专利摘要

专利摘要

本发明涉及一种轴心式转子膨胀机，包括定子与转子，所述定子端面上设有密封的导气槽A与圆形的膨胀室，所述导气槽A上设有进气口，所述膨胀室周部圆周均布有若干个连通导气槽A的气孔，所述气孔的气道均朝向转子旋转方向且设有进气开关，所述转子端面上设有嵌入相邻气孔之间的膨胀室的凸块A，相邻气孔之间的膨胀室在沿转子旋转方向的尽头上均设有排气孔。该轴心式转子膨胀机的结构简单，能够将气体的膨胀功直接转化成圆周运动。

权利要求

1.一种轴心式转子膨胀机，其特征在于：包括定子与转子，所述定子端面上设有密封的导气槽A与圆形的膨胀室，所述导气槽A上设有进气口，所述膨胀室周部圆周均布有若干个连通导气槽A的气孔，所述气孔的气道均朝向转子旋转方向且设有进气开关，所述转子端面上设有嵌入相邻气孔之间的膨胀室的凸块A，相邻气孔之间的膨胀室在沿转子旋转方向的尽头上均设有排气孔。

2.根据权利要求1所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述导气槽A与膨胀室设于定子前端面且敞口朝前，所述转子后端面同轴盖设在膨胀室敞口上进行密封，所述凸块A固设于转子后端面，所述定子前端面上固连有用于盖设在导气槽A敞口上进行密封且将转子密封在内的前端盖。

3.根据权利要求2所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述导气槽A为直径大于膨胀室的圆槽且与膨胀室之间同轴设有膨胀室外壁，所述膨胀室上还同轴设有膨胀室内壁，所述气孔圆周均布在膨胀室外壁上。

4.根据权利要求1所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述凸块A的外侧边与膨胀室外周壁无缝衔接、内侧边与膨胀室内周壁无缝衔接。

5.根据权利要求1所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述定子后端面上设有导气槽B，所述导气槽B上设有出气口，所述排气孔均与导气槽B连通，所述导气槽B的敞口朝后，所述定子后端面上固连有用于盖设在导气槽B敞口上进行密封的后端盖。

6.根据权利要求3所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述膨胀室外壁的外周部在气孔所在位置均设有垂直于气孔轴线的顶接平面，所述进气开关均包括位于顶接平面上的气孔挡板，所述气孔挡板底端均为用于与顶接平面接触的密封平面，所述气孔挡板顶端均经第一弹簧与导气槽A外周壁连接，第一弹簧一端固连气孔挡板顶端、另一端固连导气槽A外周壁；所述气孔内均径向穿设有滑块，所述滑块顶端均为用于径向顶接气孔挡板底端的平面，所述滑块顶端与朝向转子旋向的侧面均开设有相贯通的气道，所述气道尽头均设有用于将气体导向转子旋向的导气弧面，所述膨胀室内壁上圆周均布有数量与滑块一致的让位通口，所述滑块底端均径向穿过让为通口，所述定子前端面上圆周均布有数量与滑块一致、用于滑块径向滑入的径向滑槽，所述滑块底端均经第二弹簧与径向滑槽连接，第二弹簧一端固连径向滑槽槽底、另一端固连滑块底端，若干滑块经一联动机构驱动进行同步径向滑移。

7.根据权利要求6所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述联动机构包括位于径向滑槽后端侧的圆轮，所述转子上同轴设有转轴，所述圆轮经键、键槽与转轴固连进行同步旋转，所述圆轮前端面设有数量与滑块数量一致的内凸起曲线，所述内凸起曲线均圆周均布且均朝着轴心方向弯曲，所述滑块底端的后侧均固设有凸块B，所述凸块B均朝后穿过相对应的径向滑槽，且外表面均与相对应的内凸起曲线表面接触；所述定子后端面设有用于安装圆轮的安装圆槽，圆轮经固连在定子后端面的后端盖进行密封。

