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1、(10)申请公布号 CN 103590990 A (43)申请公布日 2014.02.19 CN 103590990 A (21)申请号 201310547135.5 (22)申请日 2013.10.30 201310204446.1 2013.05.21 CN F03G 7/10(2006.01) (71)申请人 张延友 地址 133200 吉林省汪清县汪清镇大川街 176 号 (72)发明人 张延友 张振华 (54) 发明名称 一种流体发动机、 其制造方法及应用装置 (57) 摘要 一种流体发动机， 其制造方法及应用装置， 涉 及一种以流体为动力源的发动机， 还涉及该发动 机的制造方法及应。
2、用装置， 针对现有动力机械， 其 制造方法及应用装置， 能量不能完全转化、 利用， 能源利用率低的问题， 本发明提供一种不排放式 的发动机， 其制造方法及应用装置， 解决其技术问 题采取的技术方案是 ： 将发动机制造成不排放式 的， 使工质在发动机内不是单次做功， 而是无限循 环多次做功 ； 工质做一次功后， 不直接排掉， 而是 将具有一定能量的工质保存， 延续下来， 参与下一 次做功， 突破性地解决了能量转化， 能源利用率问 题。 将此方法制造的发动机安置在其它装置上， 就 能制造很多应用装置， 可广泛用于替代现有动力 机械的各领域及应用装置。 (66)本国优先权数据 (51)Int.Cl.。
3、 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103590990 A CN 103590990 A 1/1 页 2 1. 一种流体发动机， 其基本特征是 ： 转子和定子之间设有能够产生相互作用力的容积 腔， 分布于转子和定子之间， 且布成一周， 当容积腔中充满一定压力的工质时， 会产生一周 力的作用， 使转子和定子发生错动， 不断错动， 产生圆周转动， 连续圆周转动， 就使发动机运 转起来 ； 其结构还包括转子和定子两端分别设有端盖， 端盖中心安有轴承， 通过轴承限。
4、定转 子中心轴， 并进一步限定转子和定子及两端端盖之间的结构关系， 端盖与中心轴接触处还 安装有机械密封。 2. 一种如权利 1 所述发动机的制造方法， 其基本特征是 ： 将发动机制造成不排放式的， 工质做功后， 不直接排放掉， 而是将其带有的能量保存、 延续下来， 参与下一次做功， 不断循 环做功。 3. 一种发动机的应用装置， 其基本特征是 ： 安装有如权利 1 所述的发动机。 权 利 要 求 书 CN 103590990 A 2 1/4 页 3 一种流体发动机、 其制造方法及应用装置 所属技术领域 0001 本发明涉及一种以流体 ( 气体、 液体 ) 为动力源的发动机 ( 马达 )， 本。
5、发明还涉及 该发动机的制造方法以及该发动机的应用装置。 背景技术 0002 我们知道动力机械是将自然界中的能量转换为机械能而作功的机械装置， 动力机 械深刻地影响着人类生产力的发展， 但是动力机械的噪声， 特别是热力发动机的排放物又 给人类造成了日益严重的公害。 0003 早在公元一世纪， 亚历山大的希罗已论述了用水力、 风力和热空气推动的机械。 后 来人们开始在生活和生产活动中运用风能和沧海桑田有的风帆、 风车、 水车、 水磨等。 0004 18 世纪末， 蒸汽机的问世， 开始了化学能的利用， 大大提高了劳动生产率， 导致了 工业革命， 19 世纪末， 内燃机的发明和应用为汽车、 机车、 船。
6、舶提供了动力， 并导致飞机的发 明， 使人类交通运输业的面貌发生了巨大的变革， 促进了机械制造业的巨大发展。 0005 19 世纪末至 20 世纪初， 随着汽轮机燃汽轮机、 喷气式发动机、 火箭发动机的发明， 交通工具的速度大大提高， 人们的交往更加方便， 人类活动的领域更加开阔， 航天事业得以 开拓， 从而进一步推动和促进了其他科学和工业部门的发展。 0006 动力机械按将自然界中不同能量转变为机械能方式， 可以分为风力机械、 水力机 械和热力发动机三大类。 0007 风力机械 ： 有风帆、 风车 ( 风力机 )、 风磨等。 0008 水力机械 ： 有水车、 水磨、 水轮机等。 0009 热。
