環缸旋轉活塞發動機——氣缸體固定且密封線連續的差速式內燃機的製作方法

2023-06-05 23:30:46

專利名稱:環缸旋轉活塞發動機——氣缸體固定且密封線連續的差速式內燃機的製作方法
本發明是一種差速式旋轉活塞內燃機。
現用內燃機為往復活塞式，結構複雜，比重量大，油耗率高，升功率低。國內外研製中的一些差速式發動機雖能解決這些問題，但由於密封線不連續而造成漏氣;有的為使密封線連續而不得不讓氣缸體旋轉，這對使用、調整和性能都帶來一定影響，未能實際應用。
本發明的任務是製造一種能克服上述缺點的內燃機。它結構簡單，密封線連續，升功率大，油耗率低，且體積小重量輕。
上述任務是通過如下技術方案實現的(參見圖1至圖6)。發動機主要由缸體1、缸蓋2、活塞3、機匣4等組成。缸體呈短園筒形，有切向排氣口，裝有火花塞。缸體兩端為缸蓋，一端缸蓋有進氣口，一端缸蓋有進氣通道。機匣為園柱形中空件，位於氣缸中央，使氣缸形成園環狀，機匣中間為滑動軸承，有主軸10通過。機匣兩端有2對滾動軸承，以安裝2根各帶4隻(或2隻)園柱齒輪的偏心軸18，並有密封肖5和端面密封條6。機匣園柱面上有徑向密封片7，並均布著四個鑲有封油圈19的長方形開口，活塞的柄8在其間擺動。4隻帶有冷卻通氣孔9的活塞在環形氣缸內運動。活塞內側面貼有密封板12和密封角條13，兩角條中間有片狀彈簧14，以消除角條外端與活塞頂岸的間隙。活塞兩端有密封條15。活塞柄大頭套在消力套筒16上，該筒用以消除活塞組件作用於主軸的離心力。套筒中間為主軸。連杆11一端與活塞柄中間的肖軸17聯接，另一端與偏心軸18的偏心聯接。偏心軸外端的兩隻(或一隻)園柱齒輪分別繞相應的固定齒輪運轉，其齒數比為1∶2(機匣每轉工作4次)或1∶4(機匣每轉工作8次);偏心軸中間兩隻(或一隻)園柱齒輪與主軸上的相應齒輪嚙合，將動力輸出。通過改變主軸齒輪與偏心軸相齧齒輪的齒數比，可以改變機匣(也即活塞)與主軸的傳動比。
本發明的工作原理為四隻活塞將氣缸隔成四個工作室，每個活塞通過連杆聯接一個偏心軸頸，當相鄰兩偏心遠離時，工作容積增大，實現進氣或膨脹，當兩相鄰偏心靠近時，實現壓縮或排氣。活塞在旋轉中擺動，在擺動過程中，機匣的徑向密封片在活塞的密封板上滑動，它們與活塞頭部的密封條和機匣的端面密封件一起構成始終連續的壓緊式「凸字形」密封線。活塞帶動偏心軸繞固定齒輪旋轉，每轉一周工作(點火)可為4次。(齒數比為1∶2時)。點火次數的多少，取決於行星齒輪與固定齒輪齒數比的大小。扭矩增減的幅度，取決於主軸齒輪與偏心軸相齧齒輪齒數比的大小。
本發明的主要優點是與往復式發動機比較，它結構簡單，無氣門機構，比重量輕，升功率大，油耗率低;與一般差速式發動機比較，它缸體固定不動，且密封線始終連續，還具有減速增扭作用(也可用於增速)。
圖1為基本結構的橫向圖。另件1，15，12(13)，7，5，6共同構成在運動中始終連續的「凸字形密封線」。
圖2為一帶柄的活塞組。
圖3為消力套筒。
圖4為圖2的A-A向放大。
圖5為機匣的一部分，示出了帶有機油密封圈的長方孔和徑向密封片。
圖6為基本結構的縱向示意圖。
圖7是基於同一發明構思的一種變型機方案。它適用於無需降速(或增速)的場合。其主要特徵是主軸上沒有齒輪，偏心軸也無傳力齒輪。主軸通過花健(或單鍵)與機匣聯接。活塞承受的燃氣壓力通過連杆帶動偏心軸繞固定齒輪公轉和自轉，偏心軸主軸頸位於機匣上，故可通過機匣把動力傳給主軸，將功率輸出。
圖8是基於同一發明構思的又一種變型機方案。其主要特徵是機匣安裝在缸體上而不是主軸上，四根偏心軸上的四個行星齒輪20在機匣4中間與固定齒輪21嚙合。四個偏心軸軸頸(可通過滑塊)在四個活塞柄的槽22內滑動(也可以通過連杆聯接活塞柄與偏心軸)。
每個編號在各圖中代表的名稱是一致的。
發動機各系統的原理，基本上與三角活塞轉子發動機的原理相同。
本發明的用途同普通內燃機，但基本方案特別適用於需要減速的場合，如直升飛機、艦船和某些工程機械，這可省掉減速器。
權利要求
1.現用往復式內燃機，結構笨重複雜，國內外研製中的差速式發動機，不是缸體旋轉就是密封線不連續。本發明是一種差速式旋轉活塞內燃機，其主要特徵是，氣缸體固定且密封線連續，具有端面密封條、密封肖和徑向密封片的機匣，裝於短園筒形氣缸的中央，帶有消力套筒和齒輪的主軸從機匣中心的軸承孔通過，四隻鉸於消力套筒的帶柄活塞從均布在機匣園柱面的四個長方形孔中伸出，將氣缸隔成四個工作室，活塞承受的氣缸壓力通過連杆傳遞給四個偏心軸，偏心軸的主軸頸裝在機匣上，偏心軸外端兩齒輪(也可為一齒輪)繞固定齒輪旋轉以控制活塞運動，偏心軸中間兩齒輪(也可為一齒輪)與主軸齒輪嚙合，以改變扭矩大小並將動力輸出。偏心軸也可為二根。
2.根據權利要求
1，活塞內側貼有壓緊型密封板和密封角條，它與活塞頭部密封件及機匣端面和徑向密封件一起構成圍繞工作室空間的連續密封線。
3.根據權利要求
1，一種差速機的主要特徵是，偏心軸上只有兩個(也可一個)控制活塞運動的繞固定齒輪旋轉的行星齒輪，主軸與機匣固定聯接，直接將活塞通過連杆作用於偏心軸和機匣的動力輸出。
專利摘要
一種氣缸體固定且密封線連續的差速式旋轉活塞內燃機。具有徑向和端面密封件的中空圓柱形機匣置於短圓筒形氣缸體中央.從機匣伸出的鉸於消力套筒的四隻帶柄活塞將氣缸分成四個工作室。裝於機匣繞固定齒輪旋轉的四根偏心軸通過連杆分別與活塞柄連結，偏心軸齒輪將扭矩傳給主軸。機匣每轉爆發4或8次。本機還具減速作用，特別適於需減速場合。其他用途同普通內燃機.
文檔編號F02B53/00GK87101311SQ87101311
公開日1988年9月14日 申請日期1987年3月4日
發明者楚兆鼎 申請人:山東省能源研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan