CN106703982A - 球形转子发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种球形转子发动机设有球形的外缸体，球形的内缸体，以及在内外两层缸体间转动的两个做十字形功个转子和两个花瓣状的辅助转子，设有两个进气口、两个排气口、两个点火器、一个直轴、一组同轴反向齿轮组、两个对称的四边内弧形隔删等。通过四个转子间在球体内部夹层中相互旋转咬合，形成气室的变化，完成吸气，压缩，燃烧，做功，排气的过程，并带动直轴旋转输出动力。本发明同三角转子一样通过转子的旋转改变气室的位置，从而不需要气门顶杆的辅助就可以完成做功的四个过程。由于四个转子之间是相互首尾咬合的，所以他们之间可以同时进行两个工作过程，这样在动力输出上是倍增的，同时由于相互作用所以转数可以大大的提高。

Description

球形转子发动机
技术领域
本发明涉及内燃发动机机，具体说是一种球形的转子内燃发动机机。
背景技术
目前内燃发动机有活塞往复四冲程发动机，设有缸体，活塞，进气门顶杆，排气门顶杆，曲轴等部件，抖动性大，零配件繁多，以及汪克尔三角转子发动机，它的低转速不稳定，抖动性大，这两种发动机在周期运转过程中都纯在转子和曲轴做惯性运动的过程，有无用功的损耗，动力输出有间歇性等因素。本发明提供了一种球形发动机，解决了以上纯在的问题。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明提供了一种球形转子内燃发动机，实现了不间断动力输出，直轴取代了以往的曲轴，整机配件都在一个球体内零配件少，旋转稳定，做功过程简单，零部件对称抖动性小，持续无间歇动力输出，没有惯性运动过程中的功率损耗。
本发明是一种球形转子发动机设有球形的外缸体、球形的内缸体、以及在内外两层缸体间转动的两个做十字形功个转子和两个花瓣状的辅助转子，设有两个进气口、两个排气口、两个点火器、一个直轴、一组同轴反向齿轮组`两个对称的四边内弧形隔删,通过四个转子间在球体内部夹层中相互旋转咬合，形成气室的变化，完成吸气、压缩、燃烧做功、排气的过程，并带动直轴旋转输出动力。本发明同三角转子一样通过转子的旋转改变气室的位置，从而不需要气门顶杆的辅助就可以完成做功的四个过程。由于四个转子之间是相互首尾咬合的，所以他们之间可以同时进行两个工作过程，这样在动力输出上是倍增的，同时由于相互作用加力所以转数可以大大的提高。汪克尔三角转子发动机是由转子按照四个冲程的先后顺序循环往复完成的，本发明与其不同的是在整个运转过程中，每个冲程是不间断的，是同时进行的，是一种传送状态下进行的，所以不论是低速还是高速对稳定性都无影响。
在上述的原理基础上本发明的有益效果是：
通过转子运动空间变化完成吸气和排气不需要气门及其他辅助设施。
没有内部的机械连杆及连接轴，靠转子相互作用联动完成机械做功运动过程。
不间断做功动力持续输出，整机抖动小，转数高，动力大。
与四冲程发动机和汪克尔发动机相比较，本发明的球形转子发动机好比是一个涡轮式发动机，工作过程简单，没有周期运动中惯性运动所产生的无用功的损耗，四个冲程同时完成，所以功率输出高。
附图说明：
图1是球形转子发动机的结构图。
图2是球形转子发动机的球形内缸体的图。
图3是球形转子发动机的同轴反向齿轮组的结构图。
图4是球形转子发动机工作原理的平面示意图。
图5是球形转子发动机的十字形转子和花瓣形辅助转子的平面示意图。
1-十字形内弧球面转子； 2-花瓣形外弧球面辅助转子； 3-排气口； 4-进气口； 5-球形外缸体； 6-直轴 ；7-同轴反向齿轮组； 8-内球缸体上的固定内外缸体的安装花键； 9-点火器； 10-内球面缸体上的四边内弧形隔删 ；11-组装螺丝孔 ；12-十字形转子与轴固定的花键 ；13-外球形刚壁上的安装花键槽 ；14-内球形缸体； 15-内球缸体的轴孔； 16-安装在轴上的齿轮 ；17-反向引导齿轮； 18-安装在连接十字形转子套管上的齿轮 ；19-连接十字形转子的套管； 20-套管上连接齿轮的花键； 21-轴上连接齿轮的花键槽； 22-连接外球形缸体的反向齿轮组的外壳； 23-引导齿轮的轴； 24-壳体上的套管孔； 25-齿轮套管； 26-轴上齿轮上的轴孔； 27-齿轮组壳体的盖。
具体实施方式
下面结合附图详述本发明的实施例：
如图1所示，球形转子发动机由内球型缸体（14）和外球形缸体（5）两层球形缸壁及分布在两者之间的元部件组成，内外缸壁由内球上的安装定位花键（8）连接定位，这样可以确保各部件位置固定对应且内球固定不转动。内球中间位置上有两个对称的球面四边弧形隔删（10），两个隔删把整个由内外球形缸壁间的球形夹层空间分割成四个两两对称的括弧形空间。十字形做功转子（1）放置在与轴（6）同向的对应两个括弧形空间中，两个花瓣形的辅助转子（2）放置在与轴垂直的两个括弧形空间中且与内外缸壁吻合密封。这样的布置使得十字形的转子（1）与两个花瓣形的转子（2）会相互咬合并且能够在各自的括弧形的空间范围内在内球的球面上相互连接转动，这种情况下两个对应面的转子的转动方向是相反的，就构成了首位相接的联动转动，也就是说一个十字形（1）和两个花瓣形转子（2）相咬合，同样一个花瓣形转子（2）也与两个十字形转子（1）相咬合。由于两个十字形做工转子（1）的转动方向是相反的所以其中的一个十字形转子只有通过一组同轴反向齿轮组如图三所示的连接才能连接在轴上做同向功输出。反向齿轮组只是本发明的一个部件所以只做了图示说明如图3所示。
如图1和图4所示，在外球形缸壁（5）上对应十字形转子（1）和一侧花瓣形转子（2）的咬合开启位置上设置进气口（4）和排气口（3），并在另一侧十字形转子（1）和花瓣形转子（2）的咬合部位设置点火器（9）。
综上所述如图4所示，当十字形转子(1)顺时针转动时，两个花瓣形辅助转子(2)会随其转动，并且是两个辅助转子逆向旋转，这样的转动会产生a和c空间扩大b和d空间缩小的空间变化，四个空间会随着转子的转动交替产生扩大和缩小。也就是说混合气体会随着转子的转动被a吸入，b压缩，c点燃膨胀，d排出完成这四个过程。由图四可以看到这四个过程都是在同时进行的。在同轴对应的另一侧的十字形转子(1)也做同样的运动过程，不同的是旋转方向相反。所以在这两个做功转子的运动过程中四个转子的转动不会发生冲突，会首尾连接的联动转动，并且相互作用加力，功的输出模式近似于一个涡轮发动机的模式，持续不间断。
综上所述本发明简化了现有活塞往复式和汪克尔三角转子发动机的运转做功的过程，实现了动力的持续不间歇的直线性输出，减少了无用功的损耗，运转更稳定，转数更高。

