圓柱定軌轉子泵及圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動的製造方法

2023-09-12 23:06:25 2

圓柱定軌轉子泵及圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動的製造方法
【專利摘要】本發明涉及轉子泵，尤其是圓柱定軌轉子泵及圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機。圓柱定軌轉子泵中，所述圓柱型轉子偏心置於圓筒型氣缸內，圓柱形轉子與圓筒形氣缸之間的偏心值為圓柱型轉子和圓筒形氣缸的半徑差值，圓柱型轉子與圓柱型氣缸內壁之間相內切，圓柱型轉子的側面設有環狀凹槽，氣缸端蓋的內側固定有凸起的圓柱型定軌，圓柱型定軌伸入圓柱型轉子端面的環狀凹槽內，圓柱型定軌與氣缸端蓋呈同心設置，轉子軸偏心貫穿氣缸端蓋和圓柱型定軌，沿圓柱型轉子的外圓周面設有活塞，活塞通過活塞轉軸與圓柱型轉子轉動連接，各活塞圍繞圓柱型定軌作圓周運動。結構緊湊，體積小，重量輕，運轉平穩，密封性能好，增壓性能穩定，功效高，節能效果顯著。
【專利說明】圓柱定軌轉子泵及圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機
【技術領域】
[0001]本發明涉及轉子泵，尤其是圓柱定軌轉子泵及圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機。
【背景技術】
[0002]當前發動機領域主要採用往復式運動活塞發動機、轉子發動機和渦輪式發動機。其中，作為最早出現的往復式運動活塞發動機，儘管經過不斷地技術改造和完善，其性能得到極大的提高，但是由於受自身結構和運動方式的制約，仍然難以滿足目前機械高轉速運動條件的要求。針對上述問題，轉子發動機才應運而生，其中具有代表性是汪克爾轉子發動機。與往復式運動活塞發動機相比，汪克爾轉子發動機具有結構簡單、效率高等顯著優點。但是汪克爾轉子發動機的特有三角形轉子在實際應用中也存在明顯的缺陷，三角轉子各端角與氣缸內壁的接觸面極其狹小，僅僅依靠各端角處設置単一划片裝置難以解決燃燒室裡混燃氣體密封性差、油耗大的問題，從而使其效率難以充分發揮，這也是該轉子發動機難以取代往復式活塞發動機的主要原因之一。渦輪發動機雖然具有顯著的特性，但是從性價比考慮，主要還是適合長時間勻速運轉條件下使用，如航空發動機。綜上所述，轉子發動機在汽車發動機領域具有明顯的優勢，如能克服現有的技術缺陷，其開發前景廣闊。
[0003]另外，隨著環保和節能理念的強化，各國限制發動機減排標準越來越高，治理措施越來越嚴格。作為提高發動機功效和有效節能手段之一的增壓技術被普遍使用，而增壓離不開壓縮機，現在普遍採用渦輪增壓技木，雖然是利用排放廢氣實現節能效果，但是渦輪增壓方式的主要缺陷還在於低速運轉條件下，增壓效果不明顯。其他類形的機械增壓器也存在不同程度消耗發動機動能的缺點。因此需要ー種能適應不同轉速條件下保持穩定增壓並且降低發動機動能耗的增壓技術設備，以實現轉子發動機的高效節能效果。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於克服現有發動機存在的缺陷，提出了一種圓柱定軌轉子泵及由多個圓柱定軌轉子泵組合而成的圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，結構緊湊，體積小，重量輕，運轉平穩，密封性能好，增壓性能穩定，功效高，節能效果顯著。
[0005]本發明是採用以下的技術方案實現的:ー種圓柱定軌轉子泵，包括圓筒形氣缸、位於氣缸兩側的氣缸端蓋和設置在氣缸內的圓柱形轉子，圓柱形轉子固定套在轉子軸上，圓柱形轉子與轉子軸同心設置，氣缸端蓋和氣缸固定連接，其中，所述圓柱形轉子偏心置於圓筒形氣缸內，圓柱形轉子與圓筒形氣缸之間的偏心值為圓柱形轉子和圓筒形氣缸的半徑差值，圓柱形轉子與圓柱形氣缸內壁之間為相內切的狀態，圓柱形轉子的側面設有環狀凹槽，至少ー側的氣缸端蓋的內側固定有凸起的圓柱形定軌，圓柱形定軌伸入圓柱形轉子端面的環狀凹槽內，環狀凹槽的深度與圓柱形定軌的軸向長度相對應，圓柱形定軌與氣缸端蓋呈同心設置，轉子軸偏心貫穿氣缸端蓋和圓柱形定軌，沿圓柱形轉子的外圓周面設有活塞，活塞通過活塞轉軸與圓柱形轉子轉動連接，活塞轉軸固定在圓柱形轉子上，活塞繞活塞轉軸做圓周擺動，圓柱形轉子上設有活塞槽，活塞槽貫通於圓柱形轉子的軸向兩端，活塞設置於活塞槽內，活塞包括頂弧面、底弧面和側弧面，活塞轉軸的軸心位於與圓柱形轉子同心的同一半徑的圓周線上，活塞轉軸的軸心與環狀凹槽外周線之間的距離小於環形凹槽和圓柱形轉子半徑差的1/2，活塞的底弧面和圓柱形定軌外圓周面為相外切的狀態，活塞圍繞圓柱形定軌作圓周運動。
[0006]所述活塞為扇形活塞時，其底弧面和側弧面的半徑為圓筒形氣缸和圓柱形定軌的半徑差值，底弧面和側弧面的弧度均為60°，頂弧面的弧度等於圓柱形氣缸內壁的弧度，頂弧面與活塞轉軸相內切，底弧面運轉的幅度不超過圓柱形轉子的外圓周面。
[0007]以圓柱形轉子和圓筒形氣缸內壁的內切切點為界，圓柱形轉子順時針方向運轉時，左側氣缸壁上至少設置兩個進ロ，右側氣缸壁設置ー個出口 ；圓柱形轉子逆時針方向運轉時，右側氣缸壁上至少設置兩個進ロ，左側氣缸壁設置ー個出ロ。
[0008]頂弧面與圓筒形氣缸內壁接觸的一角為頂端角。活塞的頂端角處設有密封裝置，密封裝置包括半圓柱體主封條和扇形卡板，半圓柱體主封條的一面與氣缸內壁接觸，半圓柱體主封條與氣缸內壁的接觸面與圓筒形氣缸內壁的形狀相同，半圓柱體主封條的圓心設置在活塞頂端角與圓筒形氣缸內壁的接觸線上，在半圓柱體主封條與氣缸內壁的接觸面上設有至少一條密封槽，密封槽內設有密封條，半圓柱體主封條的兩端分別安裝有扇形卡板，扇形卡板與半圓柱體主封條同心，扇形卡板的一端與半圓柱體主封條固定連接，另一端的內側設有圓弧凸條，對應的在扇形活塞上相設有圓弧凹槽，圓弧凸條設置在圓弧凹槽內。
[0009]為了減少運轉的慣性力，扇形活塞可採用空腔形，減輕活塞的重量，活塞的底弧面設腔ロ。各氣缸端蓋上設置有轉子冷卻口和活塞槽通聯，利用循環機油使運轉部件降溫。
[0010]本發明還包括一種圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，其中，該發動機由上述至少兩個設置在同一轉子軸上的圓柱定軌轉子泵連接而成。
[0011]所述圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機可以由ー個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵和ー個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵固定連接組成，也可以由ー個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵和兩個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵固定連接組成，也可以由ー個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵和兩個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵固定連接組成。
[0012]相鄰兩圓柱定軌轉子泵的氣缸端蓋呈一體式結構，形成共用的氣缸端蓋。兩相鄰的氣缸端蓋可以固定連接在一起。
[0013]在兩相鄰圓柱定軌轉子泵共用的氣缸端蓋上設有至少ー個圓筒形噴氣微孔，該噴氣微孔為作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵的出口，同時為作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵的進ロ，該噴氣微孔附近的作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵的氣缸上安裝燃料噴嘴和至少ー支火花塞，在靠近圓柱形轉子和氣缸內壁內切位置處設有火花塞。
[0014]在相鄰氣缸半徑相同的前提下，作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵軸向長度大於作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵軸向長度時，使壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵氣缸容積大於作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵氣缸容積。
[0015]以經過圓筒形氣缸內壁和圓柱形轉子切點的氣缸直徑線為界，相鄰兩圓柱定軌轉子泵的氣缸徑向設置偏角，該偏角不大於90°。
[0016]作為內燃發動機使用的相鄰扇形活塞之間的圓柱形轉子上設有燃燒槽。[0017]當圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機包括兩個相同缸容的作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵和ー個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵時，作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵位於兩個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵之間，且位於中間的氣缸容積小於位於兩側的氣缸容積之和；
[0018]當圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機包括兩個相同缸容的作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵和ー個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵時，作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵位於兩個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵之間，且位於中間的氣缸容積大於位於兩側的氣缸容積之和。
[0019]本發明的有益效果是:
[0020](1)本發明中所設計的圓柱定軌轉子泵由於實現了圓柱體和氣缸內壁的同圓心的定位，使得扇形活塞能夠在圓柱體和氣缸內壁之間形成的正圓形軌道作圓周運動，克服了現有類形轉子發動機扇形活塞僅僅依靠彈簧或者彈簧片的裝置限位的缺陷，確保扇形活塞在高速運轉條件下平穩順滑，不出現偏位現象，能夠充分發揮出活塞的功效；
[0021](2)由於圓柱定軌轉子泵具備了上述顯著效果，所以由其組合而成的增壓發動機功率聞;
[0022](3)將圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機其中的的空氣壓縮泵的尺寸適當增カロ，即氣缸容積軸向延長，採用增壓手段改變相鄰轉子泵之間的氣缸容積差，比現有發動機各種增壓技術具有更加明顯的優勢，該方法解決了現有機械式增壓額外耗能，渦輪增壓低速狀態下響應慢效果差的問題，而且增壓能耗小，同時取消了額外的增壓設備，使得該內燃發動機結構更加簡單、緊湊、輕便；
[0023](4)所述密封裝置的各部件之間的完全吻合式連接，擴大了活塞和氣缸內壁的接觸面，實現了可増加不同作用密封條的數量，解決了單一封條密封效果差的問題，密封性能明顯提尚。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發明中圓柱定軌轉子泵的徑向剖視圖；
[0025]圖2為圖1所示圓柱定軌轉子泵的軸向剖視圖；
