CN107476827A - 新型旋转蒸汽发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新型旋转蒸汽发动机，主体包括气缸、高压进气装置，所述气缸内设置有转动盘和阻隔单元，转动盘通过中心的输出轴固定，阻隔单元通过中心的拨动转轴固定；所述气缸形状为与转动盘和阻隔单元相适应的两个相切的圆形构成，一个相切点设置进气口，另一个相切点设置出气口。所述转动盘盘外缘上设置有突起的受压运动单元，受压运动单元的顶端为弧形，与所在的气缸内壁弧度相适应，受压运动单元的顶端与气缸内壁紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证转动盘旋转；所述阻隔单元两端端面分别与气缸内壁和转动盘外缘紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证阻隔单元旋转。可以大大减少因活塞与气缸之间摩擦造成的能量损耗，提高发动机效率。

Description

新型旋转蒸汽发动机
技术领域
本发明涉及一种新式蒸汽动力发动机，具体为一种新型旋转蒸汽发动机。
背景技术
发动机作为动力输出装置，应用广泛。传统的汽油发动机由活塞在气缸中做往复运动产生动力输出。这种结构的缺陷是运行时活塞和气缸产生较强的摩擦，活塞在运行时出现死点，损耗了大部分能量，制约了发动机的效率。其次，现有的发动机一般噪声较大，对环境影响很大。火电厂的透平是需要高温高压的水蒸气才能带动透平旋转做功，所需气压较高，危险系数高。
发明内容
为了解决现有结构发动机效率低的问题，设计了一种旋转式运动的蒸汽发动机，可以降低活塞与气缸的摩擦系数，提供发动机效率。
新型旋转蒸汽发动机，所述发动机主体包括气缸、高压进气装置，所述气缸内设置有转动盘和阻隔单元，转动盘通过中心的输出轴固定，阻隔单元通过中心的拨动转轴固定；所述气缸形状为与转动盘和阻隔单元相适应的两个相切的圆形构成，一个相切点设置进气口，另一个相切点设置出气口。所述转动盘盘外缘上设置有突起的受压运动单元，受压运动单元的顶端为弧形，与所在的气缸内壁弧度相适应，受压运动单元的顶端与气缸内壁紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证转动盘旋转；所述阻隔单元两端端面分别与气缸内壁和转动盘外缘紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证阻隔单元旋转。
所述阻隔单元为对称的条形，两头顶端为三段弧度结构，中间段为内凹圆弧形与转动盘外缘弧度相适应，两侧圆弧与阻隔单元所在的气缸内壁圆弧相适应。
所述阻隔单元与转动盘相邻一端为条形，另一端为扇形，条形端端面为内凹圆弧形，弧度与转动盘外缘弧度相适应，扇形端端面与所在的气缸内壁弧度相适应。
所述转动盘外缘上位于受压运动单元其中一侧或两侧设置有凹陷的避撞槽。
所述拨动转轴延伸出气缸外，其末端连接有被拨齿，所述被拨齿位置处设置有拨齿轮，拨齿轮安装在输出轴上，拨齿轮外缘设置拨齿，可拨动拨动转轴上的被拨齿，控制阻隔单元摆动。
所述拨动转轴上安装有扭簧，在拨动转轴发生摆动后将拨动转轴弹回，使阻隔单元回到阻隔位置。
所述气缸壁上设置有限位单元，与阻隔单元的端面抵触，保持阻隔单元停滞在阻隔位置。
所述拨动转轴延伸出气缸外，其末端连接有间歇性运动单元，控制其间歇性旋转。
进气口和出气口沿气缸的外壁弧线方向对称设置。高压气流从进气口进入气缸内，一端被阻隔单元密封，从另一端冲击受压运动单元，带动气缸内转动盘旋转做功，通过输出轴输出。
该发动机结构，配合高压进去装置、以及常用的蒸汽发动机外设锅炉、管道等配置，即可构成蒸汽动力发动机。新型旋转蒸汽发动机，将转动盘旋转做功替代活塞往复运动做功，可以大大减少因活塞与气缸之间摩擦造成的能量损耗，提高发动机效率。本蒸汽发动机是一个全密封蒸汽发动机，所以只需要有较小的压力就能转动做功，与现有火力发电的高压状态相比，危险系数低，更加安全可靠。
附图说明
图1为实施例1新型旋转蒸汽发动机气缸结构示意图；
图2为实施例1新型旋转蒸汽发动机结构侧视示意图；
图3为阻隔单元结构示意图；
图4为实施例1新型旋转蒸汽发动机气缸结构示意图；
