CN85100199A

CN85100199A - 转缸摆盘式发动机

Info

Publication number: CN85100199A
Application number: CN 85100199
Authority: CN
Inventors: 王陆一; 张建中
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1986-01-10

Abstract

本发明属于一种变容式发动机，克服了往复活塞式发动机和三角转子发动机存在的缺点，具有密封可靠、振动小、结构紧凑等优点。参照图1，球形缸体可以转动，缸体内装有一个活塞(15)和一个摆盘(13)二者以半圆柱销铰结，并分别与球壳和主轴(20)以球面销铰结，从而将摆盘围出的半球空间分隔成两个工作腔V₁和V₂。活塞球面销(17)和摆盘球面销(22)的轴线应与主轴(20)轴线成相同的夹角。传动装置使主轴(20)和缸体的转动方向相反，从而将二者获得的力矩合成起来由主轴输出。

Description

本发明属于一种变容式发动机。

根据申请人对现有技术的了解，未发现有与本发明类似的发动机装置，因而是一种具有首创性的发明。

目前应用最广的往复活塞式发动机，其主要缺点是振动大，限制了转速的进一步提高。另外这种发动机体积功率不大。最大的优点是密封性好。后来出现的三角转子发动机虽然具有体积小、结构紧凑等优点，但其密封不易保证，也未能广泛应用。

本发明的任务就是要克服以上两种形式发动机具有的缺点，设计出一种既密封可靠又振动小、结构紧凑的发动机。

为了达到这一目的，本发明设计的发动机具有可转动的球形缸体、机体、主轴和传动装置等。该机构可以做成双缸式。

以下将结合附图对发明作进一步的详细描述。

图1是本发明一种具体结构的纵向剖面图。

参照图1，装在机体内的球形缸体可以绕主轴（20）轴线转动，在每一个球形缸体内装有一个活塞（15）、一个摆盘（13）。活塞为桔瓣形，其球面部分有一球面销（17）与缸体铰接;摆盘（13）为球台形，其下部有一个球面销（22）与主轴铰接。摆盘在摆动的任一位置，其上端面都与球形缸体围出一个半球空间。活塞通过其下端半圆柱销与摆盘铰接，将上述半球空间分隔成两个工作腔V₁和V₂。

上述活塞球面销（17）和摆盘球面销（22）的轴线都通过球形缸体的球心。为保证该机构正常灵活转动，它们应与主轴（20）轴线成相同的夹角，即所夹之锐角相等。主轴轴线也通过上述球心。

主轴（20）上带有一个锥齿轮（2），球形缸体上也带有一个锥齿轮，二者之间有一中间齿轮（3）。主轴锥齿轮与球形缸体锥齿轮齿数相等，这样主轴的转动方向总是与球形缸体的转动方向相反，且转速相等。当有高压燃气充满工作腔时，活塞和摆盘会发生相对转动，使两个工作腔V₁、V₂不断膨胀、压缩。同时活塞带动缸体，摆盘带动主轴以相反方向转动，通过传动装置使主轴和缸体获得的力矩合成起来由主轴输出。

下面再进一步说明该机构的密封问题。

球形缸体与摆盘、活塞一起形成密封的燃烧室。考虑到三角转子发动机转子的三个顶尖只能装一道线密封的缺点，在本设计中，力求使所有需密封的地方都能装几道环或其它密封件。参照图3、图4，由于球形缸体与摆盘和活塞的接触方式都是面接触，因而可采用加活塞环（10）或半圆环（26）的方式，这使得这种发动机在密封上适当地保留了往复式的优点。本机构的摆盘圆周上能装几道环，这是较理想的密封。活塞的球面部分也可加类似的半圆环密封（26），密封半圆环的背部中央装有弹簧以保证半圆环与球壳贴紧。活塞与摆盘铰接的圆柱面上，密封采用密封直条（11）的方法，密封直条的背后装有板弹簧（12）压紧。在以上三个需密封的面的汇交处的密封采用密封活块（25）背后加弹簧（40）和（39）的方法，密封活块紧贴第一道活塞环和球形缸体。上述半圆环（26）必须伸进分别装在活塞两端的密封活块（25）上开出的槽内。

参看图（1）知球形缸体由上球壳（14）和下球壳（7）组成。机体通过轴承（16）和（21）支承着球形缸体。机体由端盖（6）、上盖（8）和下座（38）组成，见图2。这几部分用端盖连接件（34）和上盖连接件（36）刚性连在一起。

与现有的往复活塞式发动机和三角转子发动机相比，本发明兼具二者的优点，即密封性好，体积功率大。因无明显的往复运动件，故振动小，充许有较高的转速。这种发动机的进排气门可以利用摆盘的自身运动开启或关闭，无需往复式内燃机中复杂的配气机构，另外可利用转缸的转动惯性进气和排气，提高充气系数和减少残余气体系数，使发动机的动力性和经济性提高。

参照图1、图2、图3、图4，主要另件为：

1-螺母、2-主轴锥齿轮、3-中间锥齿轮、4-锥齿轮轴、5-锥齿轮卡环、6-端盖、7-下球壳、8-上盖、9-石棉密封圈、10-活塞环、11-密封直条、12-板弹簧、13-摆盘、14-上球壳、15-活塞、16双列轴承、17-活塞球面销、18-活塞球面销盖、20-主轴、21-推力轴承、22-摆盘球面销、23-球面销卡环、24-摆盘球面销盖、25-密封活块、26-半圆环、27-垫块、29-弹簧、31-平衡块、34-端盖连接件、35-球壳连接件、36-上盖连接件、38-下座、39-弹簧、40-弹簧。注：功用一样形状相同的另件标号一样。

Claims

1、本发明属于一种变容式发动机，其特征在于：

a)装在机体内的两个球形缸体可以绕主轴(20)轴线转动，每一个球缸体内装有一个活塞(15)和一个摆盘(13)。活塞为桔瓣形，其球面部分有一球面销(17)与缸体铰接，摆盘为球台形，其下部有一球面销(22)与主轴铰接，其上端面与球形缸体围出一个半球空间，活塞通过其半圆柱销与摆盘铰接，将上述半球空间分隔成两个工作腔V₁、V₂。

b)上述活塞球面销(17)和摆盘球面销(22)的轴线都通过球心，并与主轴轴线成相同的夹角。

c)主轴锥齿轮(2)与球形缸体锥齿轮齿数相等，二者之间有一改变转向的中间齿轮(3)，主轴和缸体获得的力矩合成起来由主轴输出。

2、如权利要求1所述装置的机体，其特征在于分为端盖（6）、上盖（8）和下座（38），这几部分用端盖连接件（34）和上盖连接件（36）刚性连在一起。

3、如权利要求1所述的装置，其特征在于活塞（15）和球形缸体间的密封采用半圆环（26）背后加弹簧的方法。

4、如权利要求1所述的装置，其特征在于摆盘（13）和球形缸体间的密封采用加活塞环（10）的方法。

5、如权利要求1所述的装置，其特征在于活塞（15）和摆盘（13）相配合的半圆柱销面的密封采用密封直条（11）背后加板弹簧（12）的方法。

6、如权利要求1、3、4、5所述的装置，其特征在于三个需密封的面的汇交处的密封采用密封活块（25）背后加弹簧（40）和（39）的方法，密封活块紧贴第一道活塞环和球形缸体，权利要求3中半圆环的两端必须伸进密封活块（25）上开出的槽内。

7、如权利要求1所述的装置，其特征在于也可用于其它泵类机械。