CN220036798U - 柱状小型航空发动机总成结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及航空动力装置技术领域，尤其涉及柱状小型航空发动机总成结构。两个活塞各自通过曲轴连杆可转动安装在曲轴上；曲轴连杆较小的一侧的端部的活塞安装孔安装有活塞，曲轴连杆较大的一侧的安装孔套装在曲轴上；活塞伸入缸套的内腔中；化油器能够为发动机燃烧提供燃油和氧气，排气管安装于缸体侧面的排气道口，排气道口能够进行燃烧废气排出，缸盖表面斜侧面布置有一凹坑，凹坑内有螺纹孔，螺纹孔中安装有火花塞。通过对发动机内燃室、启发装置、连接支撑构件、散热装置进行空间和机械构造的集约设计，形成一种柱状的高集约化的小型发动机总成。方便蜂群柱状无人机的动力安装应用。

Description

柱状小型航空发动机总成结构

技术领域

本实用新型涉及航空动力装置技术领域，尤其涉及柱状小型航空发动机总成结构。

背景技术

在已有的技术中，传统的活塞式航空发动机主体和启动机、发电机 、散热装置未集成化设计，或者在设计上空间及结构布局较为分散，这样造成发动机体积较大，安装空间要求较大，不利于小型化无人机，尤其是蜂群柱状无人机的动力安装应用。

以“航空发动机 and 柱状 and 活塞”为摘要关键词作为专利关键词，在中国专利公开数据库中进行检索，并未发现任何相关文献。

以“航空发动机 and 柱状”为摘要关键词作为专利关键词，在中国专利公开数据库中进行检索，发现了51件专利，其中大部分不相关，最相关的文献为 CN114576654A，其为一种航空发动机、燃烧室及其头部结构；其并未提供集成化的总成结构。

实用新型内容

实用新型的目的：为了提供效果更好的柱状小型航空发动机总成结构，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本实用新型采取如下技术方案：

柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，该总成结构包含缸体1，该缸体1布置有缸体水套，缸体水套的内腔中布置有发动机主体的缸套，缸体水套端面通过缸盖2进行封闭，发动机主体的缸套的为双腔缸套，双腔缸套的双腔中各自布置有一活塞4，两个活塞4各自通过曲轴连杆5可转动安装在曲轴6上；

曲轴连杆5较小的一侧的端部的活塞安装孔安装有活塞4，曲轴连杆5较大的一侧的安装孔套装在曲轴6上；活塞4伸入缸套的内腔中；

曲轴两端的轴可转动安装于缸体曲轴箱端的上下轴孔中；

曲轴箱盖3将缸体曲轴箱端封闭，化油器10安装在缸体侧面进气道口；

化油器10能够为发动机燃烧提供燃油和氧气，排气管9安装于缸体侧面的排气道口，排气道口能够进行燃烧废气排出，缸盖2表面斜侧面布置有一凹坑，凹坑内有螺纹孔，螺纹孔中安装有火花塞8。

本实用新型进一步技术方案在于，该缸体1顶部有三个安装柱，该安装柱通过螺丝与圆形的上安装甲板13安装，上安装甲板13上伸出的曲轴6的头部安装有一皮带轮，该皮带轮同轴安装有离合器19，离合器19朝上伸出有伸出轴20。

本实用新型进一步技术方案在于，上安装甲板13下方安装有启动机14，在上安装甲板13上布置有启动机甩块支架16，启动机甩块支架16中部包含孔用于安装轴承，轴承中安装有启动机14的动力轴的端部，启动机14的动力轴上安装有启动机甩块15和一个启动机齿轮，启动机齿轮啮合着启动齿盘17，启动齿盘17下方同轴安装有一个皮带轮，启动齿盘17下方同轴安装的皮带轮和曲轴6同轴安装的皮带轮通过皮带连接起来。

本实用新型进一步技术方案在于，在上安装甲板13上安装有一中转的皮带轮，该中转的皮带轮、启动齿盘17下方同轴安装的皮带轮、曲轴6同轴安装的皮带轮三者和皮带整体构成皮带传送系统；

中转的皮带轮下方同轴安装有发电机12，发电机12通过发电机支架11安装在上安装甲板13的下表面上。

本实用新型进一步技术方案在于，该缸体1底部有三个安装柱，该安装柱通过螺丝与圆形的下安装甲板21安装，风扇罩22通过螺丝安装于下安装甲板21的底面，下安装甲板21与风扇罩之间有一散热风扇的安装轴，散热风扇的安装轴上安装有散热风扇23及同步带轮，同步带轮通过皮带和曲轴6底部的同轴的皮带轮皮带连接，曲轴6与散热风扇23形成传动关系，从而曲轴6能够为底部的散热风扇23提供动力进而发动机进行散热。

本实用新型进一步技术方案在于，发动机总成结构为圆柱状形态，其形态直径不大于160mm。

本实用新型进一步技术方案在于，还包含油门舵机24，油门舵机24通过舵机安装架25安装在下安装甲板21的上表面上，油门舵机24的舵机臂通过软钢丝绳与化油器10连接并能够控制化油器油门量。

本实用新型进一步技术方案在于，双腔缸套的双腔中的两个活塞能够交替运动进而推动曲轴6转动实现动力提供。

本实用新型进一步技术方案在于，上安装甲板13上包含螺栓孔用于安装总成结构。

本实用新型进一步技术方案在于，下安装甲板21上包含螺栓孔用于安装总成结构。

采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：活塞发动机已经是非常成熟的一项技术，通过对发动机内燃室、启发装置、连接支撑构件、散热装置进行空间和机械构造的集约设计，形成一种柱状的高集约化的小型发动机总成。方便蜂群柱状无人机的动力安装应用。

附图说明

为了进一步说明本实用新型，下面结合附图进一步进行说明：

图1是本实用新型结构的主视图；

图2是本实用新型结构的左视图；

图3是本实用新型结构的右视图；

图4是本实用新型结构的后视图；

图5是本实用新型结构的俯视图；

图6是本实用新型结构的仰视图；

图7是本实用新型结构的上轴侧视图；

图8是本实用新型结构的下轴侧视图；

图9是本实用新型结构的产品构成图1；

图10是本实用新型结构的产品构成图2；

图11是本实用新型结构的产品构成图3；

图12是本实用新型立体图；

图13是本实用新型的局部剖视图；

其中：缸体1，缸盖2，曲轴箱盖3，活塞4，曲轴连杆5，曲轴6，缸套7，火花塞8，排气管9，化油器10，发电机支架11，发电机12，上安装甲板13，启动机14，启动机甩块15，启动机甩块支架16，启动齿盘17，同步带18，离合器19，输出轴20，下安装甲板21，风扇罩22，散热风扇23，油门舵机24，舵机安装架25。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。文中未表述的固定方式，可以是螺纹固定，螺栓固定或者是胶水粘结等任意一种固定方式。

实施例一：结合全部附图； 柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，该总成结构包含缸体1，该缸体1布置有缸体水套，缸体水套的内腔中布置有发动机主体的缸套，缸体水套端面通过缸盖2进行封闭，发动机主体的缸套的为双腔缸套，双腔缸套的双腔中各自布置有一活塞4，两个活塞4各自通过曲轴连杆5可转动安装在曲轴6上；

曲轴连杆5较小的一侧的端部的活塞安装孔安装有活塞4，曲轴连杆5较大的一侧的安装孔套装在曲轴6上；活塞4伸入缸套的内腔中；

曲轴两端的轴可转动安装于缸体曲轴箱端的上下轴孔中；

曲轴箱盖3将缸体曲轴箱端封闭，化油器10安装在缸体侧面进气道口；

化油器10能够为发动机燃烧提供燃油和氧气，排气管9安装于缸体侧面的排气道口，排气道口能够进行燃烧废气排出，缸盖2表面斜侧面布置有一凹坑，凹坑内有螺纹孔，螺纹孔中安装有火花塞8。

本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：本实用新型提供一种结构简单，使用方便高效，空间合理，体积紧凑且适用范围广的发动机总成。它主要由发动机主体、连接支撑构件、启动装置、发电装置、离合装置、散热装置组成。

发动机主体包括缸套、缸体、缸盖、火花塞、曲轴、曲轴连杆、活塞、曲轴箱盖、化油器。缸套安装于缸体圆孔端的缸体内腔，缸体圆孔端面通过缸盖进行封闭，曲轴连杆小头的活塞安装孔安装活塞，曲轴连杆大头的安装孔与曲轴连接，活塞伸入缸套内腔，曲轴两端轴可转动安装于缸体曲轴箱端的上下轴孔，曲轴箱盖将缸体曲轴箱端封闭，化油器安装在缸体侧面进气道口。