7、力发动机包括蒸汽机、 汽轮机、 内燃机 ( 汽油和柴油机等 )、 热气机、 气轮机、 喷 气发动机等。 0010 对以上这些动力机械， 以及液压马达、 气动马达， 我们进行对比研究分析， 发现它 们都有一个共同特点， 就是在工质做功时， 不外乎两种情况， 一种是液体， 如水力 ； 另一种就 是气体， 如风力、 热力。它们在做功后， 排放的液体、 气体都是具有一定能量的， 将这些能量 白白地排放掉， 这事必造成能量的损失， 也就是说能量没有完全转化、 利用， 能源利用率就 低。 0011 我们可以将现有动力机械的制造方法称之为工质排放式的制造方法， 这种方法必 然带来动力机械自身的不足， 就是工。
8、质做功时， 能量不能完全转化、 利用， 能源利用率就低， 对环境有污染。 0012 同样， 利用现有动力机械制造方法制造的动力机械装置， 也具有动力机械自身的 不足。 发明内容 ： 0013 所要解决的技术问题 0014 针对现有动力机械， 其制造方法及应用装置都具有动力机械自身带来的不足， 能 说 明 书 CN 103590990 A 3 2/4 页 4 量不能完全转化、 利用， 工质做功后， 带有残余能量的工质， 必须白白排放掉， 本发明提供一 种能够改变现有动力机械做功模式的发动机， 其制造方法及应用装置。 0015 解决其技术问题采用的技术方案 0016 本发明解决其技术问题采取的技术。
9、方案是 ： 将转子和定子接触面上设有能产生相 互作用力的容积腔， 且布成一周， 这样在此腔中充满一定压力的工质时， 转子和定子就会产 生方向相反的作用力， 转子和定子就会错动， 当转子的第一个容积腔部分错动过后， 就会与 定子的第二个容积腔部分组成新的容积腔， 发生同样的错动， 依此类推错动一周， 就产生了 圆周转动， 圆周转动循环往复， 就达到连续转动的目的， 而容积腔其它方向的力会相互作用 抵消掉， 只表现出转子与定子相互转动方向的力。 0017 转子和定子两端分别设有端盖， 端盖中心安有轴承， 通过轴承限定转子中心轴， 并 进一步限定转子和定子及两端端盖之间的结构关系， 端盖与中心轴接触。
10、处还安装有机械密 封。 0018 这种发动机的制造方法是 ： 将发动机制造成不排放式的， 使工质在发动机内不是 单次做功， 而是无限循环多次做功。 这样工质做一次功时， 就不会被排掉， 而白白损失能量， 改变了发动机的做功模式， 能量 0019 转化、 利用就会有突破性提高， 能源利用率也会突破性提高。 0020 用这种方法制造发动机， 再用这种发动机安置在应用装置上， 就提供了一种新的 发动机， 其制造方法及应用装置。 0021 有益效果 0022 本发明的有益效果体现在 ： 0023 1. 本发明将发动机制造成不排放式的， 将转子和定子之间设有能够产生相互作用 力的容积腔， 改变了现有动力。
11、机械的做功模式。借助于一周的容积腔， 实现一周的有序、 有 向化弹性， 借助于一周的弹性， 将启动时消耗能源做功的过程得到延续， 杜绝了工质排放时 的能量损失， 能源利用率得到空前提高， 能源消耗只是用来启动时消耗和运转时补偿设备 精度造成的泄漏以及散热等因素造成的能量损失。 0024 2. 所采用工质气源广泛， 可采用现有燃料， 汽油、 柴油等燃料， 燃烧产生压缩气体， 也可完全脱离现用燃料， 采用压缩空气、 液空等。 0025 3. 由于启动后， 当达到一定工况时， 为保持不减速运动状态， 只要消耗很少的能源 即可以得到补偿， 而使发动机一直保持转动状态， 这就空前地降低了能源消耗， 从而。
12、也降低 了对环境污染。 0026 4. 即解决了燃料紧张问题， 也解决了环境污染问题。彻底解决了气动马达气源消 耗大， 能源利用率低的问题， 解决了气动马达的瓶颈问题， 从而使气动马达的使用更趋于经 济、 实用、 合理。 0027 5. 对工作环境适应好， 特别是易燃、 易爆、 多尘埃、 强磁辐射振动等恶劣环境中工 作时， 安全可靠。 0028 6. 易于实现过载保护， 借助于各种控制阀， 特别是与电气控制结合使用时， 能很容 易的实现复杂的自动工作循环， 而且可以实现摇控。 0029 7. 可以长时间满载工作而温升较小。 0030 8.可无级调速， 并可在装置运行的过程中进行调整。 控制进气。
