【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内燃机领域、水轮机领域。
技术介绍
生物质粉末燃料或煤粉不能直接做内燃机的燃料。
技术实现思路
本专利技术提供一种直接使用生物质粉末燃料或煤粉在内燃机燃烧室内燃烧的内燃 机。本专利技术采用的技术方案是用新的内燃机工作方法，构成一种‘用水或水溶液做工 质、用水轮机实现热能与机械能的转换，用气泵提供压缩空气，压缩空气在固体燃料泵内形 成生物质粉末燃料混合气，用旋转燃烧室实现燃烧室内的气体交换’的新型内燃机。俯图说明共有视图28幅图1是生物质粉末燃料内燃机的外形图，图2是生物质粉末燃料 内燃机的主视图，图3是生物质粉末燃料内燃机的右视图，图4是生物质粉末燃料内燃机的 附视图，图5是图2中的A-A剖视图，图6是图4中的B-B局部旋转剖面图，图7是图5中的 C-C局部剖视图，图8是图4中的D-D剖面图，图9是图4中的E-E局部旋转剖面图，图10 是图8中的F-F剖面图，图11是图8中的G-G剖面图，图12是图8中的H-H剖面图，图13 是图8中的I-I剖面图，图14是图6中的J-J剖面图，图15是图6中的K-K剖面图，图16 是图6中的L-L剖面图，图17是图8中的M-M剖面图，图18是图8中的N-N剖面图，图19 是图8中的0-0剖面图，图20是图13中的P-P局部旋转剖面图，图21是图13中的Q-Q局 部旋转剖视图，图22是图4中的R-R局部旋转剖面图，图23是图2中的S-S局部剖面图， 图24是图8中的T-T剖面图，图25是图21中的I放大图，图26是图22中的II放大图， 图27是图22中的III放大图，图28是图17中的IV放大图，图29是...
【技术保护点】
一种直接用’生物质粉末、煤粉’在燃烧室内燃烧的内燃机，是由内燃机的缸头、水轮机、气泵组成的新型内燃机，没有气缸、活塞、连杆等结构件，消除了“常规的内燃机使用固体粉末燃料”时存在的’粉末燃料配送、粉末燃料混合气形成、引燃等困难，粉末燃料在燃烧过程中出现的燃料结焦及固体微粒对机件损伤、对内燃机制造成本和寿命的影响，等无法解决的技术问题；其特征是：包括：ａ：缸头部件（５）、机体部件（３）、机座部件（１）、粉末燃料泵部件（８）、气泵部件（１９）、喷油泵部件（１３７）、内燃机的润滑系统的结构；ｂ：生物质粉末燃料内燃机的整体结构和工作过程。
【技术特征摘要】
一种直接用‘生物质粉末、煤粉’在燃烧室内燃烧的内燃机，是由内燃机的缸头、水轮机、气泵组成的新型内燃机，没有气缸、活塞、连杆等结构件，消除了“常规的内燃机使用固体粉末燃料”时存在的‘粉末燃料配送、粉末燃料混合气形成、引燃等困难，粉末燃料在燃烧过程中出现的燃料结焦及固体微粒对机件损伤、对内燃机制造成本和寿命的影响，等无法解决的技术问题；其特征是包括a缸头部件(5)、机体部件(3)、机座部件(1)、粉末燃料泵部件(8)、气泵部件(19)、喷油泵部件(137)、内燃机的润滑系统的结构；b生物质粉末燃料内燃机的整体结构和工作过程。2.