与锥形缸体C-1的切线继续作顺时针方向旋转，那么B腔随之消失，中盘B-1渐由左高右低向后高前低转变，从图45状态向图46状态转变，中盘B-1、中叶B-8把整个鼓形球腔分成三份。中盘B-1与锥形缸体C-1的上切线位于中盘B-1上方后面上锥形缸体C-1-1锥面上，下切线位于中盘B-1下方下锥形缸体C-1-2的前方中叶B-8部位。
[0092]9.继而原C腔继续扩大，从中叶B-8左方由方位点10、方位点11经方位点14方位点，中盘B-1前上方向后绕到中叶B-8后方对应于方位点11、方位点I的上切线终，组成中叶B-8左方，中盘B-1上面新的⑶’腔。
[0093]10.原D腔变成中盘前下方从中叶B-8左面10方位点下切线始经方位点8向后绕至中叶B-8右方经方位点5到方位点6下切线终的M腔，即图46阴影部所示，是中盘B-8下方的全部，M腔此时与进排气口 G脱离阻断。
[0094]11.原A腔压缩变小由中盘B-1后上方方位点I上切线始至中盘B_1前方经方位点3到方位点6组成在中盘B-1上方右面新的AB’腔。
[0095]12.中盘B-1继续作顺时针摆动，中盘B-1上切线向右移动，下切线在中盘B_1前下从中叶B-8中心线向左移出，同时在中叶B-8左面，中盘B-1下方与下锥形缸体C-1-2前锥面方位点9、方位点10到方位点8之间形成新的D’缸腔，中盘B-1状态也由图46向图47过渡呈右高左低态势。
[0096]13.继而原中盘B-1下方的最大M腔变小压缩，变由中盘B-1下左方下切线方位点8始，从后延绕至右前经方位点4、方位点5到方位点6、方位点7组成中盘B-1下方新B’腔。
[0097]14.原中盘B-1上方的⑶’腔继续扩大在进排气口 G进气，从中盘B-1上方前面方位点11、方位点12经左边方位点13、方位点14向后绕过到右面方位点3的上切线组成新C，腔。
[0098]15.原AB’腔压缩变小由上切线方位点3始至中盘B_1前方上面方位点1、方位点2组成的新A’腔，准备好当A’腔压力高过贮气罐压力时，压缩气体将从&导出向贮气罐压气。当中盘B-1继续作顺时针摆动，上、下切线作顺时针旋转，A’腔消失中盘B-1再呈前高后低，由图47回复到图44状态。
[0099]16.外缸体E-1内壁上的喇叭凹框为球缸作压缩机功能新生缸腔起始时提供正规的进气渠道，必须在W腔、M腔形成后与进排气口 G隔绝。
[0100]17.球缸在作气体发动机时是在做压缩机时功能的逆转，中盘B-1在缸腔C-7中的状态反转，四个状态图无变化。
[0101]优越性:
1.相对稳定的力矩，压缩比会大大高于一般来复式压缩机，可为化工、军工、医药、科研提供高压大流量气源。
[0102]2.集压缩机与压缩气体发动机于一机，力矩大，可在人口密集、环境闭塞、湿热、或有易燃易爆气体产生的地方如矿山、隧道、厂区港口等，提供挖掘、铲运、锻打、冲压、机械臂等作业，替代电动机提供冷动力源的同时带来安全的作业环境，既环保又经济。
[0103]球缸内腔有较大的面容比，有外循环的热交换系统，在做压缩机功能时更节能，在作气体发动机时直接吸收太阳能、环境温度，更高效。球缸也是普通的压缩机，用于家电会比来复式压缩机振动小，噪音低，寿命长。冰箱与空调的质量核心在于压缩机，做好球缸可望涉足家电市场的半壁江山。
【主权项】
1.一种压缩机、压缩气体发动机两用的球形缸，包括外缸、内缸、中轴、斜孔轴承座、中盘、中叶和舌阀系统，外缸由外缸体和外缸顶盖组成，斜孔轴承座安装在中轴上，中轴安装在外缸顶盖上，外缸体上设有进排气口，舌阀系统与缸腔连通，中叶与中盘通过中叶滑块组件压紧，其特征是:还设置有热交换系统、锥形缸体，锥形缸体安装在外缸内，舌阀系统安装在外缸顶盖、锥形缸体上，中盘呈碟形并与内缸结合为一体，中盘、内缸均安装在斜孔轴承座的角轴承上，内缸与锥形缸体滑动配合，中叶安装在外缸体、锥形缸体内，中叶球弧面与内缸外球面相切滑动配合，中盘上具有中盘活塞槽，中盘活塞环安装在中盘活塞槽上，中盘两侧的内凹锥面与锥形缸体的外凸锥面相切气密滚动配合，外缸顶盖与锥形缸体之间的空腔构成热交换腔，外缸体、内缸、锥形缸体之间的空腔构成缸腔，所述热交换系统将球形缸内部热交换腔、内缸中心与球形缸外部进行热交换。