图5为实施例1新型旋转蒸汽发动机结构侧视示意图；
图6为实施例2新型旋转蒸汽发动机气缸结构示意图；
图7为实施例2新型旋转蒸汽发动机结构侧视示意图；
图8为阻隔单元结构示意图；
图9为间歇性运动单元结构示意图；
图中附图标记，1气缸，2转动盘，3输出轴，4受压运动单元，6阻隔单元，7拨齿轮，8限位单元，9间歇性运动单元，避撞槽21，主动齿轮31，51进气口，52出气口，61拨动转轴，62被拨齿，63扭簧，71拨齿，91大齿轮，92小齿轮，93马耳他十字结构，94齿轮。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：如图1、图2所示，新型旋转蒸汽发动机，主体包括气缸1、高压进气装置，气缸1内设置有转动盘2和阻隔单元6，转动盘2通过中心的输出轴3固定，阻隔单元6通过中心的拨动转轴61固定。气缸1形状为与转动盘2和阻隔单元6相适应的两个相切的圆形构成，一个相切点设置进气口51，另一个相切点设置出气口52。转动盘2盘外缘上设置有突起的受压运动单元4，受压运动单元4的顶端为弧形，与所在的气缸1内壁弧度相适应，受压运动单元4的顶端与气缸1内壁紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证转动盘2旋转；阻隔单元6两端端面分别与气缸1内壁和转动盘2外缘紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证阻隔单元6旋转。
如图3所示，阻隔单元6与转动盘2相邻一端为条形，另一端为扇形，条形端端面为内凹圆弧形，弧度与转动盘2外缘弧度相适应，扇形端端面与所在的气缸内壁弧度相适应。阻隔单元6及受压运动单元4的端面与气缸内壁相邻，间隙极小，可防止气体串气，又不会产生摩擦，可以在气缸内自由转动。当阻隔单元6旋转时，条形端端面为内凹圆弧形设计，使得阻隔单元6与转动盘2弧面保持一致。
如图1所示，阻隔单元6处于阻隔位置，其端面与气缸1和转动盘2接触面贴合形成密封面，将进气口51和出气口52分隔开，将气缸隔断，高压气流从进气口51进入气缸后推动受压运动单元4转动做功，受压运动单元4另一侧气缸内的废气经出气口52排出；所述阻隔单元6设置有拨动转轴61，通过控制拨动转轴61转动，带动阻隔单元6间歇性摆动使得阻隔单元6的端面与转动盘2远离，避让相遇的转动盘2上的受压运动单元4。
所述转动盘2外缘上位于受压运动单元4旁边一侧设置有凹陷的避撞槽21。为了阻隔单元6旋转时避免与转动盘2的外缘相撞而设计。
拨动转轴61延伸出气缸1外，其末端连接有被拨齿62，所述被拨齿62位置处设置有拨齿轮7，拨齿轮7安装在输出轴3上，拨齿轮7外缘设置拨齿71，可拨动拨动转轴61上的被拨齿62，控制阻隔单元6摆动。如图4、图5所示，当受压运动单元转动到与阻隔单元6端面相遇时，拨齿轮7上的拨齿71正好与被拨齿62相遇被拨动，拨动转轴61被拨动旋转，阻隔单元6跟着旋转，避让受压运动单元4。拨动转轴61上安装有扭簧63，当拨齿71与被拨齿62脱离，扭簧63将拨动转轴61弹回，使阻隔单元6回到阻隔位置。气缸壁上设置有限位单元8，与阻隔单元6的端面抵触，保持阻隔单元6停滞在阻隔位置。
进气口51和出气口52沿气缸1的外壁弧线方向对称设置。高压气流从进气口进入气缸内，一端被阻隔单元6密封，从另一端冲击受压运动单元，带动气缸内转动盘2旋转做功，通过输出轴输出。
该发动机结构，配合高压进去装置、以及常用的蒸汽发动机外设锅炉、管道等配置，即可构成蒸汽动力发动机。
实施例2：如图6、图7所示，新型旋转蒸汽发动机，主体包括气缸1、高压进气装置，气缸1内设置有转动盘2和阻隔单元6，转动盘2通过中心的输出轴3固定，阻隔单元6通过中心的拨动转轴61固定。气缸1形状为与转动盘2和阻隔单元6相适应的两个相切的圆形构成，一个相切点设置进气口51，另一个相切点设置出气口52。转动盘2盘外缘上设置有突起的受压运动单元4，受压运动单元4的顶端为弧形，与所在的气缸1内壁弧度相适应，受压运动单元4的顶端与气缸1内壁紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证转动盘2旋转；阻隔单元6两端端面分别与气缸1内壁和转动盘2外缘紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证阻隔单元6旋转。