8.根据权利要求6所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述气孔、凸块A、气孔挡板、滑块、内凸起曲线、径向滑槽的数量均为四个，相邻气孔、相邻凸块A、相邻气孔挡板、相邻滑块、相邻径向滑槽、相邻内凸起曲线之间的夹角均为90°。

9.根据权利要求6所述的轴心式转子膨胀机，其特征在于：所述排气孔均与远离转子旋向的气孔侧壁相邻，所述定子前端面上、前端盖上均设有用于转轴穿过的通孔，所述前端盖与后端盖均经螺栓螺接在定子上。

10.一种轴心式转子膨胀机的工作方法，其特征在于，采用如权利要求1-9所述的任一种轴心式转子膨胀机，并按以下步骤进行：（1）初始状态时，凸块B均在第二弹簧作用下顶接在相对应内凸起曲线的薄端，滑块均将气孔挡板顶起，气道均连通导气槽A，膨胀室由滑块均分为若干弧形段，每个弧形段嵌设一凸块A，凸块A后端均与所在弧形段后方的滑块前端顶接，每个弧形段的前方尽头为排气孔；（2）高压气体从进气口进入导气槽A，使导气槽A内充满高压气体，高压气体沿每个气道进入，在导气弧面引导下均顺时针往前方流入膨胀室的每个弧形段，并将每个弧形段中的凸块A往前推，使转子顺时针旋转；（3）转子经转轴带动圆轮同步顺时针旋转，圆轮的每个内凸起曲线同步顺时针旋转，使内凸起曲线均压着相对应凸块B逐渐往厚端滑动；（4）在内凸起曲线的引导下，凸块B带动滑块均逐渐缩入径向滑槽，气孔挡板在第一弹簧作用下均逐渐压紧气孔，顶接平面与密封平面接触，导气槽A停止进气；（5）每个弧形段的凸块A在其内部高压气体推动下逐渐顺时针旋转至该弧形段前方滑块后端，此时滑块均完全缩入径向滑槽，凸块A均继续顺时针旋转至下一个弧形段，此时每个弧形段内部高压气体沿尽头的排气孔排到导气槽B，再从出气口排出；（6）旋转至下一个弧形段的凸块A后端均与所在弧形段后方的滑块前端顶接，与此同时每个内凸起曲线的厚端脱离相对应的凸块B，在第二弹簧作用下凸块B均迅速反弹至下一个内凸起曲线的薄端，滑块均反弹将气孔挡板再次顶起，导气槽A内高压气体沿每个气道再次进入，在导气弧面引导下均顺时针往前方流入膨胀室的每个弧形段，并将每个弧形段中的凸块A再次往前推，使转子继续顺时针旋转，并一直重复上述步骤。

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴心式转子膨胀机及其工作方法。

背景技术

由于目前市面上的膨胀机多使用曲轴等机构将其他形式的运动转化为圆周运动，在转化过程中存在能量的损失，并且需要增加平衡机构来减轻震动，使结构变得复杂。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种轴心式转子膨胀机及其工作方法，不仅结构简单，而且便捷高效。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种轴心式转子膨胀机，包括定子与转子，所述定子端面上设有密封的导气槽A与圆形的膨胀室，所述导气槽A上设有进气口，所述膨胀室周部圆周均布有若干个连通导气槽A的气孔，所述气孔的气道均朝向转子旋转方向且设有进气开关，所述转子端面上设有嵌入相邻气孔之间的膨胀室的凸块A，相邻气孔之间的膨胀室在沿转子旋转方向的尽头上均设有排气孔。

优选的，所述导气槽A与膨胀室设于定子前端面且敞口朝前，所述转子后端面同轴盖设在膨胀室敞口上进行密封，所述凸块A固设于转子后端面，所述定子前端面上固连有用于盖设在导气槽A敞口上进行密封且将转子密封在内的前端盖。

优选的，所述导气槽A为直径大于膨胀室的圆槽且与膨胀室之间同轴设有膨胀室外壁，所述膨胀室上还同轴设有膨胀室内壁，所述气孔圆周均布在膨胀室外壁上。

优选的，所述凸块A的外侧边与膨胀室外周壁无缝衔接、内侧边与膨胀室内周壁无缝衔接。

优选的，所述定子后端面上设有导气槽B，所述导气槽B上设有出气口，所述排气孔均与导气槽B连通，所述导气槽B的敞口朝后，所述定子后端面上固连有用于盖设在导气槽B敞口上进行密封的后端盖。

优选的，所述膨胀室外壁的外周部在气孔所在位置均设有垂直于气孔轴线的顶接平面，所述进气开关均包括位于顶接平面上的气孔挡板，所述气孔挡板底端均为用于与顶接平面接触的密封平面，所述气孔挡板顶端均经第一弹簧与导气槽A外周壁连接，第一弹簧一端固连气孔挡板顶端、另一端固连导气槽A外周壁；所述气孔内均径向穿设有滑块，所述滑块顶端均为用于径向顶接气孔挡板底端的平面，所述滑块顶端与朝向转子旋向的侧面均开设有相贯通的气道，所述气道尽头均设有用于将气体导向转子旋向的导气弧面，所述膨胀室内壁上圆周均布有数量与滑块一致的让位通口，所述滑块底端均径向穿过让为通口，所述定子前端面上圆周均布有数量与滑块一致、用于滑块径向滑入的径向滑槽，所述滑块底端均经第二弹簧与径向滑槽连接，第二弹簧一端固连径向滑槽槽底、另一端固连滑块底端，若干滑块经一联动机构驱动进行同步径向滑移。

优选的，所述联动机构包括位于径向滑槽后端侧的圆轮，所述转子上同轴设有转轴，所述圆轮经键、键槽与转轴固连进行同步旋转，所述圆轮前端面设有数量与滑块数量一致的内凸起曲线，所述内凸起曲线均圆周均布且均朝着轴心方向弯曲，所述滑块底端的后侧均固设有凸块B，所述凸块B均朝后穿过相对应的径向滑槽，且外表面均与相对应的内凸起曲线表面接触；所述定子后端面设有用于安装圆轮的安装圆槽，圆轮经固连在定子后端面的后端盖进行密封。

优选的，所述气孔、凸块A、气孔挡板、滑块、内凸起曲线、径向滑槽的数量均为四个，相邻气孔、相邻凸块A、相邻气孔挡板、相邻滑块、相邻径向滑槽、相邻内凸起曲线之间的夹角均为90°。