[0026]圖3為本發明中圓柱定軌轉子泵組合增壓發動機的徑向剖視圖；
[0027]圖4為圖3所示圓柱定軌轉子泵組合增壓發動機的軸向剖視圖；
[0028]圖5為本發明中密封裝置的橫向剖視圖；
[0029]圖6是本發明中密封裝置的軸向剖視圖。
[0030]圖中:1圓筒形氣缸；2氣缸端蓋；3圓柱形轉子；4轉子軸；5扇形活塞槽；6扇形活塞；7活塞轉軸；8圓柱形定軌；9環狀凹槽；10底弧面；11側弧面；12頂弧面；13進ロ；14出口；15噴氣微孔；16燃料噴嘴；17火花塞；18轉子冷卻ロ ；19密封裝置；20半圓柱封條；21扇形卡板；22圓弧凸條；23密封槽；24密封環；25轉子環；26轉子環凹槽。
【具體實施方式】
[0031]下面結合附圖和實施例對本發明做進ー步說明。
[0032]實施例1[0033]如圖1和圖2所示為圓柱定軌轉子泵，本發明包括圓筒形氣缸1和氣缸端蓋2，氣缸端蓋2位於氣缸1的兩側，氣缸端蓋2和氣缸1固定連接，圓筒形氣缸1和氣缸端蓋2可以為各自単獨的部件，也可以為ー側的氣缸端蓋與氣缸為各自単獨的部件，另ー側的氣缸
端蓋與氣缸呈一體式結構。
[0034]圓柱形轉子3偏心置於圓筒形氣缸1內，圓柱形轉子3與圓筒形氣缸1之間的偏心值為圓柱形轉子3和圓筒形氣缸1的半徑差值，從而使圓柱形轉子3與圓柱形氣缸1內壁之間保持相內切的狀態。圓柱形轉子3的兩側面均設有環狀凹槽9，氣缸端蓋2的內側設有凸起的圓柱形定軌8，圓柱形定軌8可以在ー側的氣缸端蓋設置，也可以同時在兩側的氣缸端蓋設置。圓柱形定軌8與氣缸端蓋2呈同心設置，圓柱形定軌8與氣缸端蓋2可以呈一體式結構。圓柱形轉子3固定套在轉子軸4上，轉子軸4偏心貫穿圓柱形定軌8和氣缸端蓋2，並與其他傳動裝置連接，圓柱形轉子3與轉子軸4同心設置。圓柱形定軌8的直徑大於轉子軸4的直徑，小於圓柱形轉子3的直徑，為了保證圓柱形轉子3的強度，圓柱形定軌8的長度不大於圓柱形轉子3長度的三分之ニ。圓柱形定軌8伸入圓柱形轉子3端面的環狀凹槽9內，環狀凹槽9的深度與圓柱形定軌8的長度相對應，環狀凹槽的直徑大於圓柱形定軌8的直徑，並小於圓柱形轉子3的直徑。
[0035]沿圓柱形轉子3的外圓周面設有至少ー個活塞6，活塞6可以沿圓柱形轉子的外圓周面平均分布，也可以呈對稱分布。活塞6通過活塞轉軸7與圓柱形轉子3轉動連接，活塞轉軸7固定在圓柱形轉子3上，活塞6繞活塞轉軸7做圓周擺動。同時在圓柱形轉子3上根據扇形活塞的數量開設有活塞槽5，活塞槽5貫通於圓柱形轉子3的軸向兩端，活塞6設置於活塞槽5內。活塞槽5的形狀和尺寸與活塞6完全吻合。
[0036]活塞6與活塞轉軸7可以呈一體式結構，此時活塞5為帶有活塞轉軸的三角形活塞，此時活塞槽5內設有半圓狀凹槽，活塞轉軸設置在該半圓狀凹槽內，並在該半圓狀凹槽內轉動。活塞6與活塞轉軸7也可以為兩個分離的部件，此時活塞轉軸7和圓柱形轉子3呈一體式結構，此時的活塞為扇形活塞。扇形活塞的底弧面10和側弧面11的弧度均為60°，底弧面和側弧面的半徑為圓筒形氣缸1和圓柱形定軌8的半徑差值。從作為活塞轉軸圓心的端角點到與氣缸內壁接觸的頂端角的弧面為頂弧面12，頂弧面12的弧度等於圓柱形氣缸1的弧度，其作用在於最大限度地降低缸容餘隙，頂弧面12與活塞轉軸7相內切。活塞轉軸7的軸心均位於圓柱形轉子3同心的同一半徑的圓周線上，活塞轉軸7的軸心與環狀凹槽9外周線之間的距離小於環形凹槽和圓柱形轉子半徑差的1/2，以保證扇形活塞6的底弧面10和圓柱形定軌8外圓周面在運轉過程中始終保持相外切狀態。底弧面10運轉的最大幅度以不超過圓柱形轉子3的外圓周為限。各扇形活塞圍繞圓柱形定軌8作圓周運動。
[0037]以圓柱形轉子3和圓筒形氣缸1內壁的切點為界，圓柱形轉子3順時針方向運轉時，左側氣缸壁上至少設置兩個進ロ 13，右側氣缸壁設置ー個出口 14。圓柱形轉子3逆時針方向運轉時，右側氣缸壁上至少設置兩個進ロ 13，左側氣缸壁設置ー個出口 14。設置多個進ロ的目的是降低吸進過程中相鄰活塞間容腔產生的負壓。出口 14的數量根據扇形活塞的數量決定。當圓柱定軌轉子泵單獨作為壓縮設備使用吋，圓柱形轉子3無論是順時針還是逆時針運轉，在沿圓柱形轉子的轉動方向上，活塞最好設置在活塞轉軸7的後方。
