一种波传动的流体泵或压气机制造技术

一种波传动的流体泵或压气机，用于连接原动机泵送气体或液体，其特征在于包括：壳体单元，包括呈长方体形的壳体、承重支撑柱和平行设置于壳体四个侧壁上的四个流道；四个波动板单元，用于对进入流道的气体或液体做功，分别设置在四个流道内，波动板单元包括多个波动板以及对应活动连接的多个等长连杆；中心凸轮单元，设置在壳体内，包括中心轴、多个四角凸轮机构，原动机和中心轴连接并带动中心轴和穿设在该中心轴上的多个四角凸轮旋转，四角凸轮和从动件将旋转运动转化为与从动件连接的等长连杆的上下运动，而等长连杆的上下运动带动波动板单元的波动运动而压缩泵送气体或液体，结构简单，寿命长，同时运转过程稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种流体泵送和压缩的机械，属于流体机械领域。
技术介绍
耗能设备是将机械能转化为流体动能和压力势能的装置，如泵推动不可压的水和压气机压缩可压的气体。按容积划分也分为两种，其一是利用曲柄连杆机构控制活塞的往复运动，进而对流体做功，产生能量的传递，其二是利用叶轮机械动力装置的叶片旋转，推动流体或压缩流体，传递动能和压力势能。活塞式曲柄连杆动力装置的形状和特点适于用大压缩比的密闭气室的热动转换场合中，其效率高，体积小而重量轻，稳定工作范围大，故无论何种能量转换装置，曲柄连杆作为动力传动始终是优先考虑的。叶轮机械动力装置是高速旋转的叶片给流体做功以传递压力势能和动能，相对活塞式曲柄连杆动力装置结构复杂，适用于对开放空间流动工质的能量转换场合，其轴向距离长，重量体积都较大，并且能在较宽的运行范围内保持较高的效率，但需要有较大的初载荷施加于叶片方能持续能量转换，动力转化较低。前者为活塞泵重要能量转换装置，后者在压气机和压缩机等领域有广泛应用。鱼类作为一种从上古一直进化演变至今的水中动物，能高效得利用自身对水做功推动前进。鱼类具有很高的游动效率，机动能力超强，而且还是涡量控制的高手。鱼类游动时躯体以行波的形式摆动，因此其自身的波动前进方法被认为是比较高效的，具有潜在可探究的一种能量转换方法。现有技术(授权公告号:CN 102434213 B)利用了滑块、凸轮，实现了泵的作用，但是其结构复杂，所需平衡力大，且不能用于可压缩流体，存在较多弊端：采用单管道通流形式，因此对轴具有较大变化的径向力，而且流量较小，导致价格高，寿命短；采用曲轴结构，易发生轴颈磨损、变形和断裂。
技术实现思路
本专利技术为解决上述问题，提供了一种波传动的流体泵，结构简单，寿命长，同时运转过程稳定。一种波传动的流体泵或压气机，用于连接原动机泵送气体或液体，其特征在于包括：壳体单元，包括呈长方体形的壳体、承重支撑柱和平行设置于壳体四个侧壁上的四个流道，壳体的四个侧壁上设置有多个连杆孔，承重支撑柱用于支撑，设置在壳体外壁上，流道为两端开放式的筒状结构，用于供气体或液体的流入和流出，流道横截面为矩形，流道的两个相对的内壁作为流道工作面，另两个相对的内壁作为流道滑动面，一个与壳体的侧壁连接的流道工作面上设置有与多个连杆孔对应的工作孔；四个波动板单元，用于对进入流道的气体或液体做功，分别设置在四个流道内，波动板单元包括多个波动板以及对应活动连接的多个等长连杆，波动板设置于流道内部，每两个波动板之间由铰链连接而可以上下沿着流道滑动面滑动，波动板的上下面作为波动板工作面，左右面作为波动板滑动面，波动板滑动面与流道滑动面相互接触滑动，等长连杆，一端活动连接在波动板工作面上，另一端穿过连杆孔而进入壳体内；中心凸轮单元，设置在壳体内，包括中心轴、多个四角凸轮机构，四角凸轮机构具有形状呈四叶形的四角凸轮和与四角凸轮配合的从动件，从动件分别对应与等长连杆的另一端连接，四角凸轮机构各自的四角凸轮形状相同，而彼此相错一定的错位角且相互间隔安装在中心轴上，原动机和中心轴连接并带动中心轴和穿设在该中心轴上的多个四角凸轮旋转，四角凸轮和从动件将旋转运动转化为与从动件连接的等长连杆的上下运动，而等长连杆的上下运动带动波动板单元的波动运动而压缩泵送气体或液体。