优选的，所述排气孔均与远离转子旋向的气孔侧壁相邻，所述定子前端面上、前端盖上均设有用于转轴穿过的通孔，所述前端盖与后端盖均经螺栓螺接在定子上。

一种轴心式转子膨胀机的工作方法，按以下步骤进行：（1）初始状态时，凸块B均在第二弹簧作用下顶接在相对应内凸起曲线的薄端，滑块均将气孔挡板顶起，气道均连通导气槽A，膨胀室由滑块均分为若干弧形段，每个弧形段嵌设一凸块A，凸块A后端均与所在弧形段后方的滑块前端顶接，每个弧形段的前方尽头为排气孔；（2）高压气体从进气口进入导气槽A，使导气槽A内充满高压气体，高压气体沿每个气道进入，在导气弧面引导下均顺时针往前方流入膨胀室的每个弧形段，并将每个弧形段中的凸块A往前推，使转子顺时针旋转；（3）转子经转轴带动圆轮同步顺时针旋转，圆轮的每个内凸起曲线同步顺时针旋转，使内凸起曲线均压着相对应凸块B逐渐往厚端滑动；（4）在内凸起曲线的引导下，凸块B带动滑块均逐渐缩入径向滑槽，气孔挡板在第一弹簧作用下均逐渐压紧气孔，顶接平面与密封平面接触，导气槽A停止进气；（5）每个弧形段的凸块A在其内部高压气体推动下逐渐顺时针旋转至该弧形段前方滑块后端，此时滑块均完全缩入径向滑槽，凸块A均继续顺时针旋转至下一个弧形段，此时每个弧形段内部高压气体沿尽头的排气孔排到导气槽B，再从出气口排出；（6）旋转至下一个弧形段的凸块A后端均与所在弧形段后方的滑块前端顶接，与此同时每个内凸起曲线的厚端脱离相对应的凸块B，在第二弹簧作用下凸块B均迅速反弹至下一个内凸起曲线的薄端，滑块均反弹将气孔挡板再次顶起，导气槽A内高压气体沿每个气道再次进入，在导气弧面引导下均顺时针往前方流入膨胀室的每个弧形段，并将每个弧形段中的凸块A再次往前推，使转子继续顺时针旋转，并一直重复上述步骤。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：该轴心式转子膨胀机的结构简单，能够将气体的膨胀功直接转化成圆周运动，圆周均布结构以及圆周旋转使结构平衡性好，不必增添平衡块消除震动。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视图。

图2为本发明实施例中定子的构造示意图一。

图3为本发明实施例中定子的构造示意图二。

图4为本发明实施例中转子的构造示意图。

图5为本发明实施例中圆轮的构造示意图。

图6为本发明实施例中滑块的构造示意图。

图7为滑块与定子的装配示意图一。

图8为滑块与定子的装配示意图二。

图9为滑块、定子、圆轮的装配示意图。

图10为本发明实施例的工作状态示意图一。

图11为本发明实施例的工作状态示意图二。

图12为本发明实施例的工作状态示意图三。

图13为本发明实施例的工作状态示意图四。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~13所示，一种轴心式转子膨胀机，包括定子1与转子2，所述定子端面上设有密封的导气槽A3与圆形的膨胀室4，所述导气槽A上设有进气口5，所述膨胀室周部圆周均布有若干个连通导气槽A的气孔6，所述气孔的气道均朝向转子旋转方向且设有进气开关，所述转子端面上设有嵌入相邻气孔之间的膨胀室的凸块A7，相邻气孔之间的膨胀室在沿转子旋转方向的尽头上均设有排气孔8。

在本发明实施例中，所述导气槽A与膨胀室设于定子前端面且敞口朝前，所述转子后端面同轴盖设在膨胀室敞口上进行密封，所述凸块A固设于转子后端面，所述定子前端面上固连有用于盖设在导气槽A敞口上进行密封且将转子密封在内的前端盖9。

在本发明实施例中，所述导气槽A为直径大于膨胀室的圆槽且与膨胀室之间同轴设有膨胀室外壁10，所述膨胀室上还同轴设有膨胀室内壁11，所述气孔圆周均布在膨胀室外壁上。

在本发明实施例中，所述凸块A的外侧边与膨胀室外周壁无缝衔接、内侧边与膨胀室内周壁无缝衔接。

在本发明实施例中，所述定子后端面上设有导气槽B12，所述导气槽B上设有出气口13，所述排气孔均与导气槽B连通，所述导气槽B的敞口朝后，所述定子后端面上固连有用于盖设在导气槽B敞口上进行密封的后端盖14。

在本发明实施例中，所述膨胀室外壁的外周部在气孔所在位置均设有垂直于气孔轴线的顶接平面15，所述进气开关均包括位于顶接平面上的气孔挡板16，所述气孔挡板底端均为用于与顶接平面接触的密封平面17，所述气孔挡板顶端均经第一弹簧18与导气槽A外周壁连接，第一弹簧一端固连气孔挡板顶端、另一端固连导气槽A外周壁；所述气孔内均径向穿设有滑块19，所述滑块顶端均为用于径向顶接气孔挡板底端的平面，所述滑块顶端与朝向转子旋向的侧面均开设有相贯通的气道20，所述气道尽头均设有用于将气体导向转子旋向的导气弧面21，所述膨胀室内壁上圆周均布有数量与滑块一致的让位通口22，所述滑块底端均径向穿过让为通口，所述定子前端面上圆周均布有数量与滑块一致、用于滑块径向滑入的径向滑槽23，所述滑块底端均经第二弹簧24与径向滑槽连接，第二弹簧一端固连径向滑槽槽底、另一端固连滑块底端，若干滑块经一联动机构驱动进行同步径向滑移。