根据权利要求1所述的生物质粉末燃料内燃机，其特征是缸头部件(5)的结构铸 造的缸头(67)内有‘环形气孔’，安装旋转燃烧室(68)的‘圆锥形腔体’均勻铸造在‘环形 气孔’外周，‘圆锥形腔体’的下端与机体(58)中的‘水缸腔体’密封连接；b ‘圆锥形腔体’ 的内侧有‘燃料混合气进气孔’，外侧有‘废气排气孔’，‘环形气孔’与每个‘燃料混合气进气 孔’相连通，铸造在其中的两个‘圆锥形腔体’的壁面间隔处的横向进气孔把‘环形气孔’与 缸头(67)外壁的进气孔连通在一起，缸头(67)的进气孔与缸头连接气管(6)的下端用螺 纹连接，缸头连接气管(6)上端的圆管结构插入燃料泵盖板(85)的‘燃料混合气的出气孔 内’，连接气管安装螺钉(9)把缸头连接气管(6)的圆管结构下面的法兰盘结构与燃料泵盖 板(85)固定在一起；c 在‘环形气孔’内侧的缸头(67)的壁面铸有安装喷油泵部件(137) 和电热塞(69)的腔体，安装喷油泵部件(137)的腔体向上倾斜，安装电热塞(69)的腔体向 下倾斜，安装喷油泵部件(137)的腔体前端小孔通到安装电热塞(69)的腔体内，安装电热 塞(69)的腔体前端的小孔通到‘圆锥形腔体’内，每一个喷油泵部件(137)轴心与它相对 应的电热塞(69)轴心在同一平面，该平面与它相对应的‘圆锥形腔体’的中心线平行；d 每 一个装喷油泵部件(137)的腔体有‘进油小孔’通到由缸头(67)和凸轮轴上轴套座(75) 合成的‘环形燃油孔’底部，缸头(67)的外壁有‘进燃油孔’通到‘环形燃油孔’侧壁，缸头 (67)外壁的‘进燃油孔’与安装在燃料泵盖板(85)上的燃油桶(16)连接，燃油桶内的点火 燃油可以从‘环形燃油孔’流到每一个喷油泵部件(137)内，合成‘环形燃油孔’的凸轮轴 上轴套座(75)用螺钉与缸头(67)装配在一起；e 缸头(67)外周的下半部分包含了全部排 气孔，并与排气管外壁(70)组合成排气管，在排气管外壁(70)的侧面设计有排气口把废气 排到内燃机外；f 在旋转燃烧室(68)的‘圆锥形腔体’外侧上方铸有‘环形润滑油孔’，‘环 形润滑油孔’的内侧与每个‘圆锥形腔体’外侧上方连通，‘环形润滑油孔’有三个‘向上的 润滑油孔’，其中一个‘向上的润滑油孔’的中部与缸头(67)外壁的‘润滑油进口螺孔’连 通，润滑油输入管(29)把缸头(67)外壁的‘润滑油进口螺孔’与机座(37)底部的润滑油泵 支架(36)的T形头内铸出的‘S形润滑油孔’连接在一起，装在行星齿轮支架(91)定位孔 内的燃料泵凸轮定位柱(93)的下端插入‘向上的润滑油孔’上端，燃料泵凸轮定位柱(93) 的上端插入燃料泵凸轮(92)内的润滑油孔下端，燃料泵凸轮定位柱(93)内有中心通孔，燃 料泵凸轮定位柱(93)用于缸头(67)、行星齿轮支架(91)、燃料泵凸轮(92)之间的相对定 位；g 圆锥形的旋转燃烧室(68)与‘圆锥形腔体’配合，旋转燃烧室(68)的侧壁有‘进排气 口’ ；h 旋转燃烧室驱动齿轮(81)与旋转燃烧室(68)的上部圆轴安装在一起，旋转燃烧室 驱动齿轮(81)驱动旋转燃烧室(68)旋转，旋转燃烧室驱动齿轮(81)的下端加工成与‘圆 锥形腔体’上端配合的轴套，旋转燃烧室驱动齿轮(81)与凸轮轴驱动齿轮(77)下部的外 齿啮合；i :MW形的旋转燃烧室提升弹簧(82)装在旋转燃烧室(68)的上端圆轴的长圆形孔内，它中部的顶点顶在旋转燃烧室(68)的上端圆轴内长圆形孔的上壁，它下部的两脚插入 