双叶轮转子发动机制造技术

一种新型的双叶轮转子式发动机。该发动机利用两个带叶片的叶轮套叠在一起装于一个筒形定子内，由两个叶轮上的凸缘，顶杆与前后定子盖上的停转销按一定角度分别控制两个叶轮及其上的叶片交替转动来完成发动机的四个行程，再由一行星轮系输出动力。本发动机具有结构简单，比重量小、比功率大、传动效率及热效率高、低速扭矩特性良好、运转平稳、使用寿命长、加工方便等优点通过改变叶片的结构形状和停转机构的相互位置角度，还可调整发动机的压缩比，以适应使用不同燃料所需。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是一种用双叶轮转子作为活塞的发动机，是内燃机领域内关于活塞旋转式发动机的一种新的结构原理的基础专利技术。到目前为止，汽车、轮船、工程动力机械以及某些轻型飞机所采用的动力，主要是往复活塞式发动机。众所周知，往复活塞式发动机是靠活塞在汽缸内的往复运动来完成进气、压缩，作功和排气这一工作循环，并通过曲柄连杆机构将活塞的直线往复运动转变成曲轴的旋转运动而输出动力的。由于这种发动机的基本结构方案存在着一些无法弥补的缺陷。从而限制了往复活塞式发动机的比重量、比功率，有效效率，使用寿命、发动机转速等等性能指标的进一步提高。本世纪五十年代，德国工程师汪克尔(WANKEL)找到了三角活塞旋转式发动机的方案。这种发动机由于活塞直接旋转，发动机没有往复运动件，故相对于往复活塞式发动机而言，其比重量小，比功率大，发动机转速大大提高。现有各种三角活塞旋转式发动机的结构归纳起来有两种一种为自转活塞式;另一种为公转活塞式。在自转活塞式发动机中，外转子的内表面是双弧长短辐圆外旋轮线形状的，内转子的三边是外旋轮线的内包络线。内外转子中心之间有偏心距，两者各自绕其本身的中心旋转，旋向相同，并有速度差。这种发动机由于内外转子只作自转运动，所以就轴系的平衡、径向密封片所受的作用力等方面来说，有其一定的优点。但是，由于其结构复杂，问题也很多。公转活塞式发动机，其外壳是静止不动的，沿其内表面双弧长短辐圆外旋轮线滑动的三角活塞，一边绕其本身的轴心自转，一边绕外壳的轴心公转。这种发动机结构较前者简化，可靠性提高。然而，现有的旋转活塞式发动机都是利用外壳(或外转子亦即通常所说的“气缸”)内表面与三角活塞外表面之间分隔开来的三个空腔的大小在两者相对运动中的变化来完成一般发动机的进气，压缩、作功和排气这一工作循环的。正因为如此，这种转子发动机的气缸内壁的加工就十分困难，精度难以保证。另一方面由于现有的转子发动机的转子轴心与主轴轴心之间均有一个偏心距，故在工作时必然产生离心力，而此离心力的存在限制了转子的重量与大小，再加上整体结构的影响，使得现有的转子发动机低速扭矩和有效效率相应降低。为了克服这种缺点，现有的转子发动机唯有提高转速，而在获得良好的高速性能的同时又将因磨损等原因降低其使用寿命。简而言之，现有的转子发动机由于结构上的原因，使目前较难克服的加工工艺性，低速扭矩特性等性能指标与往复式发动机相比尚存在着一定的差距。本专利技术的目的就是解决现有各种发动机所存在的问题，为人们提供一种结构简单，工艺性好，且比重量小、比功率大、有效效率高、运转平稳噪音小而使用寿命长的全新结构的内燃机动力机械。本专利技术仍属于四行程发动机范畴。它是用如下方式来完成的两个沿圆周各自均布四只叶片的叶轮相对叠装于一个圆筒形定子内。定子的轴向长度约等于叶片的宽度(每个叶片的宽度约等于每个叶轮厚度的2倍)。在定子0°和180°方位上各装有一个火花塞，90°和270°方向附近各开有一对进，排气口。通过两个叶轮与其上的八只叶片将定子与定子前后盖组成的内空分割成八个独立的空腔。再通过两叶轮上的凸缘，顶杆与前、后定子盖上的停转销，两叶轮各自按一定角度控制对方，使两个叶轮按一定规律交替转动来改变八个空腔的容积大小，从而完成进气、压缩、作功和排气这四个行程所组成的工作循环。在两叶轮内侧凹空内设有一套2K-H行星轮系动力输出装置来将两叶轮的交替转动变成中心轴的连续平稳的转动，从而输出动力。下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明图1是本专利技术的纵剖图;图3是本专利技术中叶轮上的一些构件的相对位置示意图;图2是本专利技术的前视图;图4是本专利技术中叶轮停、转控制机构的局部放大示意图;图5是本专利技术中基本构件的示意简图;图6是本专利技术的工作原理示意图。如图1、2定子〔4〕是一个正园形筒形壳体。在定子〔4〕的0°及180°方位上各装了一个火花塞〔3〕，在90°及270°方位附近对称布置了两个进气口〔37〕(90°及270°处各一个，下同)及两个排气口〔38〕。定子〔4〕内装有两个叶轮-A轮〔15〕、B轮〔18〕A轮叶片〔16〕与A轮〔15〕连为一体，B轮叶片〔5〕与B轮〔18〕连为一体。叶片宽度约为叶轮宽度的2倍，且与定子〔4〕的轴向长度基本相等。A轮叶片〔16〕超出A轮〔15〕的部份叠在B轮〔18〕上，而B轮叶片〔5〕超出B轮〔18〕的部份则叠在A轮〔15〕上。