CN1063742A - 柔轮转子发动机 - Google Patents

Abstract

一种柔轮转子发动机，其齿轮式主轴的中部装有 两个压气缸体，缸体内装有压气转子，主轴的左右端 各装有一个爆发缸体和爆发转子，柔轮转子开有T 形密封槽，槽中装有由带有斜槽和凸块的密封条叠合 成的密封条使缸壁与转子紧密贴合，另外缸壁开有通 气口，转子端面也有弯斜的通气孔与过气板和挡气板 的过气孔相对应，主轴转一整转可实现二个工作循 环，因而效率高，无噪音，省燃料。

Description

本发明涉及一种柔轮转子发动机，属于旋转发动机的技术领域。

西德Wonfe′l发明了三角形转子的旋转发动机，转子利用一个复杂的旋轮线表面作相对运动，由于转子顶部一些密封条密封，难以控制漏气，最大漏气量曾达到充气量的20%，尤其是燃烧室细长降低了燃烧热效率，这种发动机至今没有得到推广。另外国内也有专利85105592介绍了凸轮和棘轮发动机，据了解该类发动机效率并不理想，亟待改进。

本发明的目的是要提供一种柔轮转子发动机，它可以克服上述的缺点，切合实用。

本发明的目的是这样实现的，在齿轮轴的主轴上装有四个缸体，其中间两个缸体都是完成吸气压气，两端的两个缸体完成爆发和排气工作，每个缸体内都装有球形柔轮转子，左边两个缸体转子形成一组，右边两个缸体转子形成另一组，在主轴旋转一整转时，这两组先后各完成一个工作循环。

在柔轮转子和缸体内壁之间，在转子周边上开有密封槽，槽内装有由3～5片叠合成的密封条，密封条底部有放置弹簧的槽，密封条的左右两个有斜凸块，中间的密封条有斜凹槽，叠合时斜凸块正好嵌入斜的凹槽中，当密封条磨损时，由于弹簧力的作用，使密封条沿倾斜的斜面移动，保证密封条紧贴于缸壁，使缸体和转子之间不致漏气，保证工作正常。

附图1、柔轮转子发动机结构的示意图

图2、柔轮爆发转子的示意图

图3、柔轮压气转子示意图

图4、挡气板侧视图

图5、挡气板正视图

图6、四个缸体内转子运动情况图

图7、附图1的A-A剖视图

图8、中间密封条正视图

图9、中间密封条俯视图

图10、密封条正视图

图11、密封条俯视图

图12、密封条叠合

图13、过气板示意图

图14、过气板滑块的滑槽部分B-B剖视图

图15、滑块正视图

图16、滑块俯视图图

图17、滑块侧视图

图18、端盖正视图

图19、端盖侧视图

图20、中间隔板示意图

兹结合附图对柔轮转子发动机的结构详细叙述：

由图1，主轴（1）右端装有法兰（2），法兰（2）用螺母（23）固定于主轴（1）上面，惯性轮（3）用键装在主轴（1）上面，端盖（5）套装在主轴（1）上，轴承（4）装在主轴（1）上，又支承在端盖（5）的右部上面，在端盖（5）和过气板（7）之间装有爆发缸体（6），缸体（6）内装有爆发柔轮（16），在端盖（5）和过气板（7）的上部凸耳上用螺栓固定一个爆发弹簧座（26），弹簧座（26）上部有两个孔，孔中穿过两个弹簧穿针（27），穿针（27）上套装一个弹簧（31），穿针（27） 的末端插入一个爆发滑块（51）中，滑块（51）的作用是使穿针（27）位置稳定不致弯折，另外当柔轮在缸体内转动时，滑块正好堵住缸体上面的缺口（图上未表示），并把转子爆发的气体挡住。过气板（7）和中间隔板（10）之间装有另一个压气缸体（8），缸体（8）内装有压气柔轮（9），在过气板（7）和中间隔板（10）的下部装有压气弹簧座（30），都是用螺栓通过其凸耳固定的，同样弹簧座（30）底部有三个孔，孔中装三根弹簧。

