CN100443721C - 旋转轴供气转子发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转轴供气转子发动机，包括旋转轴(1)，供气舱(21)；其中：转轴上具有与供气舱连通的轴向进气通道(18)和径向导气孔(10)，旋转轴通过密封轴承座(3)安装在定子气室中，定子气室(25)内具有与旋转轴固定的转子气室(13)，转子气室具有进气孔与所述径向导气孔连通，转子气室具有向同一切向分布的喷气嘴；定子气室具有与排气室连通的排气孔(7)。本发明以压缩空气为动力源，降低了对不可再生能源的依赖，有节能效果。而且体积小、重量轻、安全可靠、使用寿命长、更实用，更经济。零污染排放，环保效果显著。

Description

旋转轴供气转子发动机
技术领域
本发明涉及动力装置，是一种以压缩气体、或蒸气或水能为能源，带动转子旋转产生动力的装置，具体是一种以旋转轴为提供能源的通道，带动转子旋转产生动力的装置。
背景技术
现有技术中的发动机种类很多，以内燃式发动机为例，无论转子式或活塞式的发动机，都存在燃烧需要消耗燃料并产生排放的污染的问题。为了降低能耗和污染的排放问题，其结构设计的越来越复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种以压缩空气为动力的结构简单、效率高、耗能低的具有实际应用意义的旋转轴供气转子发动机。本发明也可同样适合于以蒸气及水能为能源的情况。
本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，即一种旋转轴供气转子发动机，包括转轴，供气舱；其特征是：旋转轴上具有与供气舱连通的轴向进气通道和径向导气孔，旋转轴通过密封轴承座安装在定子气室的壳体上，定子气室内具有转子气室与旋转轴固定，转子气室具有进气孔与所述径向导气孔连通，转子气室具有向同一切向分布的喷气嘴；定气子室具有与排气室连通的排气孔。
本发明由旋转轴提供转子运动所需要的能量气体，通过气流的喷射产生旋转动力，具有克服摩擦力小，维持转子旋转能量低的特点。这是与涡轮式或叶片式发动机有着显著不同的地方。本发明的轴供气通道，能量气体由转子切向喷出，只要转子气室和定子气室之间存在正压力差，就会使得转子获得旋转力拒，使转子获得反向推力，额外无用功小得多，其只需要克服三个转运轴承的滚动摩擦阻力既可维持转子的高速运转。因此，此时的转子具有真正意义上的“轮子”的特性，它比往复活塞式发动机更具有优势。
附图说明
图1为本发明的结构剖面示意图；
图2为图A-A的剖面示意图；
图3为导气槽衬套的结构展开示意图；
图4为导气槽衬套的安装实施例示意图；
图5为本发明气体循环系统实施例的流程图。
图中1-旋转轴；2-定子上盘；3-密封轴承座；4-带导气槽的衬套；5-定子下盘；6-定子固定螺孔；7-排气孔；8-密封轴承座；9-转子上盘；10-径向导气孔，11-转子上盘固定螺孔；12-喷气嘴；13-转子气室；14-导气槽；15-转子下盘固定螺孔；16-转子下盘；17-转子下盘螺孔；18-轴向进气通道；19-密封端盖；20-端盖固定螺孔；21-供气舱；22-转子气舱密封轴承；23-供气舱进气孔；24-转子气舱进气孔；25-定子气室；26-转子气密垫；27-定子气密垫。
具体实施方式
参见附图：在附图给出的实施例中，本发明采用的具体技术方案如下：
所述旋转轴供气转子发动机包括旋转轴1，供气舱21；其中：转轴上具有与供气舱连通的轴向进气通道18和径向导气孔10，转轴通过密封轴承座3安装在定子气室中，定子气室25内具有与旋转轴固定的转子气室13，转子气室具有进气孔与所述径向导气孔连通，转子气室具有向同一切向分布的喷气嘴；定子气室具有与排气室连通的排气孔7。
在附图给出的实施例中，为了便于加工，转子气室13由转子上盘9和转子下盘16固定连接构成，其中，转子上盘9通过其轴套固定在旋转轴上；定子气室由定子上盘2和定子下盘5固定连接构成；所述旋转轴通过密封轴承座3、8安装在定子气室两端中心孔中。
在实施例中，旋转轴具有2个呈180°分布的径向导气孔10，在转子气室，对应每个导气孔10分隔成两个气室，转子气室共有四个呈切向均布于圆周的喷气嘴12，每气室有两个喷气嘴。所述气室也可以对应一个喷气嘴；所述喷气嘴12可以是两个呈180°分布，或三个呈120°分布等等，喷嘴12至少2个。
在所述定子气室的内壁具有带导气槽的衬套，所述衬套上的导气槽可以呈同向倾斜分布。在实施例中，所述衬套可以与定子上盘紧配合或镶嵌式连接(图4)。
在实施例中，所述旋转轴的轴向进气通道的一端通过密封端盖19及密封轴承座22安装在供气舱21上，供气舱的进气孔23通过平衡稳压舱、减压室与压缩气储气室连接。在所述进气孔23安装单向进气阀。所述排气孔7上安装单向排气阀，排气孔出来的气体进入排气舱，通过增压机增压后再送往平衡稳压舱，重新送入供气舱21。这样的循环过程能够延长气体压力衰减的时间，从而延长转子的运行时间。
在构成转子气室13的转子上盘9与转子下盘16，构成定子气室25的定子上盘2与定子下盘5接合部位具有气密垫圈；旋转轴1与定子上盘2、定子下盘5、供气舱之间应有油封。
旋转轴的另一端为动力输出端，对外传输能量的系统，可以采用成熟技术，因此在这里也无需缀谈。优质的气密轴承是本发明关键，现有技术中已经存在高转速较高压力下的气密轴承，因此系统的密封不是问题。
本发明的具体工作过程：
当高压气体由气门经过供气舱进气孔23进入供气舱21，经过轴向进气通道18和径向导气孔10进入转子气室13后，再经过喷气嘴12喷向定子气室25，定子气室内气体由排气孔7排向气缸外的储气舱，这时气体经过膨胀减压对转子作了功，对外输出了功。带动动力设备或发电机运转。
本发明的优点在于：
1、以压缩空气为动力源的发动机，具有显著降低对不可再生能源的依赖，有节能效果。
2、体积小、重量轻、安全可靠、使用寿命长、更实用，更经济。
3、零污染排放、对环境、对人类起到绝对环保作用。