如图2所示，每块叶片的周边均开有密封条槽〔42〕，槽内如图5所示装有由密封条〔34〕及密封条弹簧〔35〕所组成的叶片弹性密封组件。每个叶轮的外端平面上均开有两圈转子外密封圈槽〔19〕，而在两个叶轮互相接触的内端平面上则开有圆半径及槽宽均相等的两圈转子内密封圈槽〔44〕在每个转子外密封圈槽〔19〕内均装上转子外密封圈〔36〕，而在每对转子内密封圈槽〔44〕内则装有转子内密封圈〔33〕。以上所述的密封条及密封圈均为保证各空腔之间的气密性而设。A轮〔15〕通过轴承〔14〕安装在中心轴〔24〕，B轮〔18〕通过轴承〔23〕安装在中心轴〔24〕上。轴承〔14〕及〔23〕均为滚子轴承。A、B轮均为凹台形圆柱件，两个凹台相对安装，以使装配好的A B轮之间形成了一个内空。在叶轮的凹台内加工了一圈盆齿〔21〕。两个叶轮的内空中装了一个行星输出轮〔22〕，行星输出轮〔22〕固定在中心轴〔24〕上行星输出轮上装有数个行星齿〔20〕，行星齿是滑套在固定于行星输出轮上的心轴上的。行星齿〔20〕与两个叶轮上的盆齿〔21〕同时啮合。在叶轮上还装有一套控制两个叶轮分别停转的机构。参见图2、3、4、5，在叶轮圆周上的一定位置处均布四个轴向台阶通孔(孔的数目与叶片数目相同，本例中每个叶轮上为四个叶片，则通孔数目为四个。以下均以四叶片叶轮为例来说明。在A、B轮上的通孔内分别装入A轮顶杆〔7〕和B轮顶杆〔30〕，顶杆与通孔为动配合。A轮顶杆与B轮顶杆在径向错开一定距离。A轮顶杆〔7〕与B轮顶杆〔30〕的后部分别压装有弹簧〔8〕及弹簧〔29〕，以保证顶杆及时回位。在叶轮外端面上的每个顶杆通孔处均开有一个圆弧形凹槽，在A、B轮上的这个凹槽分别称之为A轮停转凹槽〔43〕和B轮停转凹槽〔45〕。A轮〔15〕内端面上与B轮顶杆〔30〕圆半径相等的圆周上按一定的角度均布四个A轮凸缘〔31〕，A轮凸缘凸出A轮内端面，装配时正好位于开在B轮〔18〕内端面上的一圈凹槽一B轮凸缘槽〔40〕内。同样在B轮〔18〕内端面也按一定角度均布四个B轮凸缘〔32〕，它们所处圆半径位置与A轮顶杆〔7〕相等，且凸出B轮内端面，装配后位于开在A轮〔15〕内端面上的凹槽一A轮凸缘槽内。定子〔4〕的前部用定子前盖〔6〕封闭。在定子前盖〔6〕上与A轮顶杆〔7〕所处圆半径相同的圆周上取一适当位置开一个孔，孔内装入一个A轮停转销〔9〕，A轮停转销〔9〕的后部装了一根A轮停转销回位弹簧〔10〕。定子〔4〕的后部则用定子后盖〔1〕封闭。定子后盖〔1〕上则在与B轮顶杆〔30〕所处圆半径相同的圆周上取一适当位置开孔，与定子前盖〔6〕一样装入B轮停转销〔28〕及B轮停转销回位弹簧〔27〕。在定子前盖〔6〕中心孔内装有一个中心轴前轴承〔11〕，在定子后盖〔1〕的中心孔内则装有一个中心轴后轴承〔25〕，中心轴〔24〕即支承在这两个轴承上。在定子前盖〔6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双叶轮转子式发动机，其特征为：在一个圆筒形定子内安装着两个带叶片的叶轮—Ａ轮、Ｂ轮，分别属于Ａ、Ｂ轮上的每两块叶片定子内壁及定子前、后盖构成了一个随着两个叶轮的交替轮动，其大小可以变化的封闭空腔，在每个叶轮及定子前，后盖上有一套由凸缘，顶杆及停转销所组成的控制两个叶轮交替转动的叶轮停转控制机构，该发动机的动力输出机构由叶轮上的盆齿与行星齿组成。

【技术特征摘要】
1.一种双叶轮转子式发动机，其特征为在一个圆筒形定子内安装着两个带叶片的叶轮-A轮、B轮，分别属于A、B轮上的每两块叶片定子内壁及定子前、后盖构成了一个随着两个叶轮的交替轮动，其大小可以变化的封闭空腔，在每个叶轮及定子前，后盖上有一套由凸缘，顶杆及停转销所组成的控制两个叶轮交替转动的叶轮停转控制机构，该发动机的动力输出机构由叶轮上的盆齿与行星齿组成。2.如权项1所述的发动机，其特征为在所述定子的0°及180°方位上各装了一个火花塞，在其90°及270°方位附近分别对称布置了进气口及排气口。3.如权项1所述的发动机，其特征为所述的叶轮上均布四个形状及尺寸相同的叶片，叶片与叶轮连为一个整体，叶片的宽度为叶轮轴向长度的2倍，A轮叶片超出A轮的部份套叠在B轮上，B轮叶片超出B轮的部份则套叠在A轮上。4.如权项1、3所述的发动机，其特征为所述的叶片周边开有密封条槽，槽内装有由密封条及密封条弹簧组成的弹性密封件，叶轮外端平面上亦开有转子外密封圈槽，其内装有转子外密封圈;而在两个叶轮互相接触的内端平面上则开有圆半径及槽宽相等的转子内密封圈槽，在每对槽内装有转子内密封圈。5.如权项1、所述的发动机，其特征为所述的凸缘为每个叶轮四个，按一定角度分别均布...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫平，
申请(专利权)人：李卫平，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]