[0038]扇形活塞的徑向兩端面設有密封槽和密封條，氣缸兩端蓋內壁對應圓柱形轉子的位置設有圓環形密封槽和密封環24加強密封性。以此為基礎，在不影響汽缸整體性能的前提下，在圓柱形轉子兩端還可增加設置與其半徑相等且具有一定厚度的轉子環25。轉子環25對應氣缸端蓋內壁上設置轉子環凹槽26。為了減少運轉的慣性力，扇形活塞可採用空腔形，底弧面設腔ロ。各氣缸端蓋上設置有轉子冷卻ロ 18和活塞槽通聯，利用循環機油使運轉部件降溫。
[0039]如果圓柱定軌轉子泵僅作為一般條件的普通泵和壓縮機使用時，僅採取常規密封手段，在扇形活塞頂角端設置狹窄的密封槽，密封槽內置密封條即可實現扇形活塞的密封。或者對扇形活塞頂角端不做任何附加密封措施，這樣做使扇形活塞結構相對簡單，因此可以降低製作成本。但圓柱定軌轉子在高溫、高壓和高速運轉エ況下對氣缸內部件的密封和潤滑要求較高，此時採用如圖5所示的密封裝置，密封裝置19設置在活塞的頂端角處，即活塞的頂弧面沿氣缸內壁滑動的角處。該密封裝置包括半圓柱體主封條20和扇形卡板21，半圓柱體主封條20的一面與氣缸內壁接觸，因此半圓柱體主封條20的該面與圓筒形氣缸內壁的弧度完全吻合。半圓柱體主封條20的圓心設置在活塞頂端角與圓筒形氣缸內壁的接觸線上，活塞頂端角為活塞頂弧面與圓筒形氣缸內壁的接觸角。通過設置半圓柱體主封條20，使密封裝置19與氣缸內壁的接觸面擴大，在半圓柱體主封條20與氣缸內壁的接觸面上多條密封槽23，密封槽23內分別設有密封條，提高密封效果。半圓柱體主封條20的兩端分別安裝有扇形卡板21,扇形卡板21與半圓柱體主封條同心,扇形卡板21的一端與半圓柱體主封條20固定連接，另ー端的內側設有圓弧凸條22，對應的在扇形活塞上設有圓弧凹槽，圓弧凸條22設置在圓弧凹槽內，當活塞處於任何角度位置，密封裝置19都不會發生脫離現象，密封裝置和活塞始終保持順滑運轉狀態，從而防止密封裝置19在活塞運轉過程中發生脫離。設置該密封裝置後，活塞6的頂弧面12所承受的作用カ是向心力，所以活塞6頂角端與氣缸內壁的摩擦カ較小。
[0040]單個的圓柱定軌轉子泵可以作為轉子泵或壓縮機使用。轉子泵工作時，帶動當圓柱形轉子3轉動時，扇形活塞轉動，由於扇形活塞的底弧面始終與圓柱形定軌8相切，因此扇形活塞始終繞圓柱形定軌8轉動。扇形活塞轉動過程中，物料從進ロ 13進入扇形活塞之間，扇形活塞轉動過程中，對活塞之間的物料進行壓縮，被壓縮的物料通過出ロ 14排出。
[0041]實施例2
[0042]如圖3和圖4所示為圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，該發動機由套在同一轉子軸上的兩個圓柱定軌轉子泵串聯連接而成。兩個圓柱定軌轉子泵在同一轉子軸上串聯後，相鄰的氣缸端蓋2相互重疊，為保證結構的緊湊牢固，兩相鄰的氣缸端蓋2可以為一體式結構。其中一個圓柱定軌轉子泵起到空氣壓縮機的作用，另ー個圓柱定軌轉子泵起到內燃發動機的作用。此時，作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵的出口設置在兩轉子泵共用的氣缸端蓋2上，該出ロ採用圓筒形噴氣微孔15，噴氣微孔的直徑與氣缸容積、活塞數量等因素有關，其直徑一般為0.l-10mm。同樣的，作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵的進ロ為噴氣微孔15，採用噴氣微孔的目的是利用氣流的噴射作用，強迫混燃氣體擾動，提高燃燒效率。該噴氣ロ附近的作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵的氣缸1上安裝燃料噴嘴16和至少ー支火花塞17。如果燃料是柴油，則無需火花塞，直接壓燃。噴油嘴則安裝在該轉子泵的進ロ附近位置，正對進ロ可提高燃料霧化效果。在圓柱形轉子和氣缸內壁內切位置附近安置火花塞。作為內燃發動機使用的相鄰扇形活塞之間的圓柱形轉子上設有燃燒槽，該燃燒槽使壓縮燃氣能夠擺脫圓柱形轉子和氣缸內壁切點封閉區的限制，順利過渡到膨脹做功區域。
