CN2688902Y - 陀螺转子柴油发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于运输机械的发动机机械，特别涉及一种陀螺转子柴油发动机，由柴油发动机系统，高低压供油系统，配气机构，润滑系统和冷却系统等主要系统及部件组成，包括在发动机外壳体33内活动地装一个发动机转子缸体27，在转子缸体27上均匀分布数个带有散热片的气缸体19，在配油凸轮运行轨道柱1上设有高压柴油泵及其数个飞锤103、控制部件、低压油泵、油压调节阀，在发动机中轴49上固定装配气凸轮48和曲轴公共轨道齿轮54，曲轴公共恒定轨道齿轮54与曲轴齿轮59啮合；在发动机转子缸体27上固定装有机油泵83及润滑主油道88、出油主油道90；体积小、排量小、马力大、转速高。

Description

陀螺转子柴油发动机

技术领域

本实用新型属运输机械的发动机机械，特别涉及一种陀螺转子柴油发动机。

技术背景

目前，我国运输机械，如汽车上使用的柴油发动机，气缸和活塞均为垂直排列，由活塞带动曲轴旋转，由气缸的多少和大小来决定马力的大小，这种柴油发动机存在着排量大、马力小、转速低，同时还存在着活塞对缸壁产生侧压，活塞环为开口对接，磨损后压力下降，影响发动机效率。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种体积小、排量小、马力大、转速高，运转稳定性好，安全系数高，转子机体的散热、润滑、进排气和高压供油等机构是随动工作，磨损小，零部件少，风冷散热效果好的陀螺转子柴油发动机。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：由柴油发动机系统，高低压供油系统，配气机构，润滑系统和冷却系统等主要系统及部件组成，其特点是柴油发动机系统，它包括在发动机外壳体内活动地装一个发动机转子缸体，在转子缸体上均匀分布数个带有散热片的气缸体，气缸体内活动地装有活塞和控制活塞的活塞摇臂，气缸体和活塞制成弧形，在配油凸轮运行轨道柱上设高压柴油泵及其数个飞锤、控制部件、低压油泵、油压调节阀，在发动机中轴上固定装配气凸轮和曲轴公共恒定轨道齿轮，配气凸轮与配气凸轮摇臂一端的凸轮摇臂滚轮滚动接触，曲轨公共恒定轨道齿轮与曲轴齿轮啮合；在发动机转子缸体上固定装有机油泵及其润滑主油道、出油主油道；在发动机旋转缸体上用螺栓在风扇螺栓孔25上固定装数个排气风扇。

本实用新型的有益效果是：由于转子缸体和曲轴臂的动力矩大于曲轴和盘形锥齿轮所产生的阻力矩；活塞和转子缸体为同一力源，同为旋转体，混合气爆燃时高压气体同时推动活塞逆时针、转子缸体顺时针旋转作功，在单位时间内比现有发动机快一倍；该发动机的气缸有奇数和偶数之分，偶数气缸的发动机可大幅度的提高马力，该发动机的突出优点是：体积小、排量小、马力大、转速高；运转稳定性好，安全系数高；转子机体的散热、润滑、进排气和高压供油等机构是随动工作，磨损小，零部件少；采用风冷散热，效果好，由于气缸和活塞为弧形圆柱体，按固定的弧形轨道往返摆动，从根本上解决了活塞侧压缸壁的问题；活塞环采用错口对接密封，寿命长，密封效果好，压力保持稳定而不会下降，同时还起定位的作用。该发动机可用于各种运输工具上，可以说是运输机械的一次革命。