穿针（27），穿针（27）上面套装有弹簧（31），穿针（27）的末端也插入压气挡滑块（40）中，使滑块（40）紧贴于柔轮（9）的表面上，起到挡气作用，同样中间隔板（10）和过气板（14）之间装有压气缸体（12），缸体（12）内装有压气柔轮（11），在过气板（14）和中间隔板（10）之间的上部凸耳上也用螺栓固定一压气弹簧座（24），弹簧座（24）上部的三个孔中也穿过三个穿针（27），穿针上面套有弹簧（31），穿针末端也插入压气挡块（32）中，同样过气板（14）左面也装有端盖（17），其间装有爆发缸体（15），缸体（15）内装有爆发柔轮（16），端盖（17）和过气板（14）下部也用螺栓固定一个弹簧座（18），弹簧座（18）中装有套有弹簧（31）的穿针（27），穿针末端也插入爆发滑块（50）内，轴承（18）也装在主轴（1）和端盖上面;主轴（1）的左端也用螺母（23）固定两个园轮（22、25），轮（22、   ）用于带动起动器，轮（25）驱动风扇。

图1中各个缸体（6，12，15）沿其外部四周有环形的水壁（75、76、77、78），各水壁之间互相用水管相连接，水壁（75） 以管子与水泵连接，水泵从水箱中抽吸水，进入水壁75，依次进入水壁（76、77、78），最后又从它经过管子抽回水箱，电子水泵连接于电屏、电源，这样使缸体受到良好的冷却。（图从略）

从混合室添加5%的不燃烧机油，随同混合气一同进入缸体，爆发以后从排气管下端回收，转动的部件均有油路孔，供给润滑油（图从略，不予表示）。

主轴（1）中间部份是齿轮式，所以柔轮转子都是内孔，以内齿轮形式与主轮相配合。

附图2是爆发柔轮转子的示意图，其上部园弧与下部半园部份的园弧不是同一个半径，而是有一个偏心距，大约为15～20毫米，该转子（16）装在爆发缸体（6）内时，转子的最高点从过气板右上部滑块（图）顺时针方向迥转时，旋转到左边滑块时，已把废气全部排尽，再继续迥转时开始进气，到右上部滑块，其气压已达到8个大气压力，充气完毕，开始点火爆发。

附图8是另一种压气柔轮转子的示意图，它也是一个偏心的凸轮，在转子（9、11）的左上端有一个过气孔（55、42），孔（55）通向右上端的周边，当此转子（9）在缸体（8）内顺时针方向迥转时，挡气板（28）的过气孔（73）始终对齐相通，挡气板也随同转子一同迥转，每转一整转时，总有一个90度的范围内，给与过气板（7）上的过气孔。（76）相通（图5），三孔重合时，气流就能通过。

柔轮转子的上部有一T形凹槽（58），槽（58）中插入数片叠合成长条形密封条（60、61）

图4、挡气板的侧视图，挡气板（28）是一园形板另件，其右上部端面设有过气孔（56）。

图5是挡气板的正视图，挡气板（28）的两侧端面且均有4个凸块（57），其右侧的凸块（57）正好挡在过气板（7）端面的凹槽内，使挡气板可紧贴着过气板迥转，而左侧的凸块又插在柔轮压气转子（9）端面的凹槽里成一整体，挡气板（28）用黄铜制成。

图6、表示四个缸体内转子运动情况图，右边第1个转子（16）在缸体（6）内迥转，转子在大于180度的上部园弧过程中主要是排气过程，转到下部园弧部份（≈90度）时是充气和爆发。

第2个缸体（8）内和第3个缸体（12）均是相应的压气缸体，动作过程主要是进气和压气。

第4个缸体内与第一个缸体内情况相反，上部园弧部份是进气爆发，到下部园弧部份时却是排气过程。

第1个缸体上有排气孔（47）和火花塞（33）。

第2个缸体上有进气口（70）

第3个缸体上也有进气口（70），其转子（11）有过气孔（55）。

第4个缸体上有排气孔（46）。

附图7是工作原理图，空气和燃料的混合气首先从压气缸体（12）的进气口（70）    进入缸体（12），当转子（11）旋转270度时，转子（11）的过气孔（55）和挡气板（28）的过气孔（73）以及过气板（74）的过气孔（72）正好重合时，混合气从压气转子（11）周边上的孔（55）一端进入转子（11），而从转子（11）的端面上孔进入挡气板和过气板的孔（73、72），就进入另一个爆发缸体（15），后由火花塞（74）点火膨胀而爆发，推动转子继续旋转，右边两组转子和缸体的动作是相同的原理， 齿轮轴（1）迥转一整转时左边两组转子，缸体和右边两组转子，缸体先后实现一个工作循环。使齿轮轴旋转平稳。（180度爆发一次）