如图8所示，阻隔单元（6）为对称的条形，两头顶端为三段弧度结构，中间段为内凹圆弧形与转动盘（2）外缘弧度相适应，两侧圆弧与阻隔单元（6）所在的气缸（1）内壁圆弧相适应。阻隔单元6及受压运动单元4的端面与气缸内壁相邻，间隙极小，可防止气体串气，又不会产生摩擦，可以在气缸内自由转动。
如图1所示阻隔单元6处于阻隔位置，其端面与气缸1和转动盘2接触面贴合形成密封面，将进气口51和出气口52分隔开，将气缸隔断，高压气流从进气口51进入气缸后推动受压运动单元4转动做功，受压运动单元4另一侧气缸内的废气经出气口52排出。
阻隔单元6设置有拨动转轴61，通过控制拨动转轴61转动，带动阻隔单元6间歇性摆动使得阻隔单元6的端面与转动盘2远离，避让相遇的转动盘2上的受压运动单元4。
转动盘2外缘上位于受压运动单元4两侧旁设置有凹陷的避撞槽21。为了阻隔单元6旋转时避免与转动盘2的外缘相撞而设计。
所述拨动转轴61延伸出气缸1外，其末端连接有间歇性运动单元9，控制其间歇性旋转。间歇性运动单元如图9所示，采用常见的马耳他十字结构93，在其输出单元安装相啮合的大齿轮91和小齿轮92进行变速，小齿轮92轴连接拨动转轴61，根据需要设置好间歇时间，控制拨动转轴61间歇性转动。当受压运动单元转动到与阻隔单元6端面相遇时，阻隔单元6的拨动转轴61被间歇性运动单元9控制旋转，避让受压运动单元4。马耳他十字结构93的运行控制，将其主动盘94与安装在输出轴3上，由输出轴3带动运行。也可采用外部加装电控马达等控制单元进行控制运行。间歇运动机构的形态多种多样，其传动比也有很多种。此处只表达一种间歇性运动的传动方式，满足阻隔单元间歇性转动，其他常用的间歇性运动机构运用这里就不在一一表述。
该发动机结构，配合高压进去装置、以及常用的蒸汽发动机外设锅炉、管道等配置，即可构成蒸汽动力发动机。
新型旋转蒸汽发动机将活塞往复改变为旋转运动，这样可以大大减少活塞与气缸之间产生的摩擦，提高发动机效率。该发动机结构可适用于蒸汽动力发动机，用于热力发电。
综上所述是本发明较佳的实施例，凡依本发明技术方案所做的改变，所生产的功能作用未超出本发明技术方案的范围时均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.新型旋转蒸汽发动机，所述发动机主体包括气缸（1）、高压进气装置，其特征在于，
所述气缸（1）内设置有转动盘（2）和阻隔单元（6），转动盘（2）通过中心的输出轴（3）固定，阻隔单元（6）通过中心的拨动转轴（61）固定；所述气缸（1）形状为与转动盘（2）和阻隔单元（6）相适应的两个相切的圆形构成，一个相切点设置进气口（51），另一个相切点设置出气口（52）；所述转动盘（2）盘外缘上设置有突起的受压运动单元（4），受压运动单元（4）的顶端为弧形，与所在的气缸（1）内壁弧度相适应，受压运动单元（4）的顶端与气缸（1）内壁紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证转动盘（2）旋转；所述阻隔单元（6）两端端面分别与气缸（1）内壁和转动盘（2）外缘紧邻，间隙极小，可密封住气体又可保证阻隔单元（6）旋转。
2.根据权利要求1所述的新型旋转蒸汽发动机，其特征在于，所述阻隔单元（6）为对称的条形，两头顶端为三段弧度结构，中间段为内凹圆弧形与转动盘（2）外缘弧度相适应，两侧圆弧与阻隔单元（6）所在的气缸（1）内壁圆弧相适应。
3.根据权利要求1所述的新型旋转蒸汽发动机，其特征在于，所述阻隔单元（6）与转动盘（2）相邻一端为条形，另一端为扇形，条形端端面为内凹圆弧形，弧度与转动盘（2）外缘弧度相适应，扇形端端面与所在的气缸内壁弧度相适应。
4.根据权利要求2或3所述的新型旋转蒸汽发动机，其特征在于，所述转动盘（2）外缘上位于受压运动单元（4）其中一侧或两侧设置有凹陷的避撞槽（21）。
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