基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能量轉(zhuǎn)換領(lǐng)域，特別涉及一種基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換裝置中，可以通過容積的變化來實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，主要分為往復(fù)式和回轉(zhuǎn)式二大類。比如曲柄活塞式是一種常見的往復(fù)式的能量轉(zhuǎn)換裝置，其通過活塞的往復(fù)運(yùn)動將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動的機(jī)械能，還有齒輪嚙合式、螺桿式等。但是，傳統(tǒng)的主要工作面都存在相對滑動、容易磨損、能量損失嚴(yán)重、轉(zhuǎn)化率低。
[0003]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置，既能實(shí)現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，也能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動形式的相互轉(zhuǎn)換，其主要工作件的接觸面為滾動接觸，密封性能好、不易磨損，轉(zhuǎn)化效率高。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置，包括:密封腔體，密封腔體內(nèi)部具有腔室，該腔室的側(cè)壁為球形曲面，密封腔體的頂部具有圓形窗口，密封腔體的側(cè)壁上相鄰設(shè)置有連通腔室的介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口 ；隔板，其設(shè)置在密封腔體內(nèi)并介于介質(zhì)進(jìn)口和介質(zhì)出口之間；雙錐體，其由兩個相同的截頭錐體構(gòu)成，每個截頭錐體包括三部分:上球面部分、下圓錐面部分和環(huán)繞下圓錐面部分周圍的球環(huán)面部分，雙錐體設(shè)在腔室內(nèi)，且雙錐體能夠在腔室內(nèi)進(jìn)行擺轉(zhuǎn)，當(dāng)雙錐體在腔室內(nèi)擺轉(zhuǎn)時(shí)，球環(huán)面部分時(shí)刻與腔室的球形側(cè)壁曲面相切進(jìn)而將腔室分隔成4個容積時(shí)刻發(fā)生變化的腔室；以及擺動軸，擺動軸固定在上球面部分上且從圓形窗口中穿過。其中，在第一種工作狀態(tài)下，壓縮介質(zhì)從介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入腔室，壓縮介質(zhì)在腔室內(nèi)膨脹驅(qū)動雙錐體在腔室內(nèi)擺轉(zhuǎn)，雙錐體進(jìn)而帶動擺動軸圍繞腔室的軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，膨脹后的壓縮介質(zhì)從介質(zhì)出口中排出；或者，在第二種工作狀態(tài)下，流動性介質(zhì)從介質(zhì)進(jìn)口進(jìn)入腔室，外界動力源驅(qū)動擺動軸圍繞腔室的軸線進(jìn)行公轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動雙錐體在腔室內(nèi)擺轉(zhuǎn)，使得流動性介質(zhì)經(jīng)過雙錐體的壓縮而從介質(zhì)出口中輸出。
[0006]優(yōu)選地，腔室的上表面和下表面為平面，當(dāng)雙錐體傾斜設(shè)在腔室內(nèi)時(shí)，雙錐體的兩個下圓錐面部分分別與上表面和下表面線接觸。
[0007]優(yōu)選地，隔板設(shè)置在腔室的一側(cè)，隔板的內(nèi)端面為凹球面，雙椎體的一側(cè)設(shè)有與隔板的內(nèi)端面密封配合的滑槽，滑槽的兩端敞開，滑槽的底面與雙錐體的兩個上球面部分共球面。
[0008]優(yōu)選地，密封腔體由上腔體和下腔體扣合而成。
[0009]優(yōu)選地，流動性介質(zhì)為氣體、液體或固體顆粒體。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本裝置的主要工作件擺動工作，主要接觸面為滾動相切，接觸不易磨損，損耗低，結(jié)構(gòu)簡潔，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可廣泛用于發(fā)動機(jī)、氣液壓系統(tǒng)、馬達(dá)、小型水電站、容積泵等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0011]圖1是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的局部剖視圖；
[0013]圖3是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置中雙錐體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置中雙錐體與隔板的配合示意圖；
[0015]圖5是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置中密封腔體與隔板的位置關(guān)系不意圖；
[0016]圖6是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的工作原理圖；
[0017]圖7是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的雙錐體的第一位置示意圖；
[0018]圖8是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的雙錐體的第二位置示意圖；
[0019]圖9是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的雙錐體的第三位置示意圖；
[0020]圖10是根據(jù)本發(fā)明的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置的雙錐體的第四位置示意圖。
[0021]主要附圖標(biāo)記說明:
[0022]1-密封腔體，11-上腔體，12-下腔體，2-隔板，3_雙錐體，4_擺動軸。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實(shí)施方式】的限制。
[0024]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0025]如圖1及圖2所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的一種基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置，包括密封腔體1、隔板2、雙錐體3、擺動軸4。其中密封腔體I的內(nèi)部具有腔室，該腔室的側(cè)壁為球形曲面，密封腔體I的頂部具有圓形窗口 111 (參見圖5)，密封腔體I的側(cè)壁上相鄰設(shè)置有連通腔室的介質(zhì)進(jìn)口 101和介質(zhì)出口 102。隔板2設(shè)置在密封腔體I內(nèi)并介于介質(zhì)進(jìn)口 101和介質(zhì)出口 102之間(參見圖5)。
[0026]如圖3和圖4所示，雙錐體3由兩個相同的截頭錐體構(gòu)成，本實(shí)施例為描述方便，將上側(cè)的截頭錐體標(biāo)記為31，下側(cè)的截頭錐體標(biāo)記為32 (參見圖2)，每個截頭錐體包括三部分:上球面部分301、下圓錐面部分302和環(huán)繞下圓錐面部分302周圍的球帶面部分303，雙錐體3設(shè)置在密封腔體I的腔室內(nèi)，且雙錐體3能夠在腔室內(nèi)進(jìn)行擺轉(zhuǎn)，當(dāng)雙錐體3在腔室內(nèi)擺轉(zhuǎn)時(shí)，球帶面部分303時(shí)刻與腔室的球形側(cè)壁曲面相切，進(jìn)而將腔室分隔成兩個容積時(shí)刻發(fā)生變化的腔室(參見圖6，示出時(shí)刻發(fā)生變化的腔室13和腔室14)。擺動軸4固定在截頭錐體31的上球面部分301上且從圓形窗口 111中穿過。
[0027]如圖5所示，隔板2設(shè)置在腔室的一側(cè)，隔板2的內(nèi)端面21為凹球面，雙椎體3的一側(cè)設(shè)有與隔板2的內(nèi)端面21密封配合的滑槽304 (參見圖4)，滑槽304的兩端敞開，滑槽304的底面與雙錐體3的兩個上球面部分301共球面。
[0028]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，密封腔體I由上腔體11和下腔體12扣合而成(參見圖2)。
[0029]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，密封腔體I腔室的上表面和下表面為平面，當(dāng)雙錐體3傾斜設(shè)置在腔室內(nèi)時(shí)，雙錐體3的兩個下圓錐面部分302分別與上表面和下表面線接觸(參見圖5)。
[0030]需要說明的是，本實(shí)施例提供的基于雙錐體空間擺動的能量轉(zhuǎn)換裝置具體包括兩種工作模式:
[0031]在第一種工作狀態(tài)下，壓縮介質(zhì)從介質(zhì)進(jìn)口 101進(jìn)入腔室，壓縮介質(zhì)在腔室內(nèi)膨