装在旋转燃烧室(68)的圆轴处的旋转燃烧室驱动齿轮(81)上端面的定位孔内，旋转燃烧 室提升弹簧(82)使旋转燃烧室(68)相对于安装旋转燃烧室(68)的‘圆锥形腔体’产生一 个套紧的力，从而保持旋转燃烧室(68)与‘圆锥形腔体’之间有相对稳定的滑动摩擦间隙； J 旋转燃烧室上轴套(83)套装在旋转燃烧室提升弹簧(82)上端的驱动轴上，旋转燃烧室 上轴套(83)安装在行星齿轮支架(91)内，旋转燃烧室上轴套(83)使旋转燃烧室(68)在 旋转时能与‘圆锥形腔体’有更好的配合；k 行星齿轮轴承(79)安装在行星齿轮支架(91) 内，带轴的行星齿轮A (78)的轴装在行星齿轮轴承(79)内，行星齿轮A (78)装在行星齿轮 轴承(79)的下方，行星齿轮B(SO)与穿过行星齿轮轴承(79)上方的行星齿轮A(78)的轴装 配在一起，行星齿轮B(80)由装在转轮连接轴(74)上的转轮连接轴齿轮(89)驱动，行星齿 轮A(78)驱动凸轮轴驱动齿轮(77)的内齿，凸轮轴驱动齿轮(77)的外齿驱动旋转燃烧室 驱动齿轮(81)，在转轮连接轴(74)的最上端装有连接轴齿轮定位销(90) ；1 行星齿轮支 架(91)内还装有燃料泵驱动齿轮轴承(95)，燃料泵转轮驱动齿轮(94)的下轴装配在该轴 承内，燃料泵转轮驱动齿轮(94)由‘齿轮轴和上、下两个齿轮’构成，燃料泵转轮驱动齿轮 (94)的下齿轮由行星齿轮B(SO)驱动，燃料泵转轮驱动齿轮(94)的上齿轮驱动加工在燃料 泵转轮(98)下半部的外齿轮，燃料泵转轮驱动齿轮(94)的上轴套装在燃料泵盖板(85)内 装有的另一个燃料泵驱动齿轮轴承(95)内。3.根据权利要求1所述的生物质粉末燃料内燃机，其特征是粉末燃料泵部件(8)的结 构a 燃料泵盖板(85)用螺钉与缸头(67)固定，燃料泵盖板(85)的顶部内平面与燃料泵 转轮(98)的顶面形成动密封配合，燃料泵盖板(85)的顶部有‘燃料进口孔’和‘燃料出口 孔’，‘燃料进口孔’与上方的燃料调节阀体(102)连通，‘燃料进口孔’和‘燃料出口孔’都 和燃料泵转轮(98)内的燃料活塞腔口相通；b 燃料泵盖板(85)的内部设计有与‘燃料出 口孔’相连通的‘压缩空气连通孔’，‘压缩空气连通孔’前端与燃料泵盖板(85)的‘压缩空 气进气孔’连通，燃料泵进气管(15)把燃料泵盖板(85)的‘压缩空气进气孔’与气泵部件 (19)连接在一起，在后端的‘压缩空气连通孔’内装有燃料混合气单向阀阀门(87)、燃料混 合气单向阀弹簧(88)、燃料混合气单向阀轴(86)，它们与燃料泵盖板(85)内的‘压缩空气 连通孔’的壁面构成保护气泵的单向阀结构；c 燃料泵凸轮(92)装在燃料泵盖板(85)内， 燃料泵凸轮(92)内与燃料泵凸轮定位柱(93)的中心孔连接的润滑油孔的顶端是向上倾斜 的指向燃料泵盖板(85)轴心的润滑油喷出孔；d 燃料泵转轮轴承(100)装在燃料泵凸轮 (92)和燃料泵转轮(98)之间，燃料泵转轮轴承(100)使它们之间保持同轴旋转；e 燃料泵 活塞弹簧(97)装在燃料泵转轮(98)内，燃料泵活塞弹簧(97)使燃料泵活塞(99)下端的 