CN201802480U - 一种转子发动机的转子部分及转子发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种转子发动机的转子部分及转子发动机，该转子发动机的转子部分，包括壳体、曲轴和活塞，所述壳体包括气缸和与气缸相连的曲轴箱，所述气缸内形成缸筒；所述曲轴包括主轴颈和曲柄销；所述主轴颈与曲轴箱还分别设置有外齿轮与齿圈，所述外齿轮与齿圈相啮合；所述活塞包括活塞体和连杆，所述连杆一端与所述曲柄销相连，另一端与活塞体相连，所述活塞体与缸筒相配合；所述曲柄销的偏心距和与该曲柄销相连接的活塞行程存在预设比例关系，使曲柄销的偏心距与活塞行程之间满足预设的比例关系，从而协调活塞在轴向与径向的运动，以更好地发挥转子发动机高输出转速的优点。

Description

一种转子发动机的转子部分及转子发动机 

技术领域

本实用新型涉及转子发动机技术领域，特别是涉及一种转子发动机的转子部分及转子发动机。 

背景技术

目前，已经公开了多种类型和结构的发动机。其中，活塞式发动机的技术最为成熟，应用最为广泛；三角转子发动机虽然已经在市场应用，但应用的范围还十分有限。瑞士专利文献CH71501公开了一种转子发动机，请参考图1，该图是瑞士专利文献CH71501公开的转子发动机的结构原理图。该转子发动机包括定子部分(图中未示出)和转子部分，转子部分包括壳体10、曲轴20和两个活塞，壳体10可旋转地安装在定子部分上，壳体10的旋转轴线为O1。壳体10内形成缸筒11，在壳体10外端部设置有排气门；与排气门相对应，还设置相应的挺杆、摇臂等配气传动机构。曲轴20包括主轴颈和曲柄销，所述主轴颈可旋转地安装在定子部分上；主轴颈上还设置外齿轮，壳体10设置有与该外齿轮相啮合的齿圈；主轴颈的轴线O2与上述旋转轴线O1保持平行，且二者之间具有预定距离，使壳体10和曲轴20绕不同的轴线旋转。活塞包括活塞体31和连杆32，连杆32一端与活塞体31相连，另一端与曲轴20的曲柄销相连。 

上述转子发动机的工作原理是：在进气冲程中，相对于壳体10，活塞体31从上向下移动时(以图1为参照)，进气门打开，新鲜空气通过进气门进入缸筒11中；压缩冲程中，活塞体31从下向上移动，进气门和排气门关闭，将空气压缩；在作功冲程中，燃料燃烧作功，驱动活塞体31向下移动，活塞体31再通过连杆32驱动曲轴20绕其主轴颈的轴线O2旋转；在排气冲程中，活塞体31从下向上移动，排气门打开，燃烧后的废气通过排气门排出。曲轴20在连杆32驱动下旋转时，通过端部的外齿轮和齿圈驱动壳体10以预定的速度绕旋转轴线O1旋转；壳体10的旋转速度低于曲轴20的旋转速度，并使 曲轴20旋转速度与壳体10的旋转速度之间具有预定的比例。由于工作过程中壳体10保持旋转，该发动机称为转子发动机。 

转子发动机的优点在于具有较高的输出转速，影响转子发动机输出转速的因素有很多；与普通的四冲程发动机不同，转子发动机在运行时，壳体保持高速旋转。活塞在与壳体保持同向旋转同时，还要相对于壳体在径向方向运动。如何协调活塞在周向与径向的运动，以更好地发挥转子发动机高输出转速的优点。 

实用新型内容

为此，本实用新型的第一个目的在于，提供了一种转子发动机的转子部分，以更好地协调活塞的周向运动与径向运动。 

在提供上述转子部分的基础上，本实用新型的第二个目的在于，提供一种转子发动机。 

为了实现上述第一个目的，本实用新型提供的转子发动机的转子部分包括壳体、曲轴和活塞，所述壳体包括气缸和与气缸相连的曲轴箱，所述气缸内形成缸筒；所述曲轴包括主轴颈和曲柄销；所述主轴颈与曲轴箱还分别设置有外齿轮与齿圈，所述外齿轮与齿圈相啮合；所述活塞包括活塞体和连杆，所述连杆一端与所述曲柄销相连，另一端与活塞体相连，所述活塞体与缸筒相配合；所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞在缸筒中的行程的1/4到1/2。 