附图说明

以下结合附图以实施例具体说明。

图1示陀螺转子柴油发动机主视图。

图2示图1的剖视图。

图3示图2的A-A剖视图。

图4示图3′的A向视图。

图5示图1的曲轴输出轴传动系统部件图。

图6示图1的润滑、风冷系统图。

图7示图2的高压柴油泵及其控制部件图。

图8示7的B-B视图。

图中，1-配油凸轮运行轨道柱；2-发动机顶盖；3-上进气孔；4-发动机上盖；5-气缸检修盖；6-起动机；7-离合器；8-总排气管；9-输出轴齿套；10-动力输出轴后轴承外壳；11-发动机底座；12-下进气孔；13-手摇起动爪；14-左排气道；15-右排气道；16-高压泵摇臂；17-空气滤清器；18-高压柴油泵壳；19-气缸体；20-风扇螺栓孔21-油封；22-盆形锥齿轮；23-排气支管；24-喷油嘴；25-气缸盖；26-气缸座；27-发动机转子缸体；28-高压油管；29-回油管；30-进气支管；31-高压泵轴承盖；32-高压泵轴承套；33-发动机外壳体；34-活塞环；35-活塞；35-1-活塞销；36-进气门导管；37-进气门弹簧；38-弹簧座；39-进气门摇臂调节螺栓；40-进气门摇臂调节螺母；41-进气门摇臂；42-进气门摇臂轴；43-进气门摇臂滚轮；44-进气门摇臂滚轮轴；45-配气凸轮摇臂；46-配气凸轮摇臂轴；47-凸轮摇臂滚轮；48-配气凸轮；49-发动机中轴；50-机油泵齿轮；51-润滑主油道；52-排污孔；53-风扇；54-曲轴公共轨道齿轮；55-活塞摇臂轴；56-曲轴；57-连杆；58-活塞摇臂连杆轴销；59-曲轨齿轮；60-活塞摇臂；61-密封圈；62-总排气安装座；63-进气门；64-排气门弹簧；65-排气门；66-排气摇臂调节螺栓；67-排气摇臂螺母；68-发动机转子缸体上轴承；69-高压泵油拉线；70-脚踏板；71-曲轴轴承；72-输出轴；73-输出轴后轴承：74-输出轴轴承；75-输出轴齿轮；76-输出轴前轴承；77-发动机转子缸体下轴承；78-配气凸轮摇臂插孔；79-手摇起动爪轴承；80-机油泵齿轮轴锁紧螺母；81-机油泵齿轮；82-机油泵齿轮轴承；83-机油泵；84-放油道螺栓；85-细滤油网；86-主油室；87-粗滤油网；88-润滑主油道；89-机体下油道；90-出油主油道；91-齿轮油腔；92-上缸润滑体出油口；93-缸体上油道；94-进油道；95-怠速弹簧；96-调节螺母；97-回油道；98-油门摇臂被动齿轮；99-油门摇臂主动齿轮；100-轨道柱滑套；101-配油斜角凸轮；102-配油弹簧；103-飞锤；104-齿圈扶正轮；105-调节盆形锥齿轮；106-调节齿圈；107-圆锥被动齿轮；108-圆锥被动齿轮锁紧螺杆；109-螺栓；111-主动圆锥齿轮；112-连接螺杆；113-摇臂轴；114-高压泵调节机构座；115-调节轴承压角摇臂；116-弹簧轴承座；117-调压球阀弹簧；118-调压球阀；119-低压泵泵油凸轮；120-出油阀弹簧；121-低压油泵泵体；122-低压油泵滚轮销；123-低压油泵滚轮；124-低压油泵出油球；125-低压油泵密封套；126-低压油道；127-低压油腔；128-排污阀；129-锁紧螺母；131-出油阀座；132-出油阀；133-出油阀弹簧；134-高压油管锁紧螺帽；135-出油阀外壳体；136-高压油腔；137-调压油孔；138-油泵调节套筒；139-柱塞；140-排气阀；141-调节齿轮；142-柱塞弹簧；143-琐片；144-弹簧座；145-调节螺栓；146-锁紧螺母；147-齿条连接销齿套；148-齿条连接销；149-高压泵轴承；150-油泵柱塞；151-齿条扶正轮；152-进油球阀；153-进油阀弹簧；154-油泵柱塞弹簧；155-滚轮；156-滚轮体；157-柱塞套；158-齿条；159-油门摇臂轴；160-排气套管；161-排气门弹簧座；