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，四个与壳体的侧壁连接的流道工作面上的工作孔数目彼此相同。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，四个波动单元各自的等长连杆的数目彼此相同。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，从动件为滚子从动件。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，当流道中流动的为液体时，处于同一个壳体的侧壁上的相邻两个连杆孔之间的距离相等。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，当流道中流动的为气体时，处于同一个壳体的侧壁上的相邻两个连杆孔之间的距离随着流动方向而逐渐变小。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，当流道中流动的为气体时，流道的横截面沿着气体的流动方向逐渐变小。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，当流道中流动的为液体时，流道的横截面沿着液体的流动方向不变。本专利技术提供的波传动的流体泵或压气机，还可以具有这样的特征：其中，四角凸轮具有四个正弦凸轮，相邻两个正弦凸轮之间的夹角为90°。专利技术作用与效果本专利技术所提供的波传动的流体泵或压气机，具有壳体单元以及位于壳体单元内的四个波动板单元和与波动板单元连接的中心凸轮单元，其中：由于采用凸轮机构与波动板单元连接来驱动波动板上下波动来泵送流体，中心轴连接多个四角凸轮机构，其形状为四叶式，随着位置不同，其相位不同，可以实现凸轮两侧运动相反，整体受力，受力均匀，使用期限长久；同时等长连杆与从动件铰接，以从动件与四角凸轮配合运动，用以将滑动摩擦变为滚动摩擦，当位于上侧的等长连杆向下运动时，位于下侧的等长连杆则向上运动，两侧产生形状相同，相位相反的正弦波，可以减少中心轴的耗力，运转平稳；另外，波动板在流道里以正弦的形式波动，由各波动板之间以铰链连接而成，流体流动比较顺畅，流过流道的能量损失少，不会产生漩涡；上下左右四个流道对称布置在外壳，一方面，避免了流量的间歇性，可以增大流量，使效率增加，同时流体流动也更加平稳，另一方面，对称设置的波动板单元平衡了中心轴力，增大了平衡性。附图说明图1为本专利技术的利用波传动的流体泵或压气机结构示意图；图2为本专利技术的流体泵或压气机的壳体单元结构示意图；图3为本专利技术的波动板单元和中心凸轮单元的结构示意图；图4为中心凸轮单元的结构示意图，a是侧视图，b是轴测图，c是主视图；图5为四角凸轮机构的运动原理示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术的利用波传动的流体泵的结构和使用方法、工作原理作具体阐述。实施例图1为本实施例的利用波传动的流体泵或压气机结构示意图。利用波传动的流体泵或压气机100包括壳体单元10、设置在壳体单元10内的四个波动板单元20、以及中心凸轮单元30。图2为本实施例的流体泵或压气机的壳体单元结构示意图。如图2所示，壳体单元10，包括呈长方体形的壳体11、四个承重支撑柱12构成的承重支撑件和设置于壳体11四个侧壁上的四个流道13。壳体11，前端开有轴孔111，而四个侧壁上设置有多个连杆孔112。多个连杆孔112分别设置在四个侧壁上，为通孔，处于同一个壳体11的侧壁上的相邻两个连杆孔112之间的距离相等且呈直线排列。四个承重支撑柱12固定连接在壳体11的一个侧壁的四角，用于支撑。四个流道13，分别对应地固定在壳体11的四个侧壁外侧，流道13为两端开放式的筒状结构，用于供做功工质的流入和流出，流道13的横截面为矩形，沿着做功工质流动方向而逐渐变小，具有一定的斜度。