[0043]本實施例中，可以適當増加作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵的軸向長度，其目的是擴大氣缸內容積，當作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵軸向長度大於作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵軸向長度時，可以實現増加效果，並且兩者的氣缸容積差越大，增壓值越大，在任何轉速條件下都能保持增壓性能穩定。
[0044]以經過圓筒形氣缸1內壁和圓柱形轉子切點的氣缸直徑線為準，相鄰兩氣缸徑向需設置一定的偏角，該偏角不大於90°，以確保圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機能夠充分發揮其功能。同一根轉子軸貫穿相鄰兩氣缸，因此兩相鄰氣缸的圓柱形轉子不存在徑向偏移，因此相鄰兩圓柱形轉子上的扇形活塞徑向位置仍然呈重疊和同步運轉狀態。通過設置該偏角，可以防止內燃發動機內的壓縮氣體逆流進入壓縮機內，在發動機運轉狀態下，作為壓縮機的轉子泵的活塞和相對應的燃燒做功轉子泵內的活塞始終保持前後位置，有利於內燃發動機完成進氣、進ー步壓縮、燃燒、膨脹做功過程。活塞的頂端角處需設置密封裝置。
[0045]該內燃發動機工作時，作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵首先對空氣進行壓縮，被壓縮的空氣通過噴氣ロ 15進入作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵內，其中該圓柱定軌轉子泵內的活塞在圓柱形轉子的轉動作用下，依次完成進氣、壓縮、燃燒和膨脹做功的エ序。
[0046]其它同實施例1。
[0047]實施例3
[0048]圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機的組合方式並不限於實施例2中的組合方式，也可以採用以下的組合方式:
[0049](1)圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機包括兩個相同缸容的作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵和ー個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵，作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵位於兩個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵之間，且位於中間的氣缸容積小於位於兩側的氣缸容積之和；
[0050](2)圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機包括兩個相同缸容的作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵和ー個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵，作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵位於兩個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵之間，且位於中間的氣缸容積大於位於兩側的氣缸容積之和。
[0051]上述兩種情況下，相鄰的圓柱定軌轉子泵之間均存在偏轉角，該偏角相不大於90°。但是三個圓柱定軌轉子泵均被同一根轉子軸貫穿。