具体实施方式：

参照附图1-8，陀螺转子柴油动机主要由柴油发动机系统，高、低压供油，配气机构，润滑系统，冷却系统和有关部件组成。

柴油发动机系统包括(见附图3、5)：在发动机外壳体33中，发动机中轴49上固定装有曲轴公共轨道齿轮54、配气凸轮48、发动机转子缸体上、下轴承68、77，在上、下轴承68、77上活动地装发动机转子缸体27，在转子缸体27上均匀分布三个带有散热片的气缸体19，缸体19与发动机转子缸体之间装有密封圈61，气缸体19内装有活塞35，活塞35与气缸体19之间装有活塞环34，活塞环34接口设在宽断面为错口对接，接头处断面宽，内侧断面窄，起定位作用，气缸体19和活塞35均制成弧形，活塞35用活塞销35-1与活塞摇臂60连接，活塞摇臂60另一端与活塞摇臂轴55活动连接，活塞摇臂60中间用活塞摇臂连杆轴销58活动地与连杆57左端连接，连杆57右端与曲轴56活动连接，曲轴56上固定曲轴齿轮59，齿轮59与固定在发动机中轴49上的曲轴公共恒定轨道齿轮54相啮合，当发动机转子缸体27顺时针旋转时，曲轴齿轮59就会在曲轴公共恒定轨道齿轮54上旋转，带动曲轴56转动，连杆57左右往复运动，活塞摇臂60和活塞35作弧形往复运动，活塞35和气缸体19将同时作功，气缸体19底部与气缸盖25固定连接，气缸盖25上，装有喷油嘴24、高压油管23和回油管29；气缸盖25与气缸座26固定连接，气缸座26与发动机转子缸体27为一体，在气缸座26和气缸盖25中装一气门导管36，在中间活动地装一个进气门63，右端活动地穿过弹簧座38中间孔，弹簧座38上装有进气门弹簧37，进气门63右端顶在进气门摇臂调节螺栓39上，调节螺栓39活动地装在进气门摇臂41上端，用进气门摇臂调节螺母40调节固定，进气门摇臂41中间用进气门摇臂轴42活动连接，下端固定一个摇臂滚轮轴44，在轴上活动地装一个摇臂滚轮43，摇臂滚轮43与配气凸轮摇臂47上端滚动接触，摇臂45中间用配气凸轮摇臂轴46活动连接，摇臂45另一端活动地装一个凸轮摇臂滚轮47与配气凸轮48滑动接触，实现其配气的目的。为了检修方便，在发动机上盖4上装气缸检修盖5，上盖4用螺钉与发动机外壳体33连接，在上盖4上还固定有发动机顶盖2.

高压供油系统包括(见附图7)：随发动机转子缸体27一起旋转部分和在配油凸轮运行轨道柱1上下移动部分。旋转部分：在高压柴油泵壳18上均匀分布，固定安装三个出油阀外壳体135，用锁紧螺母129固定在高压柴油泵壳18上，在其下端螺纹连接一个高压油管锁紧螺帽134，在壳体135内活动地装一出油阀弹簧133，弹簧133压在出油阀132上，出油阀132穿在出油阀座131的中间孔中，出油阀座131与出油阀外壳体135紧配合连接，与活塞套157固定连接，活塞套157内活动地装一个带调压油孔137的柱塞139，活塞套157与油泵调节套筒138紧密连接，套筒138外装有柱塞弹簧142，弹簧142装在弹簧座144上，并用锁片143固定，调节螺栓145一端与柱塞139连接，一端用锁紧螺母146与滚轮体156连接，滚轮体156上活动地装一个滚轮155，滚轮155与配油斜角凸轮101斜面滑动接触，斜角凸轮101是不转动，而能上下运动，活动地装在配油凸轮运行轨道柱1上，斜角凸轮101外装配油弹簧102，弹簧102下端固定在弹簧轴承座116上，轴承座116固定在调节轴承压角摇臂115上，压角摇臂115活动地装在高压泵调节机构座114上的摇臂轴113上，调节机构座114用螺栓103固定在发动机底座11上，压角摇臂115用连接螺杆112与飞锤103固定连接，飞锤103与调节锥齿轮105连接，齿轮105与主动圆锥齿轮111啮合，齿轮111与圆锥被动齿轮107装在同一轴上，圆锥被动齿轮锁紧螺栓108，固定圆锥被动齿轮107，被动齿轮107与调节齿圈106连接，调节齿圈106活动装在齿圈扶正轮104中，并与调节齿轮141相啮合，用调节齿轮141调节调压油孔137。