四个流道13的结构相同。这里以一个为例详细说明具体结构。流道13的两个相对的内壁作为流道工作面131a和131b，另两个相对的内壁作为流道滑动面132a和132b，同壳体11连接的流道工作面131a上设置有多个工作孔，工作孔与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波传动的流体泵或压气机，用于连接原动机泵送气体或液体，其特征在于包括：壳体单元，包括呈长方体形的壳体、承重支撑柱和平行设置于所述壳体四个侧壁上的四个流道，所述壳体的四个侧壁上设置有多个连杆孔，所述承重支撑柱用于支撑，设置在所述壳体外壁上，所述流道为两端开放式的筒状结构，用于供所述气体或液体的流入和流出，所述流道横截面为矩形，所述流道的两个相对的内壁作为流道工作面，另两个相对的内壁作为流道滑动面，一个与所述壳体的侧壁连接的所述流道工作面上设置有与多个所述连杆孔对应的工作孔；四个波动板单元，用于对进入所述流道的所述气体或液体做功，分别设置在四个所述流道内，所述波动板单元包括多个波动板以及对应活动连接的多个等长连杆，所述波动板设置于所述流道内部，每两个所述波动板之间由铰链连接而可以上下沿着所述流道滑动面滑动，所述波动板的上下面作为波动板工作面，左右面作为波动板滑动面，所述波动板滑动面与所述流道滑动面相互接触滑动，等长连杆，一端活动连接在所述波动板工作面上，另一端穿过所述连杆孔而进入所述壳体内；中心凸轮单元，设置在所述壳体内，包括中心轴、多个四角凸轮机构，所述四角凸轮机构具有形状呈四叶形的四角凸轮和与所述四角凸轮配合的从动件，所述从动件分别对应与所述等长连杆的另一端连接，所述四角凸轮机构各自的所述四角凸轮形状相同，而彼此相错一定的错位角且相互间隔安装在所述中心轴上，所述原动机和所述中心轴连接并带动所述中心轴和穿设在该中心轴上的多个所述四角凸轮旋转，所述四角凸轮和所述从动件将所述旋转运动转化为与所述从动件连接的所述等长连杆的上下运动，而所述等长连杆的上下运动带动所述波动板单元的波动运动而压缩泵送所述气体或液体。...

【技术特征摘要】
1.一种波传动的流体泵或压气机，用于连接原动机泵送气体或液体，其特征在于包括：壳体单元，包括呈长方体形的壳体、承重支撑柱和平行设置于所述壳体四个侧壁上的四个流道，所述壳体的四个侧壁上设置有多个连杆孔，所述承重支撑柱用于支撑，设置在所述壳体外壁上，所述流道为两端开放式的筒状结构，用于供所述气体或液体的流入和流出，所述流道横截面为矩形，所述流道的两个相对的内壁作为流道工作面，另两个相对的内壁作为流道滑动面，一个与所述壳体的侧壁连接的所述流道工作面上设置有与多个所述连杆孔对应的工作孔；四个波动板单元，用于对进入所述流道的所述气体或液体做功，分别设置在四个所述流道内，所述波动板单元包括多个波动板以及对应活动连接的多个等长连杆，所述波动板设置于所述流道内部，每两个所述波动板之间由铰链连接而可以上下沿着所述流道滑动面滑动，所述波动板的上下面作为波动板工作面，左右面作为波动板滑动面，所述波动板滑动面与所述流道滑动面相互接触滑动，等长连杆，一端活动连接在所述波动板工作面上，另一端穿过所述连杆孔而进入所述壳体内；中心凸轮单元，设置在所述壳体内，包括中心轴、多个四角凸轮机构，所述四角凸轮机构具有形状呈四叶形的四角凸轮和与所述四角凸轮配合的从动件，所述从动件分别对应与所述等长连杆的另一端连接，所述四角凸轮机构各自的所述四角凸轮形状相同，而彼此相错一定的错位角且相互间隔安装在所述中心轴上，所述原动机和所述中心轴连接并带动所述中心轴和穿设在该中心轴上的多个所述四角凸轮旋转，所述四角凸轮和所述从动件将所述旋转运动转化为与所述从动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继化，李慧珍，李佳琦，柏嫣红，黄典贵，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31