附图8、中间密封条的正视图，密封条（60）其两侧是一梯形，中间部份是一较高的梯形，底部之虚线表示凹槽的深度。

附图9、中间密封条的俯视图，图中表示左右两侧的中间形成一个倾斜的凹槽。

附图10、密封条的正视图，图中也表示密封条（61）前后两侧均是小的梯形部份，中间部份是向外凸出的梯形，底部也有一凹槽。

附图11、密封条的俯视图，图中表示密封条（61）的左侧形成一个凸块，此凸块正好与图8右端的斜凹槽相配合。

附图12、密封条叠合的俯视图，图中表示密封条（60）与左右两个密封条（61）相嵌合的情况，底部的凹槽用来存放弹簧。

当柔轮转子（11）的密封凹槽（58）中装入数片（图中是三个以上叠合）叠合的密封条（60、61）时，转子沿缸体（6，8）内壁园周运动时，此密封片始终紧贴着缸壁，也是利用底部槽中之弹簧作用，如果其中一个密封条磨损，例如弹簧之补偿作用可使左右两块密封条（61）沿斜槽移动，迅速保证与缸壁贴合，因此密封作用良好。

图13是过气板（7）的示意图，园形过气板（7）上部的左右端带有滑块（63）的滑槽（44）。

图14是过气板（7）滑块滑槽部份的B-B剖视图。

图15是滑块正视图，滑块（40）有三个插入弹簧穿针（27）的盲孔（66）。

图16是滑板的俯视图，图17是滑块的侧视图，滑块（40） 两侧均有在过气板（7）的滑块滑槽（64）内滑动的凸块（65）。

附图18、19是端盖的正视图和侧视图，端盖（5）是园盘形，其上端延伸一长条，它有滑槽（80），园盘形端面有2个与园盘同心的凹槽（81），转子端面有凸块与此槽相配合，在另一个端面的延伸部份可以安置滚动轴承（4），转子（16）。

图20是中间隔板的示意图，中间隔板（10）边是一个园盘形另件，两端各延伸出一个带有滑道，滑块（32）在滑槽中配合，园盘端面其外圈与缸体配合，内圈与转子相配。

与现有技术相比，本实用新型柔轮转子发动机具有下列优点：

1、本发动机由多缸组成，柔轮沿缸体周围迥转360度时，完成一个循环（吸气、压气、爆发、排气），两组缸体是在相差180度时点火爆发，也就是在转子转动一整转时，有两次点火和爆发，因此动平衡情况良好。

2、转子是球形，扫矩大，输出马力也大，比往复式发动机大3倍左右，也可以说节省3倍的汽油、燃料。

3、在旋转过程中能把废气全部排出，没有污染，主要是其燃烧均匀完整，废气比较清净。

4、另件磨损小。

5、材料采用普通钢材，只有密封条是采用铜铝和石墨，密封咀采用钛合金，所以体积小，成本低，制造简易。

6、高速旋转运动，噪音小，振动也小。

Claims (4)

1、一种柔轮转子发动机，其特征在于齿轮式主轴(1)右端用螺母(23)固定一个法兰(2)，惯性轮(3)用键装在主轴(1)上，端盖(5)套装在主轴(1)上，轴承(4)装在主轴(1)上，端盖(5)和过气板(7)之间装有爆发缸体(6)，缸体(6)内装有柔轮(16)，端盖(5)和过气板(7)的上部用螺栓固定一个弹簧座(26)，弹簧座(26)中穿入两个套有弹簧(31)的弹簧穿针(27)，穿针(27)插在爆发滑块(51)中，过气板(7)和中间隔板(10)之间装有压气缸体(8)，缸体内装有压气柔轮(9)，过气板(7)和中间隔板(10)的下部用螺栓装有压气弹簧座(30)，弹簧座(30)底部的三个孔也装有三根套有弹簧(31)的弹簧穿针(27)，穿针(27)也插在压气滑块(40)中，主轴(1)左部也是非对称地装有上述的柔轮和缸体，主轴(1)的中间两个缸体是压气缸体，两端的缸体都是爆发缸体。

2、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于柔轮压气转子（11、9）的左上部端面有过气孔（55），此孔向右弯斜而在右上端周边相通，在弯孔上部还有T形密封槽（58）。

3、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于密封条由中间密封条（60）和左右各1个密封条（61），中间密封条左右两侧有一倾斜的凹槽，而左右密封条均有相应的倾斜凸块，叠合时凸块正好嵌入凹槽中，使三件成为一个整体。

4、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于主轴（1）中部具有与柔轮转子内孔相适应的齿轮轴形状。

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