将启动装置、发电装置及离合装置集成安装在圆形支撑构件即上安装甲板上，发动机主体顶部与圆形支撑构件安装连接，并通过带轮联动，发动机主体底部与另一圆形支撑构件连接，将散热装置及油门驱动装置集成在底部的圆形支撑构件上，并用发动机曲轴末端通过带轮与散热装置连接，为散热风扇提供动力。

启动过程：启动机14供电后转动，带动启动甩块15和启动齿盘17转动，启动机甩块15用花键咬合启动机齿轮；启动齿盘通过下面连接的同步轮带动同步带18为曲轴6提供初始动力，曲轴6获得初始动力转动，通过曲轴连杆5带动双缸中的活塞4在缸套7内做往复运动，其中活塞A从曲轴箱侧向缸盖一侧方向运动的同时，活塞B从缸盖一侧向曲轴箱侧运动，在这过程中，活塞从曲轴箱侧向缸盖一侧方向运动时产生吸力，将化油器提供的油气通过缸体侧面进气道口吸入曲轴箱内，活塞从缸盖一侧向曲轴箱一侧方向运动时，产生向曲轴箱方向的挤压力，将曲轴箱内的油气通过缸体内侧的气道挤压进入缸套前端，到下一个冲程时，活塞从曲轴箱侧向缸盖一侧方向运动，向缸盖一侧产生挤压力，把油气压缩到缸盖的燃烧室内，同时火花塞产生高压电火花，将燃烧室内压缩后的油气点燃，油气点燃后在缸套内产生膨胀推动活塞从缸盖一侧向曲轴箱一侧方向运动，同时燃烧后的废气通过排气管排出。两个缸内以此原理交替运动数个循环，发动机即可被启动。

实施例一的核心已经将清楚了发动机的核心部分，能够实现小型化的动力输出。

本专利开创性将发动机小型化，能够用于柱状的无人机蜂群的安装和使用。凹坑内有螺纹孔安装火花塞8，使火花塞8的凸出尺寸减少。

实施例二：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，该缸体1顶部有三个安装柱，该安装柱通过螺丝与圆形的上安装甲板13安装，上安装甲板13上伸出的曲轴6的头部安装有一皮带轮，该皮带轮同轴安装有离合器19，离合器19朝上伸出有伸出轴20。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：上安装甲板直径优选为160mm。该实施例显示的是发动机的动力输出部分。

实施例三：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，上安装甲板13下方安装有启动机14，在上安装甲板13上布置有启动机甩块支架16，启动机甩块支架16中部包含孔用于安装轴承，轴承中安装有启动机14的动力轴的端部，启动机14的动力轴上安装有启动机甩块15和一个启动机齿轮，启动机齿轮啮合着启动齿盘17，启动齿盘17下方同轴安装有一个皮带轮，启动齿盘17下方同轴安装的皮带轮和曲轴6同轴安装的皮带轮通过皮带连接起来。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：启动齿盘通过同步带轮与曲轴形成传动关系来启动发动机，同样曲轴也是反向通过同步带轮与发电机形成传动关系，让发电机发电。

实施例四：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，在上安装甲板13上安装有一中转的皮带轮，该中转的皮带轮、启动齿盘17下方同轴安装的皮带轮、曲轴6同轴安装的皮带轮三者和皮带整体构成皮带传送系统；

中转的皮带轮下方同轴安装有发电机12，发电机12通过发电机支架11安装在上安装甲板13的下表面上。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：本实施例提供了具体的相关部件的安装位置，以实现转动动力的过程中还能发电为其余部件供电。

实施例五：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，该缸体1底部有三个安装柱，该安装柱通过螺丝与圆形的下安装甲板21安装，风扇罩22通过螺丝安装于下安装甲板21的底面，下安装甲板21与风扇罩之间有一散热风扇的安装轴，散热风扇的安装轴上安装有散热风扇23及同步带轮，同步带轮通过皮带和曲轴6底部的同轴的皮带轮皮带连接，曲轴6与散热风扇23形成传动关系，从而曲轴6能够为底部的散热风扇23提供动力进而发动机进行散热。

实施例六：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，发动机总成结构为圆柱状形态，其形态直径不大于160mm。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：该尺寸可以进行适当调适，类似的实现结构均在本专利的保护范围内。

实施例七：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，还包含油门舵机24，油门舵机24通过舵机安装架25安装在下安装甲板21的上表面上，油门舵机24的舵机臂通过软钢丝绳与化油器10连接并能够控制化油器油门量。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：能够调整油量。