移动部分：配油凸轮运行轨道柱1用螺纹与轨道柱滑套100连接，滑套100固定在发动机顶盖2上，在上端中间活动地装一个齿条158，齿条158左侧固定一个齿条扶正轮151将齿条158扶正，齿条158中装有怠速弹簧95，上面用调节螺母96调节固定，齿条158与油门摇臂被动齿轮98啮合，被动齿轮98与油门摇臂主动齿轮99相啮合，主动齿轮99与高压泵摇臂16连接在一起，活动地装在油门摇臂轴159上，齿条158下端用齿条连接销148与齿条连接销齿套147连接，齿套147与配油斜角凸轮101为螺纹连接，轨道柱1上方设有进、回油道94、97在轨道柱1下端左侧，装有低压油泵泵体121，并用低压油泵滚轮销122活动地装有低压油泵滚轮123，泵体121内装有出油阀弹簧120，弹簧120上端装低压油泵出油球阀124，球阀124上装油泵柱塞150，柱塞150上装油泵柱塞弹簧154、进油阀弹簧153，弹簧153上装进油球阀152。在轨道柱1下端右侧设调压球阀118，调压球阀118上装有调压球阀弹簧117，轨道柱1装在两个高压泵轴承149，下端与低压油泵密封套125紧配合。

高压供油系统的工作过程是：装在发动机转子缸体27上的低压泵泵油凸轮119在顺时针旋转中周期的顶动低压油泵滚轮123，使油压升高，油泵柱塞150上方的油泵柱塞弹簧154被压缩，打开低压泵出油球阀124，进油球阀152关闭，柴油从出油球阀124被压出，经低压油道126进入低压油腔127，当泵油凸轮119转过低压油泵滚轮123时，油泵柱塞150上方压力迅速降低，出油球阀124关闭，油泵柱塞150上方的进油阀的弹簧153伸张，使油泵柱塞150下移，柱塞150上方产生真空吸力，进油球阀152在吸力的作用下被打开，柴油进入泵油室产生高压油进入高压油腔136；，当凸轮119再一次顶起低压泵滚轮123时，柱塞150又一次上移，重复上述动作，调压阀的工作过程：当低压油道126的压力过高时，油压球阀118被打开，柴油从球阀118滚回柴油箱，当油压低于球阀118时，球阀118关闭，使油压保持正常，在发动机座11上设有排污孔52，并装有排污阀128用来排油污。

高压柴油泵壳18外装有配油弹簧102同飞锤103的工作过程是：当发动机等速运行时，配油弹簧102的压力和飞锤103的离心力是相等的，当发动机的负荷减小时，转速会升高，这时飞锤103的离心力大于配油弹簧102的压力，飞锤103向外转动，调节轴承压角摇臂115在飞锤103作用下，向上推动配油弹簧轴承座116，配油弹簧102被压缩，调节锥齿轮105在飞锤103作用下顺时针转动，驱动主动圆锥齿轮111和圆锥被动齿轮107反时针转力，驱动调节齿圈106反时针水平移动，推动柱塞调节齿轮141转动，使柱塞139上的调压油孔137与高压油腔136的进油口对正泻油，油压迅速下降，发动机转速降低，飞锤103的离心力减小，配油弹簧102伸张，将弹簧轴承座116恢复原位，使有关零件反向运动，发动机又恢复平稳运行状态。

发动机的起动机构，包括高压泵摇臂16，上端与销轴159活动连接，下端与高压泵油拉线69连接，油拉线69另一端与脚踏板70连接，销轴159上固定一个油门摇臂主动齿轮99与油门被动齿轮98相啮合，其工作过程是：脚踏下脚踏板70经油拉线69，使高压臂泵摇臂16逆时针转动，带动油门摇臂主动齿轮99和油门摇臂被动齿轮98顺时针转，带动齿条158压缩怠速弹簧95上移，通过齿条连接销148，带动配油斜角凸轮101上移，进行配油。

发动机的曲轴56、输出轴72的传动系统(见附图5)，曲轴56用两个曲轴轴承71装在发动机转缸体27上，设有配气凸轮摇臂插孔78为装活塞摇臂60之用。输出轴72的传动系统：固定在转子缸体27下部的盆形锥齿轮22与发动机底座11用油封21密封，盆形锥齿轮22与输出轴锥齿轮75相啮合，锥齿轮75的输出轴72装在输出轴齿套9中和输出轴前轴承76和输出轴轴承74，输出轴后轴承73上，与离合器7连接传动，轴承74、73装在动力输出轴后轴承外壳10上，离合器7上装起动机6，在发动机底座11上用于摇起动轴承79装有手摇动爪13，可手动起动柴油发动机。