Claims (9)

1.一种球形转子发动机，设有十字形球面转子(1)和花瓣形球面转子(2)、缸壁上的排气口(3)和 进气口(4) 、球形外缸体(5)、直轴(6)、同轴反向齿轮组(7)、内球缸体上的固定内外缸体的安装花键(8)、点火器 (9)、内球面缸体上的四边内弧形隔删(10)、螺丝孔 (11)、十字形转子与轴固定的花键(12)及外球形刚壁上的安装花键槽 (13)、内球形缸体 (14)、内球缸体的轴孔 (15)、安装在轴上的齿轮(16)和反向引导齿轮 (17)、安装在连接十字形转子套管上的齿轮 (18)、十字形转子的套管(19)和套管上连接齿轮的花键(20)、轴上连接齿轮的花键槽（21）、连接外球形缸体的反向齿轮组的外壳 （22）、引导齿轮的轴 （23）、壳体上的套管孔（24）、齿轮套管(25)、轴上齿轮上的轴孔 (26)、齿轮组壳体的盖(27)。
2.根据权利要求1所述一种球形转子发动机其特征在于:由内球(14)和外球(5)两层球形缸壁组成，内外缸壁由内球(14)上的安装定位花键(8)连接定位，这样可以确保各部件位置固定对应且内球固定不转动，内球(14)中间位置上有两个对称的球面四边弧形隔删(10)，两个隔删把整个由内外球形缸壁间的球形夹层空间分割成四个两两对称的括弧形空间，球面十字形做功转子(1)放置在与轴(6)同向的对应两个括弧形空间中，两个球面花瓣形的辅助转子(2)放置在与轴(6)垂直的两个括弧形空间中且与内外缸壁吻合密封，这样布置产生的效果是十字形的转子(1)与两个花瓣形的转子(2)就会咬合并且能够在各自的括弧形的空间范围内在内球(14)的球面上相互连接转动，这种情况下两个对应面的转子的转动方向是相反的，就构成了首尾相接的联动转动，也就是说一个十字形转子(1)和两个花瓣形转子（2）相咬合，同样一个花瓣形转子（2）也与两个十字形转子（1）相咬合，由于两个十字形做工转子（1）的转动方向是相反的所以其中的一个十字形转子只有通过一组同轴反向齿轮组（7）的连接才能连接在轴上做同向功输出。
3.根据权利要1所述一种球形转子发动机其特征在于:在外球形缸壁（5）上对应十字形转子（1）和一侧花瓣形转子（2）的咬合开启位置上设置进气口（4）和排气口（3），并在另一侧十字形转子（1）和花瓣形转子（2）的咬合部位设置点火器（9）。
4.根据权利要求1所述一种球形转子发动机其特征在于:通过四个转子间在球体内部夹层中相互旋转咬合，形成气室的变化，完成吸气，压缩，燃烧，做功，排气的过程，并带动直轴旋转输出动力。
5.根据权利要求1所述一种球形转子发动机其特征在于:由于四个转子之间是相互首尾循环咬合的，所以他们之间可以同时进行两个工作过程，同时进行吸气，压缩，燃烧膨胀及排气的运动过程。
6.根据权利要求1所述一种球形转子发动机其特征在于:在整个运转过程中，每个冲程是不间断的是持续的，是一种传送状态下进行的。
7.根据权利要求1所述一种球形转子发动机其特征在于:在这两个做功转子的运动过程中四个转子的转动不会发生冲突，会首尾连接的联动转动，并且相互作用加力，功的输出模式近似于一个涡轮发动机的模式，持续不间断的直线性输出。
8.根据权利要求1所述一种球形转子发动机其特征在于:没有内部的机械连杆及连接轴，靠转子相互作用联动完成运动。
9.根据权利要求1所述一种球形转子发动机其特征在于:是一种可以使机体内部空间产生变化的机械装置，所以不但适用于发动机领域也可以用于气体压缩机及液体转子泵的领域。
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