实施例八：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，双腔缸套的双腔中的两个活塞能够交替运动进而推动曲轴6转动实现动力提供。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：通过交替推动实现动力提供。

实施例九：作为进一步的可改进方案或者并列方案或可选择的独立方案，上安装甲板13上包含螺栓孔用于安装总成结构。下安装甲板21上包含螺栓孔用于安装总成结构。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程即基本功能为如下：整体安装在无人机上，方便迅速。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本领域的技术人员应该了解本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (10)

1.柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，该总成结构包含缸体（1），该缸体（1）布置有缸体水套，缸体水套的内腔中布置有发动机主体的缸套，缸体水套端面通过缸盖（2）进行封闭，发动机主体的缸套的为双腔缸套，双腔缸套的双腔中各自布置有一活塞（4），两个活塞（4）各自通过曲轴连杆（5）可转动安装在曲轴（6）上；

曲轴连杆（5）较小的一侧的端部的活塞安装孔安装有活塞（4），曲轴连杆（5）较大的一侧的安装孔套装在曲轴（6）上；活塞（4）伸入缸套的内腔中；

曲轴两端的轴可转动安装于缸体曲轴箱端的上下轴孔中；

曲轴箱盖（3）将缸体曲轴箱端封闭，化油器（10）安装在缸体侧面进气道口；

化油器（10）能够为发动机燃烧提供燃油和氧气，排气管（9）安装于缸体侧面的排气道口，排气道口能够进行燃烧废气排出，缸盖（2）表面斜侧面布置有一凹坑，凹坑内有螺纹孔，螺纹孔中安装有火花塞（8）。

2.如权利要求1所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，

该缸体（1）顶部有三个安装柱，该安装柱通过螺丝与圆形的上安装甲板（13）安装，上安装甲板（13）上伸出的曲轴（6）的头部安装有一皮带轮，该皮带轮同轴安装有离合器（19），离合器（19）朝上伸出有伸出轴（20）。

3.如权利要求2所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，上安装甲板（13）下方安装有启动机（14），在上安装甲板（13）上布置有启动机甩块支架（16），启动机甩块支架（16）中部包含孔用于安装轴承，轴承中安装有启动机（14）的动力轴的端部，启动机（14）的动力轴上安装有启动机甩块（15）和一个启动机齿轮，启动机齿轮啮合着启动齿盘（17），启动齿盘（17）下方同轴安装有一个皮带轮，启动齿盘（17）下方同轴安装的皮带轮和曲轴（6）同轴安装的皮带轮通过皮带连接起来。

4.如权利要求3所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，在上安装甲板（13）上安装有一中转的皮带轮，该中转的皮带轮、启动齿盘（17）下方同轴安装的皮带轮、曲轴（6）同轴安装的皮带轮三者和皮带整体构成皮带传送系统；

中转的皮带轮下方同轴安装有发电机（12），发电机（12）通过发电机支架（11）安装在上安装甲板（13）的下表面上。

5.如权利要求2所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，该缸体（1）底部有三个安装柱，该安装柱通过螺丝与圆形的下安装甲板（21）安装，风扇罩（22）通过螺丝安装于下安装甲板（21）的底面，下安装甲板（21）与风扇罩之间有一散热风扇的安装轴，散热风扇的安装轴上安装有散热风扇（23）及同步带轮，同步带轮通过皮带和曲轴（6）底部的同轴的皮带轮皮带连接，曲轴（6）与散热风扇（23）形成传动关系，从而曲轴（6）能够为底部的散热风扇（23）提供动力进而发动机进行散热。

6.如权利要求4所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，发动机总成结构为圆柱状形态，其形态直径不大于160mm。

7.如权利要求5所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，还包含油门舵机（24），油门舵机（24）通过舵机安装架（25）安装在下安装甲板（21）的上表面上，油门舵机（24）的舵机臂通过软钢丝绳与化油器（10）连接并能够控制化油器油门量。

8.如权利要求1所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，双腔缸套的双腔中的两个活塞能够交替运动进而推动曲轴（6）转动实现动力提供。

9.如权利要求2所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，上安装甲板（13）上包含螺栓孔用于安装总成结构。

10.如权利要求5所述的柱状小型航空发动机总成结构，其特征在于，下安装甲板（21）上包含螺栓孔用于安装总成结构。