在本发明实施例中，所述联动机构包括位于径向滑槽后端侧的圆轮25，所述转子上同轴设有转轴26，所述圆轮经键、键槽与转轴固连进行同步旋转，所述圆轮前端面设有数量与滑块数量一致的内凸起曲线27，所述内凸起曲线均圆周均布且均朝着轴心方向弯曲，所述滑块底端的后侧均固设有凸块B28，所述凸块B均朝后穿过相对应的径向滑槽，且外表面均与相对应的内凸起曲线表面接触；所述定子后端面设有用于安装圆轮的安装圆槽29，圆轮经固连在定子后端面的后端盖进行密封。

在本发明实施例中，所述气孔、凸块A、气孔挡板、滑块、内凸起曲线、径向滑槽的数量均为四个，相邻气孔、相邻凸块A、相邻气孔挡板、相邻滑块、相邻径向滑槽、相邻内凸起曲线之间的夹角均为90°。

在本发明实施例中，所述排气孔均与远离转子旋向的气孔侧壁相邻，所述定子前端面上、前端盖上均设有用于转轴穿过的通孔30，所述前端盖与后端盖均经螺栓螺接在定子上。

一种轴心式转子膨胀机的工作方法，按以下步骤进行：（1）初始状态时，凸块B均在第二弹簧作用下顶接在相对应内凸起曲线的薄端31，滑块均将气孔挡板顶起，气道均连通导气槽A，膨胀室由滑块均分为若干弧形段，每个弧形段嵌设一凸块A，凸块A后端均与所在弧形段后方的滑块前端顶接，每个弧形段的前方尽头为排气孔；（2）高压气体从进气口进入导气槽A，使导气槽A内充满高压气体，高压气体沿每个气道进入，在导气弧面引导下均顺时针往前方流入膨胀室的每个弧形段，并将每个弧形段中的凸块A往前推，使转子顺时针旋转；（3）转子经转轴带动圆轮同步顺时针旋转，圆轮的每个内凸起曲线同步顺时针旋转，使内凸起曲线均压着相对应凸块B逐渐往厚端32滑动；（4）在内凸起曲线的引导下，凸块B带动滑块均逐渐缩入径向滑槽，气孔挡板在第一弹簧作用下均逐渐压紧气孔，顶接平面与密封平面接触，导气槽A停止进气；（5）每个弧形段的凸块A在其内部高压气体推动下逐渐顺时针旋转至该弧形段前方滑块后端，此时滑块均完全缩入径向滑槽，以避免滑块阻挡凸块A的继续旋转，凸块A均继续顺时针旋转至下一个弧形段，此时每个弧形段内部高压气体沿尽头的排气孔排到导气槽B，再从出气口排出；（6）旋转至下一个弧形段的凸块A后端均与所在弧形段后方的滑块前端顶接，与此同时每个内凸起曲线的厚端脱离相对应的凸块B，在第二弹簧作用下凸块B均迅速反弹至下一个内凸起曲线的薄端，滑块均反弹将气孔挡板再次顶起，导气槽A内高压气体沿每个气道再次进入，在导气弧面引导下均顺时针往前方流入膨胀室的每个弧形段，并将每个弧形段中的凸块A再次往前推，使转子继续顺时针旋转，并一直重复上述步骤。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的轴心式转子膨胀机及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

一种轴心式转子膨胀机及其工作方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。