曲面紧贴着燃料泵凸轮(92)，并在燃料泵转轮(98)旋转时使燃料泵活塞(99)随着燃料泵 凸轮(92)的形状在燃料泵转轮(98)的活塞腔内上、下移动，燃料泵转轮弹簧(96)装在燃 料泵凸轮(92)和燃料泵转轮(98)之间，燃料泵转轮弹簧(96)有力量克服燃料泵转轮(98) 的活塞腔内的压缩空气的压力而使燃料泵转轮(98)与燃料泵盖板(85)连接部分的保持 应有的动密封状态，f 在燃料泵转轮(98)中间的孔和燃料泵凸轮(92)中间的螺纹孔是装 配时旋入工艺螺旋用的，用工艺螺旋克服燃料泵转轮弹簧(96)和燃料泵活塞弹簧(97)的 弹力而使燃料泵转轮(98)和燃料泵凸轮(92)及燃料泵活塞(99)能方便的装配到燃料泵 盖板(85)内，燃料泵盖板(85)与缸头(67)装配好后把该工艺螺旋取下；g 燃料调节阀体(102)装在燃料泵盖板(85)上端的中心孔内，燃料调节阀门(12)下端的螺纹与燃料调节阀 体(102)的中心孔内的螺纹活动配合连接，燃料调节阀门(12)的上端设计有齿轮与燃料阀 驱动电机(10)上的齿轮啮合，燃料阀驱动电机(10)用燃料阀驱动电机支柱(11)安装在燃 料泵盖板(85)上，燃料泵进料盘(101)中心孔的内螺纹与燃料泵转轮(98)轴上端的外螺 纹固定连接，燃料泵进料盘(101)上设计有‘弯曲的凸筋’，燃料泵进料盘(101)使燃料调节 阀门(12)内孔的粉末燃料通过燃料泵进料盘(101)与燃料调节阀门(12)之间的间隙后拨 向燃料泵盖板(85)顶面的‘燃料进口孔’ ；h:燃料桶托盘(13)位于燃料调节阀门(12)的 上面，加工在燃料桶支柱(14)上端的螺纹与燃料桶托盘(13)固定在一起，加工在燃料桶支 柱(14)下端的螺纹把燃料调节阀和燃料泵盖板(85)固定在一起。4.根据权利要求1所述的生物质粉末燃料内燃机，其特征是机体部件(3)的结构a 机体(58)铸件内有环形排列的‘水缸腔体’，相邻的‘水缸腔体’壁面有厚度略大于其它部 位‘水缸腔体’壁面的互相衔接；‘水缸腔体’的进出水口在‘水缸腔体’的下部，‘水缸腔体’ 的进出水口位置的铸件壁面加工成与圆锥形进出水阀门(57)动密封配合的‘圆锥形的铸 件壁面’，在安装进出水阀门(57)的密封材料(56)的机体处铸有安装进出水阀门轴套(59) 的轴套座，水阀提升螺母(60)把进出水阀门轴套(59)和水阀螺旋拨抓固定轴(62)固定 在安装进出水阀门轴套(59)的轴套座内，水阀提升螺母(60)与进出水阀门(57)的上端螺 纹旋接，水阀提升螺母(60)与进出水阀门(57) —起旋转，在水阀螺旋拨抓固定轴(62)上 端装有水阀螺旋拨抓(61)，当水阀提升螺母(60)旋转时，水阀螺旋拨抓(61)用一个预定 的力拨动水阀提升螺母(60)上一对突出的齿形使水阀提升螺母(60)相对于使进出水阀门 (57)提升的方向旋紧，从而使进出水阀门(57)与机体(58)下端的‘圆锥形的铸件壁面’保 持预定的动密封配合状态；b 有两个润滑油出口孔对称的铸造在其中的两个相邻‘水缸腔 体’下端的铸件壁面处，把‘水缸腔体’壁面围成的‘机体润滑油腔’内的润滑油向下排出 到水轮机壳(51)壁面铸出的润滑油孔内；c 在其中的两个相邻‘水缸腔体’上端的铸件壁 面铸有穿过喷油调节齿轮A (106)和喷油调节锥齿轮A (107)的轴孔，在喷油调节齿轮A的 轴孔的出口处铸有安装喷油调节齿轮箱体(104)的基座，喷油调节齿轮箱体(104)的同轴 定位圆管部分插入到安装喷油调节齿轮箱体(104)的基座的安装孔内，喷油调节齿轮箱体 (104)的底部用沉头螺钉与安装喷油调节齿轮箱体(104)的基座固定在一起防止喷油调节 齿轮箱体(104)转动，在喷油调节齿轮箱体(104)内装有喷油调节齿轮A(106)和喷油调节 电机齿轮(105)，用螺钉把喷油调节齿轮箱体(104)和喷油调节齿轮箱盖(103)安装在一 起，在喷油调节齿轮箱盖(103)上装有喷油调节电机(4)，喷油调节电机(4)的轴端与喷油 调节电机齿轮(105)的轴端用牙嵌式结构连接；d:喷油调节锥齿轮A(107)的轴端与喷油 调节齿轮A(106)的轴端用牙嵌式结构连接，喷油调节锥齿轮A(107)的轴孔的出口上方的 机体(58)处铸有安装‘喷油调节齿轮座(66)的基座组’中的一个的基座，‘喷油调节齿轮 座(66)的基座组’由3个相隔120度的安装喷油调节齿轮座(66)的基座构成，喷油调节 齿轮座(66)下端与‘安装喷油调节齿轮座(66)的基座组’用牙嵌式定位装配，上端用缸头 (67)下端面限位，喷油调节锥齿轮B (108)的轴穿过喷油调节齿轮座(66)的轴孔插入喷油 调节齿轮B(109)的中心轴孔内，喷油调节锥齿轮B(108)的轴和喷油调节齿轮B(109)配合 部分是长元形的，喷油调节锥齿轮B(IOS)最上部的圆形轴安装在喷油调节锥齿轮B轴承座 (110)的中心孔内，喷油调节锥齿轮B轴承座(110)套在喷油调节齿轮座(66)的圆形安装孔内，在喷油调节齿轮座(66)的圆形安装孔上端的壁面处装有防止喷油调节锥齿轮B轴承 座(110)从喷油调节齿轮座(66)的圆形安装孔上端脱出的螺钉；e 每个‘水缸腔体’的上 端与缸头(67)内相对应的安装旋转燃烧室(68)的‘圆锥形腔体’密封连接，用螺钉把机体 (58)的上端和排气管外壁(70)及缸头(67)固定在一起；f 进出水阀门(57)的上段中心 圆轴插入进出水阀门轴套(59)，并与凸轮轴(64)的下端用牙嵌式连接结构，在牙嵌式连接 结构中留有使进出水阀门(57)在使用中磨损时产生的向上移动的空隙，凸轮轴(64)的下 端外圆柱面与水阀提升螺母(60)内侧上端内圆柱面动配合套接，在凸轮轴(64)下端的第 一个台阶上装有凸轮轴止推轴套(65)，凸轮轴止推轴套(65)的上平面贴在喷油调节齿轮 座(66)的下平面，凸轮轴(64)穿过喷油调节齿轮座(66)后与喷油凸轮(72)装配在一起 带动喷油凸轮(72)旋转，喷油凸轮(72)上端与凸轮轴(64)之间的空隙内装有喷油凸轮弹 簧(73)，喷油凸轮弹簧(73)上端顶在缸头部件(5)的凸轮轴上轴套座(75)下端，凸轮轴上 轴套(76)安装在凸轮轴上轴套座(75)的中心，凸轮轴(64)穿过凸轮轴上轴套(76)后与 凸轮轴驱动齿轮(77)装配在一起，凸轮轴上轴套(76)的上端面与凸轮轴驱动齿的下端面 为滑动摩擦接触面；g:在凸轮轴(64)的中心孔内装有转轮连接轴(74)，转轮连接轴(74) 的上端套有转轮连接轴轴承(84)，转轮连接轴轴承(84)装在凸轮轴驱动齿轮(77)上端的 