可选的，所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞行程的1/4。 

可选的，所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞行程的1/3。 

可选的，所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞行程的1/2。 

可选的，所述曲轴上与曲柄相对称的一侧设置有平衡块。 

可选的，所述活塞体横截面为圆形，所述横截面为与所述活塞体运动方向垂直的截面。 

可选的，所述活塞体与所述连杆固定连接。 

可选的，所述连杆一端通过滚动体与所述曲柄销相连。 

可选的，包括两个活塞，两个所述活塞的连杆形成一个安装孔，两个所述活塞通过该安装孔与所述曲柄销配合。 

为了实现上述第二个目的，本实用新型提供的转子发动机包括定子部分和转子部分，所述转子部分为上述任一种转子发动机的转子部分，所述壳体可旋转地安装在定子部分上，所述曲轴的主轴颈可旋转地安装在定子部分上，所述壳体相对于定子部分的旋转轴线与曲轴的主轴颈的轴线平行。 

由以上本实用新型实施例提供的技术方案可见，本实用新型提供的转子发动机的转子部分，其曲轴上曲柄销轴线与主轴颈轴线之间的距离为活塞行程之间存在预设比例关系，由于转子发动机运行时，其壳体也在旋转，活塞在与壳体保持同步轴向旋转的同时，还要相对于壳体在径向方向运动，因此通过调节曲柄销的偏心距，使曲柄销的偏心距与活塞行程之间满足预设的比例关系，从而协调活塞在轴向与径向的运动，以更好地发挥转子发动机高输出转速的优点。 

附图说明

图1为瑞士专利文献CH71501公开的转子发动机的原理结构图； 

图2为本实用新型实施例提供的转子发动机的转子部分的结构示意图； 

图3为图2中曲轴的结构示意图； 

图4为图2中活塞总成的结构示意图； 

图5为本实用新型实施例转子发动机的转子部分的爆炸图； 

图6为本实用新型实施例转子发动机的结构示意图。 

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新 型保护的范围。 

请参见图2和图3和图5，图2为本实用新型实施例提供的转子发动机的转子部分的剖视结构示意图，图3为图2中曲轴的主视结构示意图，图5为本实用新型实施例提供的转子发动机的转子部分的爆炸图。 

转子发动机的转子部分主要包括：两个气缸310、曲轴箱320、曲轴330、两个活塞340，其中： 

曲轴箱320设置在两个气缸310之间，构成转子部分的壳体，曲轴箱320两侧通过旋转组件与转子发动机的定子部分可旋转的连接，旋转轴线为O1，所述曲轴箱320包括曲轴箱体321和飞轮盘322，曲轴箱体321和飞轮盘322通过可拆卸结构固定相连，飞轮盘322内设置有齿圈323。 

曲轴330设置在曲轴箱320中；该曲轴包括主轴颈331和曲柄销332，其中，主轴颈331分别与转子发动机的定子部分可旋转连接，主轴颈331的轴线为O2，该轴线O2与上述曲轴箱320的旋转轴线O1平行且具有预定的距离。曲柄销332的偏心距主轴颈331上设置有外齿轮334，与曲轴箱320上设置的齿圈323相啮合。 

两个活塞340分别设置在两个气缸310的缸筒内，且两活塞分别与两个气缸相配合，两个活塞340的连杆342一端与曲轴的曲柄销332相连，通过活塞340驱动曲轴330旋转，通过曲轴330与壳体之间的外齿轮334和齿圈323相啮合，使壳体与曲轴之间以预定的转速比旋转。与现有的转子发动机的工作原理不相同的是：本实用新型提供的转子发动机为二冲程工作的发动机。在第一冲程期间，完成进气和压缩过程，在第二冲程期间，完成作功，排气和换气过程；该过程可以与现有的二冲程发动机的工作过程相同，在此不再赘述。 

本领域技术人员可以理解，使齿圈224与气缸210或壳体的其他部分保持相对固定，同样可以达到使曲轴230与壳体保持预定转速比的目的。

参见图3所示，本实用新型实施例中的曲轴330为组合式曲轴，包括两个主轴颈331和一个曲柄销332，曲柄销332的两端分别安装在两个主轴颈331的曲柄333上，主轴颈331的轴线与曲柄销332的轴线平行，且两轴线具有预设的距离，即曲柄销332具有一定的偏心距。调节曲柄销332的偏心距， 使其与该曲柄销相连接的活塞行程之间存在预设比例关系，协调活塞340绕曲轴的旋转运动以及沿气缸的径向运动，从而更好地发挥转子发动机的高输出转速的优点。曲柄销332的偏心距可以为相对应活塞340在缸筒中行程的1/4到1/2。 