2.根据权利要求1所述的球形缸，其特征是:所述舌阀系统包括舌阀主体、永磁半球、舌阀活塞环、舌阀主体弹簧、舌阀控制杆、舌阀控制杆外套、舌阀控制杆弹簧、舌阀控制罐、控制线圈、压缩气体输送管，舌阀主体为中空圆柱体，舌阀主体前端具有斜平面、舌阀空腔，斜平面与中叶匹配，舌阀空腔与永磁半球配合，永磁半球吸附在中叶上，舌阀活塞环由舌阀大活塞环、舌阀小活塞环组成，舌阀大活塞环、舌阀小活塞环套装组成舌阀活塞环，舌阀大活塞环、舌阀小活塞环开口相对，舌阀活塞环安装在舌阀主体上，舌阀主体弹簧压紧舌阀主体，舌阀主体上安装有舌阀轴承，舌阀控制杆为圆柱体并设有控制杆气体通道，舌阀控制杆后部为软磁金属，舌阀控制杆前部设有斜面，斜面与舌阀轴承滚动连接，舌阀控制杆安装在舌阀控制杆外套内，舌阀控制杆弹簧使得舌阀控制杆后退，控制线圈安装在控制线圈架上，控制线圈套在舌阀控制杆后部，控制线圈架均安装在舌阀控制罐内，压缩气体输送管安装在舌阀控制罐上，舌阀控制罐上设置有控制线圈的引线接头螺杆。
3.根据权利要求1所述的球形缸，其特征是:所述中叶滑块组件由中叶滑块、弓形锲块、弓形锲块压簧组成，两块中叶滑块构成锥形并安装在中盘的锥形中叶滑块孔内，两块中叶滑块分别位于中叶的两侧，两中叶滑块面对中叶的一侧各有一个内凹的V形槽，四块弓形锲块以两块为一组分别置于V形槽内，弓形锲块垂直面与中叶侧面贴接，弓形锲块锲面与中叶滑块V形槽斜面贴接，两弓形锲块中心的梯形空间置入弓形锲块压簧撑开弓形锲块，锥形滑块锥端圆孔内置弹性装置。
4.根据权利要求1?3任一权利要求所述的球形缸，其特征是:所述热交换系统设置有离心泵和热交换管，离心泵安装在中轴上，热交换管安装在外缸外面，离心泵、热交换管、热交换腔相互连通。
5.根据权利要求1?3任一权利要求所述的球形缸，其特征是:还设置有中叶后推力弹簧片，中叶后推力弹簧片安装在外缸体上，中叶后推力弹簧片压紧中叶。
6.根据权利要求1?3任一权利要求所述的球形缸，其特征是:还设置有中叶外缸锲块、中叶外缸锲块弹簧片、中叶锥形缸体锲块、中叶锥形缸体锲块弹簧片，中叶外缸锲块、中叶外缸锲块弹簧片均安装在外缸体中叶安装槽内，中叶外缸锲块弹簧片压紧中叶外缸锲块，中叶锥形缸体锲块、中叶锥形缸体锲块弹簧片均安装在锥形缸体中叶槽上，中叶锥形缸体锲块弹簧片压紧中叶锥形缸体锲块。
7.根据权利要求1?3任一权利要求所述的球形缸，其特征是:所述中盘活塞环由两块三角形中盘活塞环和一块锲形中盘活塞环组成，中盘上设置有中盘活塞环推力弹簧安装槽，中盘活塞环推力弹簧安装在中盘活塞环推力弹簧安装槽内并与中盘活塞环压接。
8.根据权利要求1?3任一权利要求所述的球形缸，其特征是:所述锥形缸体与内缸之间设置有内缸锲形环、锲形环压簧，内缸锲形环具有内缸锲形环开口和球弧形锲尖，内缸锲形环开口设在中叶的进排气口一侧，内缸锲形环被锲形环压簧压紧在内缸与锥形缸体之间，球弧形锲尖与内缸配合。
9.根据权利要求2所述的球形缸，其特征是:所述舌阀活塞环通过活塞撑、活塞锁紧螺帽、活塞弹簧片安装在舌阀主体上。
10.根据权利要求1?3任一权利要求所述的球形缸，其特征是:所述外缸体由对称的两部分组合而成，内缸由梯形对称的两半球组成。
【专利摘要】本发明涉及一种压缩机、压缩气体发动机两用的球形缸，包括外缸、内缸、中轴、斜孔轴承座、中盘、中叶和舌阀系统，其特征是还设置有热交换系统、锥形缸体，锥形缸体安装在外缸内，舌阀系统安装在外缸顶盖、锥形缸体上，中盘呈碟形并与内缸结合为一体，内缸与锥形缸体滑动配合，中叶安装在外缸体、锥形缸体内，中叶与内缸滑动配合，中盘上安装中盘活塞环，中盘与锥形缸体气密滚动配合，外缸顶盖与锥形缸体之间的空腔构成热交换腔，外缸体、内缸、锥形缸体之间的空腔构成缸腔，热交换系统将球形缸内部与外部进行热交换。本发明结构简洁效率高，力矩相对恒定；余隙比小；集气体发动机与高压气体压缩机功能于一身；用于清洁、环保压缩、气动的场合。
【IPC分类】F04C28-24, F01C21-06, F01C1-344, F01C20-24, F04C18-344, F04C29-04, F01C21-10
【公开号】CN104832432
【申请号】CN201510113636
【发明人】程雪波
【申请人】程涛
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月16日