中心孔内，转轮连接轴齿轮(89)装在转轮连接轴(74)上端，转轮连接轴齿轮(89)的下部 有圆形的中心孔结构用于保证与转轮连接轴(74)有良好的同心度，转轮连接轴齿轮(89) 上部的中心孔加工成长圆形键槽结构，与在转轮连接轴(74)上部加工的长圆型键配合，在 转轮连接轴(74)最上端有连接轴齿轮定位销(90)阻止转轮连接轴齿轮(89)向上移动；h 转轮连接轴(74)的下端与水轮机转轮(55)的上端轴牙嵌式连接，水轮机上轴承(63)套在 转轮连接轴(74)与水轮机转轮(55)的上端轴的牙嵌式连接部位，水轮机上轴承(63)安装 在凸轮轴(64)下端的牙嵌式连接结构部分的中心孔内；i 在水轮机转轮(55)的上端圆轴 下段与进出水阀门(57)之间、水轮机下轴套(54)外的水轮机转轮(55)台面与水轮机壳 (51)之间、进出水阀门的转轴下端与机体之间都装有密封材料(56) ；j 在水轮机转轮(55) 的下端圆轴依次装有水轮机下轴套(54)、水轮机下轴承(53)、水轮机齿轮(50) ；k:水轮机 壳(51)的上端与机体(58)用螺钉连接，水轮机壳(51)的下端与机座(37)用螺钉连接，水 轮机壳(51)铸有与机座(37)同心配合的圆壁，循环水进口单向阀(27)、循环水出口限压 阀(28)装在水轮机壳(51)的前后两侧，并与水轮机壳(51)内的水工质相连通，水轮机壳 (51)内有垂直的润滑油孔与机体(58)内的润滑油孔和机座(37)内的润滑油孔相通，水轮 机壳(51)内横向的润滑油孔与垂直的润滑油孔和水轮机下轴套(54)和水轮机下轴承(53) 之间的空隙相通，在横向的润滑油孔端面装有水轮机壳油孔封口螺钉(52)。5.根据权利要求1所述的生物质粉末燃料内燃机，其特征是机座部件(1)的结构a 铸件机座(37)包含存放主轴齿轮(40)的‘主轴齿轮箱腔体’，‘主轴齿轮箱腔体’上部有与 水轮机壳(51)同心连接的法兰盘；还包含存放润滑油泵(33)的‘气泵传动齿轮箱腔体’， ‘气泵传动齿轮箱腔体’上部有与气泵下轴承座(127)同心连接的法兰盘；在机座(37)的 下部铸有连通‘主轴齿轮箱腔体’和‘气泵传动齿轮箱腔体’的润滑油连通孔，在机座(37) 的中部铸有装附件传动轴(46)的‘附件传动轴孔’，‘润滑油连通孔’和‘附件传动轴孔’把 ‘主轴齿轮箱腔体’和‘气泵传动齿轮箱腔体’结合成一体；b 铸在‘主轴齿轮箱腔体’前端 的是与内燃机的负载连接的法兰盘结构，在法兰盘结构内依次装有防止‘主轴齿轮箱腔体’内的润滑油流出的主轴承密封罩(42)、两个背向安装的能承受轴向力的主轴轴承(41)，在 主轴轴承(41)中装有主轴(43)，在主轴(43)的后端装有与水轮机齿轮(50)啮合的主轴 齿轮(40) ；c:在机座(37)中铸出的‘附件传动轴孔’...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪伯瑞，汪淼，胡来滨，
申请(专利权)人：汪伯瑞，汪淼，胡来滨，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]
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