配气机构(见附图3、4)：在气缸盖25和气缸座26中，装有进气门63，进气门63活动地穿进气门导管36中，导管36外侧装有进气门弹簧37，弹簧37右端固定在弹簧座38上，进气门63穿过弹簧座38中间孔与进气门摇臂调节螺栓39接触，以下进气门摇臂41等传动部件前面已述，与进气门63结构完全相同的排气门65与进气门63同装在气缸盖25和气缸座26中，排气门65活动地装在排气套管160，套管160外侧装有排气门弹簧64，弹簧64固定在排气门弹簧座161上，排气门65活动地穿过弹簧座161与排气摇臂调节螺栓66接触，调节螺栓66用排气摇臂螺母67调节并连接在排气门摇臂80上，排气门摇臂80与进气门摇臂41一样，用同样的构件与斜角配气凸轮48接触，通过配气凸轮48的上下运动和配气机构自身的转动，实现配气工作。

润滑系统(见附图6)，在发动机旋转缸体27上用的机油泵齿轮轴承82装一台机油泵83，机油泵轴上装一个机油泵齿轮81，用机油泵齿轮轴锁紧螺母80锁紧，齿轮81与曲轴公共轨道齿轮54相啮合，在旋转缸体27上设有主油室86，主油室86内装有机油细滤网85和粗滤网87，对机油进行过滤，主油室86用润滑主油道88与机油泵83相连，主油室86还设有放油道螺栓84，用以排放油使用；当旋转缸体27转动时，机油泵齿轮81便开始转动，带动机油泵83旋转工作，润滑油将从润滑主油道88进入机油泵83，将高压油从出油主油道90，进入缸体上油道93和上缸体润滑出油口92、进油道94进行润滑；回油通过回油道97再回到主油室86中，齿轮油箱91装有润滑油为输出轴锥齿轮75润滑。

冷却系统(见附图2)，在发动机转子缸体27上用螺栓在风扇螺栓孔20上固定装有三片排风扇53，运行中各气缸排出的废气和散热气体，从排气支管23出来由风扇53压入左右排气道14、15中，从总排气管8排出，总排风管8固定装在总排风管安装座62上；风扇背面产生的真空吸力，将空气从上下进气孔13、12吸入，进入的气流，流经气缸体19上的散热片将热带走。

Claims (3)

1、一种陀螺转子柴油发动机，由柴油发动机系统，高低压供油系统，配气机构，润滑系统和冷却系统等主要系统及部件组成，其特征是：柴油发动机系统，它包括在发动机外壳体(33)内活动地装一个发动机转子缸体(27)，在转子缸体(27)上均匀分布数个带有散热片的气缸体(19)，气缸体(19)内活动地装有活塞(35)和控制活塞(35)的活塞摇臂(60)，气缸体(19)和活塞(35)制成弧形，在配油凸轮运行轨道柱(1)上设有高压柴油泵及其数个飞锤(103)、控制部件、低压油泵、油压调节阀，在发动机中轴(49)上固定装配气凸轮(48)和曲轴公共轨道齿轮(54)，配气凸轮(48)与配气凸轮摇臂(45)一端的凸轮摇臂滚轮(47)滚动接触，曲轴公共恒定轨道齿轮(54)与曲轴齿轮(59)啮合；在发动机转子缸体(27)上固定装有机油泵(83)及润滑主油道(88)、出油主油道(90)；在发动机旋转缸体(27)上用螺栓在风扇螺栓孔(25)上固定数个排风扇(53)。

2、根据权利要求1所述的陀螺转子柴油发动机，其特征在于气缸体(19)与活塞(35)之间的活塞(34)接口设在宽断面为错口对接，接头处断面宽，内侧断面窄。

3、根据权利要求1所述的陀螺转子柴油发动机，其特征在于在配油凸轮运行轨道柱(1)上活动地装有斜角凸轮(101)，斜角凸轮(101)外装配油弹簧(102)，弹簧(102)下端固定在弹簧轴承座(116)上，轴承座(116)固定在压角摇臂(115)上，摇臂(115)活动地装在调节机座(114)的摇臂轴(113)上，压角摇臂(115)用连接螺杆(112)与飞锤(103)固定连接。

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