Claims (1)

1、一种旋转轴供气转子发动机，包括旋转轴(1)，供气舱(21)；其中：转轴上具有与供气舱连通的轴向进气通道(18)和径向导气孔(10)，转轴通过密封轴承座(3)安装在定子气室中，定子气室(25)内具有与旋转轴固定的转子气室(13)，转子气室具有进气孔与所述径向导气孔连通，转子气室具有向同一切向分布的喷气嘴；定子气室具有与排气室连通的排气孔(7)；转子气室(13)由转子上盘(9)和转子下盘(16)固定连接构成，其中，转子上盘(9)通过其轴套固定在旋转轴上；定子气室由定子上盘(2)和定子下盘(5)固定连接构成；所述旋转轴通过密封轴承座(3)、(8)安装在定子气室两端中心孔中；在所述定子气室(25)的内壁具有带导气槽(14)的衬套(4)，所述衬套上的导气槽呈同向倾斜分布；所述衬套与定子上盘紧配合或镶嵌式连接；旋转轴(1)的轴向进气通道(18)的一端通过密封端盖(19)及密封轴承座(22)安装在供气舱(21)上，供气舱的进气孔(23)通过平衡稳压舱、减压室与压缩气储气室连接，在所述进气孔(23)中安装单向进气阀；所述排气孔(7)上安装单向排气阀，排气孔(7)出来的气体进入排气舱，通过增压机增压后再送往平衡稳压舱，重新送入供气舱(21)。
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