本例中，连杆342的一端通过滚动体与曲柄销332相连；根据滚动体的不同，曲轴可以为组合式曲轴或一体式曲轴，曲轴的组合方式也可不尽相同。 

通过调节啮合齿轮的传动比，可以改变壳体与曲轴330之间的转速比，当该转速比为1∶2时，即壳体旋转1圈，曲轴旋转2圈，使曲柄销332的偏心距为与该曲柄销相连的活塞340在缸筒中的行程的1/4，此时，使用该转子部分的转子发动机的转速输出较高。根据实际情况使壳体与曲轴330之间具有合适的转速比，并使曲柄销332的偏心距和与该曲柄销相连的活塞340在缸筒内的行程之间具有合适的比例关系。壳体与曲轴330之间的转速比越大，曲柄销332的偏心距越小；当所述转速比为1时，即壳体旋转1圈，曲轴旋转1圈，时曲柄销332的偏心距为与该曲柄销相连的活塞340在缸筒中的行程的1/2，此时，使用该转子部分的转子发动机的转速输出较高。可以理解的是，根据壳体与曲轴的转速比，曲柄销332的偏心距可以为与该曲柄销相连的活塞340在缸筒中的行程的1/3，使转子发动机输出的转速较高。 

如图5所示，在曲轴330上与曲柄333相对称的位置处设置有平衡块335，以保证曲轴330在旋转时的动平衡，进而能够保证整个转子发动机的动平衡。 

请参见图4，图4为本实用新型实施例提供的转子发动机的转子部分中的活塞总成的结构示意图，两个活塞340包括活塞体341和连杆342。本实用新型实施例中，通过调节壳体与曲轴330之间的转速比，使壳体以合适的旋转速度旋转，进而可以使活塞体341与连杆342保持相对固定，故可以将活塞体341和连杆342固定连接。这样，活塞体341与连杆342之间不需要使用铰接轴连接，能够避免铰接销膨胀而产生的活塞体变形问题，进而可以将活塞体341的横截面做成圆形结构，所述横截面为与活塞体341运动方向垂直的截面。此外，将活塞体的横截面做成圆形结构，方便活塞体341的加工，也有利于保证活塞体341的加工精度，进而保证活塞体341与气缸壁的配合精度。 

两个活塞的两个连杆342也固定连接在一起，其中，两个连杆342相连接的端部相互扣合，形成一个与曲柄销332相适配的安装孔，两个活塞340通过该安装孔与曲柄销332配合，并保证活塞340可以绕曲柄销332旋转，这样，活塞340就能与曲轴330连动。活塞340的此种结构还可以进一步减小转子发动机的结构，减小其在工作过程中的振动，同时，也方便转子发动机的安装与调试。 

本实用新型还提供一种利用上述实施例提供的转子部分的转子发动机，参见图6，图6为本实用新型实施例提供的转子发动机的剖视结构示意图，该转子发动机包括：定子部分100和上述实施例提供的转子部分300，所述转子部分300的壳体安装在所示定子部分100上，转子部分300可以相对于定子部分100旋转。所述曲轴的主轴颈可旋转地安装在所述定子部分上，所述转子部分的壳体相对于定子部分的旋转轴线与曲轴的主轴颈的轴线平行。 

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (10)

1.一种转子发动机的转子部分，包括壳体、曲轴和活塞，所述壳体包括气缸和与气缸相连的曲轴箱，所述气缸内形成缸筒；所述曲轴包括主轴颈和曲柄销；所述活塞包括活塞体和连杆，所述活塞体与缸筒相配合；其特征在于，所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞在缸筒中的行程的1/4到1/2。

2.根据权利要求1所述的转子发动机的转子部分，其特征在于：所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞在缸筒中的行程的1/4。

3.根据权利要求1所述的转子发动机的转子部分，其特征在于：所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞在缸筒中的行程的1/3。

4.根据权利要求1所述的转子发动机的转子部分，其特征在于：所述曲柄销的偏心距为与该曲柄销相连接的活塞在缸筒中的行程的1/2。

5.根据权利要求1-4任一项所述的转子发动机的转子部分，其特征在于，所述曲轴上与曲柄相对称的一侧设置有平衡块。

6.根据权利要求5所述的转子发动机的转子部分，其特征在于，所述活塞体与所述连杆固定连接。

7.根据权利要求6所述的转子发动机的转子部分，其特征在于，所述活塞体横截面为圆形，所述横截面为与所述活塞体运动方向垂直的截面。

8.根据权利要求6所述的转子发动机的转子部分，其特征在于，所述连杆一端通过滚动体与所述曲柄销相连。

9.根据权利要求8所述的转子发动机的转子部分，其特征在于，包括两个活塞，两个所述活塞的连杆形成一个安装孔，两个所述活塞通过该安装孔与一个所述曲柄销配合。

10.一种转子发动机，包括定子部分和转子部分，其特征在于，所述转子部分为权利要求1-9任一项所述的转子发动机的转子部分，所述壳体可旋转地安装在定子部分上，所述曲轴的主轴颈可旋转地安装在定子部分上，所述壳体相对于定子部分的旋转轴线与曲轴的主轴颈的轴线平行。 

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