[0052]上述兩種組合形式的內燃發動機都會共用ー個氣缸端蓋，共用氣缸端蓋不僅涉及到相鄰氣缸間存在的偏轉角問題，還涉及到氣缸部件加工的難度，以及安裝的牢固性和便捷性問題。因此，根據實際的生產情況，共用的氣缸端蓋可以採用以下三種結構方式:(1)中間氣缸的兩側端蓋和與其相鄰的氣缸端蓋之間均為分離狀態；(2)中間氣缸的一側端蓋和與其相鄰的氣缸端蓋相互共用，另ー側端蓋和與其相鄰的氣缸端蓋為分離狀態；(3)中間氣缸的兩側端蓋和與其相鄰的氣缸端蓋均相互共用。無論哪一種安裝方式都不影響轉子軸的安裝和拆卸。
[0053]另外也可以採用圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機的再組合方式，即在同一根轉子軸上設有多個圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機。
[0054]其它同實施例1。
【權利要求】
1.ー種圓柱定軌轉子泵，包括圓筒形氣缸(1)、位於氣缸兩側的氣缸端蓋(2)和設置在氣缸(1)內的圓柱形轉子(3)，圓柱形轉子(3)固定套在轉子軸(4)上，圓柱形轉子(3)與轉子軸(4)同心設置，氣缸端蓋(2)和氣缸(1)固定連接，其特徵在幹:所述圓柱形轉子(3)偏心置於圓筒形氣缸(1)內，圓柱形轉子(3)與圓筒形氣缸(1)之間的偏心值為圓柱形轉子(3 )和圓筒形氣缸(1)的半徑差值，圓柱形轉子(3 )與圓柱形氣缸(1)內壁之間為相內切的狀態，圓柱形轉子(3)的側面設有環狀凹槽(9)，至少ー側的氣缸端蓋(2)的內側固定有凸起的圓柱形定軌(8),圓柱形定軌(8)伸入圓柱形轉子(3)端面的環狀凹槽(9)內，圓柱形定軌(8)與氣缸端蓋(2)呈同心設置，轉子軸(4)偏心貫穿氣缸端蓋(2)和圓柱形定軌(8)，沿圓柱形轉子(3)的外圓周面設有活塞(6)，活塞(6)通過活塞轉軸(7)與圓柱形轉子(3)轉動連接，活塞轉軸(7)固定在圓柱形轉子(3)上，活塞(6)繞活塞轉軸(7)做圓周擺動，圓柱形轉子(3)上設有活塞槽(5)，活塞槽(5)貫通於圓柱形轉子(3)的軸向兩端，活塞(6)設置於活塞槽(5)內，活塞(6)包括頂弧面(12)、底弧面(10)和側弧面(11)，活塞轉軸(7)的軸心位於與圓柱形轉子(3)同心的同一半徑的圓周線上，活塞轉軸(7)的軸心與環狀凹槽(9)外周線之間的距離小於環形凹槽和圓柱形轉子半徑差的1/2，活塞(6)的底弧面(10)和圓柱形定軌(8)外圓周面為相外切的狀態，活塞(6)圍繞圓柱形定軌(8)作圓周運動。
2.根據權利要求1所述的圓柱定軌轉子泵，其特徵在於:所述活塞(6)為扇形活塞吋，其底弧面(10)和側弧面(11)的半徑為圓筒形氣缸(1)和圓柱形定軌(8)的半徑差值，底弧面(10)和側弧面(11)的弧度均為60°，頂弧面(12)的弧度等於圓柱形氣缸(1)內壁的弧度，頂弧面(12)與活塞轉軸(7)相內切，底弧面(10)運轉的幅度不超過圓柱形轉子(3)的外圓周面。
3.根據權利要求1所述的圓柱定軌轉子泵，其特徵在於:以圓柱形轉子(3)和圓筒形氣缸(1)內壁的內切切點為界，圓柱形轉子(3)順時針方向運轉時，左側氣缸壁上至少設置兩個進ロ(13)，右側氣缸壁設置ー個出口(14);圓柱形轉子(3)逆時針方向運轉時，右側氣缸壁上至少設置兩個進ロ( 13)，左側氣缸壁設置ー個出口( 14)。
4.根據權利要求1所述的圓柱`定軌轉子泵，其特徵在於:活塞(6)的頂端角處設有密封裝置(19)，密封裝置包括半圓柱體主封條(20)和扇形卡板(21)，半圓柱體主封條(20)的一面與氣缸內壁接觸，半圓柱體主封條(20)與氣缸內壁的接觸面與圓筒形氣缸(1)內壁的弧度相同，半圓柱體主封條(20)的圓心設置在活塞頂端角與圓筒形氣缸內壁的接觸線上，在半圓柱體主封條(20)與氣缸內壁的接觸面上設有至少一條密封槽(23)，密封槽(23)內設有密封條(24),半圓柱體主封條(20)的兩端分別安裝有扇形卡板(21),扇形卡板(21)與半圓柱體主封條同心，扇形卡板(21)的一端與半圓柱體主封條(20)固定連接,另ー端的內側設有圓弧凸條(22)，對應的在扇形活塞上相設有圓弧凹槽，圓弧凸條(22)設置在圓弧凹槽內。