13、流量、 压力就能调节 说 明 书 CN 103590990 A 4 3/4 页 5 发动机的转速和功率。 0031 9. 具有较高的启动力矩， 可以直接带负载启动。特别是气、 液联用时， 会获得更大 的转动力矩、 充分发挥各自优势。 0032 10. 结构简单， 操纵方便， 维护容易， 成本低。适于标准化、 系列化、 通用化。 0033 11. 能自行润滑， 因此使用寿命长。 0034 12. 可进行简单串、 并联组合增大功率。 0035 13. 用这种方法制造发动机， 开辟了发动机制造行业的一种新途径， 对节能、 减少 环境污染也提供了一种新的解决方式。 0036 14. 用此发动机制造的应。
14、用装置， 应用领域广泛， 可替代现有动力机械的各个领 域。 附图说明 ： 0037 下面结合附图对本发明的实施方式作进一步详细的说明。 0038 图 1 是本发明发动机的正面图 0039 图 2 是本发明发动机的俯视图 0040 图 3 是 A-A 剖面图 0041 图 4 是本发明发动机的结构原理示意图 0042 图中 ： 1、 工质进入口 ； 2、 容积腔 ； 3、 定子 ； 4、 转子 ； 5、 端盖 ； 6、 轴承 ； 7、 中心轴 ； 8、 机械密封。 具体实施方式 0043 定子(3)和转子(4)之间制造成能够产生相互作用力的容积腔(2)， 容积腔(2)分 布于定子 (3) 和转子。
15、 (4) 之间， 布成一周。当工质调配器输出的一定压力的工质， 经进入口 (1) 充满容积腔 (2) 时， 定子 (3) 与转子 (4) 就会发生错动， 转子 (4) 的第一个容积腔部分 就会与定子 (3) 的第二个容积腔部分组成新的容积腔， 发生同样的错动， 依此类推错动一 周， 就产生了圆周转动， 保持工质压力， 就会使发动机保持连续运转。 0044 转子 (4) 和定子 (3) 两端分别设有端盖 (5)， 端盖 (5) 中心安有轴承 (6)， 通过轴 承 (6) 限定转子 (4) 中心轴 (7)， 并进一步限定转子 (4) 和定子 (3) 及两端盖 (5) 之间的结 构关系， 端盖 (5。
16、) 与中心轴 (7) 接触处还安装有机械密封 (8)。 0045 这种方法制造的发动机， 定子 (3) 和转子 (4) 之间的容积腔 (2) 处于转动封闭状 态。 所以每发生一次错动或是说成做功一次， 工质始终保持高能量状态， 工质能量不会被排 掉， 再重新聚集能量做功， 而是将残余的高能量保存、 延续下来， 进入下一容积腔参与下次 做功， 这样循环往复， 就突破性地降低了动力源， 从而达到了降低能源的目的。 0046 以转子直径为 10cm， 轴向尺寸也为 10cm 的为例 0047 当压力为 10kg/cm2时， 可产生 ： 0048 (1.510104.25-3.510101.75)4=。
17、100kgf.cm 的转矩 0049 当压力为 100kg/cm2时， 可产生 ： 0050 (1.5101004.25-3.5101001.75)4=1000kgf.cm 的转矩 0051 改变轴向， 径向以及压力等参数就可以获得不同的转矩， 也可以通过不同排列组 说 明 书 CN 103590990 A 5 4/4 页 6 合方式获取更大转矩。 0052 这种发动机转矩， 转速范围广， 动力源广泛， 能源消耗极低， 可广泛代替现有发动 机装置。用它代替汽车发动机可用于生产汽车 ； 代替火车内燃机可生产火车 ； 代替轮船叶 轮机可生产轮船 ； 代替发电机水轮、 汽轮机可生产发电机组 ； 代替飞机发动机可生产飞机 等不一一列举。 说 明 书 CN 103590990 A 6 1/4 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103590990 A 7 2/4 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103590990 A 8 3/4 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103590990 A 9 4/4 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103590990 A 10 。