)，所述上叶片(41)与所述下叶片(42)上均设有第二弹簧安装槽(422)，第一涡卷弹簧(9)的两端分别设置在上轮盘的第一弹簧安装槽和上叶片的第二弹簧安装槽内，将上叶片与上轮盘连接，第二涡卷弹簧的两端分别设置在下轮盘的第一弹簧安装槽和下叶片的第二弹簧安装槽内，将下叶片与下轮盘连接。

6.根据权利要求1所述的摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，所述上轮盘(31)和下轮盘(32)组合安装后形成所述叶片安装槽(35)，所述上叶片(41)和下叶片(42)的头部(413)均设于叶片安装槽内；叶片安装槽(35)的凹面为圆心角大于180°的圆弧壁；

7.根据权利要求1所述的摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，所述上轮盘(31)和所述下轮盘(32)的周缘沿径向方向均设置有预留半槽(313)，上轮盘和所述下轮盘的预留半槽形成预留槽(314)，当叶片组转动时，上叶片与下叶片之间的中间挡板(43)部分能够运动至所述预留槽内。

8.根据权利要求1所述的摆动叶片的轮盘式动能转换器，其特征在于，所述中间圆环(33)外壁周向设有若干凹槽(332)，所述上叶片和下叶片放置在叶片安装槽(35)内时，上叶片和下叶片的内侧部分设于所述凹槽(332)内。

技术总结
本发明公开了摆动叶片的轮盘式动能转换器，包括壳体、主轴、轮盘组及叶片组；主轴穿设于壳体内腔，轮盘组套设在主轴上，轮盘组上下表面分别与壳体内腔上下壁面贴紧，叶片组设于轮盘组的叶片安装槽内，叶片组的上下表面分别与壳体内腔壁面贴紧；轮盘组偏心设于壳体内腔中；轮盘组包括上轮盘、下轮盘及中间圆环，中间圆环设于上下轮盘之间，防止流体进入轮盘间隙；叶片组包括上叶片、下叶片及中间挡板，上叶片和下叶片间设有中间挡板，防止流体进入二者间的间隙，主叶片与辅助叶片及壳体内腔壁面之间形成密封月牙型空腔，叶片转动流体进入月牙型空腔，叶片组继续转动，流体被压缩由输出口排出；本发明能减少内部泄露和能量消耗，提高工作效率。

技术研发人员：孙逊,孙罡,孙茂璇
受保护的技术使用者：大连千源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5