5.根據權利要求1所述的圓柱定軌轉子泵，其特徵在於:所述活塞(6)為空腔形活塞，活塞(6)的底弧面設腔ロ。
6.根據權利要求1所述的圓柱定軌轉子泵，其特徵在於:各氣缸端蓋上均設有轉子冷卻ロ(18)和活塞槽通聯。
7.一種圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，其特徵在於:該發動機由至少兩個權利要求1-4所述的設置在同一轉子軸上的圓柱定軌轉子泵組合連接而成。
8.根據權利要求7所述的圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，其特徵在於:所述圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機由一個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵和ー個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵固定連接組成，或者由一個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵和兩個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵固定連接組成，或者由一個作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵和兩個作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵固定連接組成。
9.根據權利要求7或8所述的圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，其特徵在於:所述相鄰兩圓柱定軌轉子泵的氣缸端蓋(2 )呈一體式結構，形成共用的氣缸端蓋(2 )。
10.根據權利要求9所述的圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，其特徵在於:在相鄰兩圓柱定軌轉子泵共用的氣缸端蓋(2)上設有至少ー個圓筒形噴氣微孔(15)，該噴氣微孔為作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵的出口，同時為作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵的進ロ，該噴氣微孔附近的作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵的氣缸上設有燃料噴嘴(16)和至少ー支火花塞(17)。
11.根據權利要求7或8所述的圓柱定軌轉子泵組合增壓內燃發動機，其特徵在於:相鄰氣缸的半徑相同時，作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵軸向長度大於作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵軸向長度時，使作為壓縮機使用的圓柱定軌轉子泵氣缸容積大於作為內燃發動機使用的圓柱定軌轉子泵氣缸容積。
12.根據權利要求7所述的圓柱定軌轉子泵，其特徵在於:以經過圓筒形氣缸(1)內壁和圓柱形轉子切點的氣缸直徑線為界，相鄰兩圓柱定軌轉子泵的氣缸徑向設置偏角，該偏角不大於90°。
13.根據權利要求8所述的圓柱定軌轉子泵，其特徵在於:作為內燃發動機使用的相鄰扇形活塞之間的圓柱形轉.子上設有燃燒槽。
【文檔編號】F04C18/44GK103438000SQ201310314697
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月24日 優先權日:2013年7月24日
【發明者】張翼 申請人:張翼