周轉發動的製造方法

2023-07-09 16:35:26

周轉發動的製造方法
【專利摘要】本發明旨在提供一種結構簡單、推重比大、壓縮比大、效率高且能有效提升轉速的周轉發動機。本發明在中間軸上通過單向驅動裝置與機體連接，在中間軸上活動配合有帶有套筒的活塞缸，套筒的端部與單向驅動裝置相連接，在活塞缸內設置有環形缸體，在環形缸體內設置有若干對相鄰布置的加摩活塞和減摩活塞，中間軸固定連接有密封圈，加摩活塞與密封圈固定連接，減摩活塞與活塞缸固定連接，每個加摩活塞與相鄰的減摩活塞之間均形成一個腔室，加摩活塞與減摩活塞在環形缸體內相對運動並使每個腔室的體積不斷變化，加摩活塞帶動所述中間軸轉動，減摩活塞帶動所述套筒轉動，所述中間軸與所述套筒帶動所述單向驅動裝置輸出動力。本發明可應用於發動機領域。
【專利說明】周轉發動機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種發動機，尤其涉及一種具有新型結構的周轉發動機。
【背景技術】
[0002]目前，公知的往復活塞式內燃機構造是由曲柄連杆機構、配氣機構、燃料供給系、進排氣系統、潤滑系、冷卻系、點火系和啟動系組成。燃料在燃燒室燃燒，燃燒氣體急劇膨脹，高壓氣體推動活塞做功。但傳統往復活塞式內燃機由於活塞做往復運動，在活塞做功的過程中必須要克服活塞往復的慣性力，消耗一部分燃燒產生的熱能使發動機的效率下降。尤其在高轉速的工況下活塞往復運動加快，產生的慣性力變大，燃燒產生的熱能便會更多地消耗在克服活塞往復運動慣性力中。這種活塞往復式的運動極大地限制了發動機的轉速，更降低了發動機的效率。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、體積小、推重比大、壓縮比大、效率高且能有效提升轉速的周轉發動機。
[0004]本發明所採用的技術方案是:本發明包括機體、燃料供給與啟動系、點火系、進排氣系以及冷卻潤滑密封系，本發明還包括設置在所述機體上的中間軸，所述中間軸通過單向驅動裝置配合在所述機體上，在所述中間軸上轉動配合有帶有套筒的活塞缸，所述套筒的端部與所述單向驅動裝置相連接，所述活塞缸由活塞左缸和活塞右缸構成，在所述活塞缸內設置有環形缸體，在所述環形缸體內設置有若干對相鄰布置的加摩活塞和減摩活塞，所述活塞左缸和所述活塞右缸之間設置有與所述中間軸固定連接的密封圈，所述加摩活塞與所述密封圈固定連接，所述減摩活塞與所述活塞缸固定連接，在所述環形缸體內，每個所述加摩活塞與相鄰的所述減摩活塞之間均形成一個腔室，每個所述腔室內均設置有進排氣口，所述加摩活塞在所述環形缸體內運動並使每個所述腔室的體積不斷變化，所述加摩活塞帶動所述中間軸轉動，所述單向驅動裝置上設置有輸出軸，所述中間軸和所述活塞缸的運動帶動所述輸出軸輸出動力。
[0005]進一步地，所述環形缸體內的加摩活塞和所述減摩活塞的對數為兩對，所述加摩活塞和所述減摩活塞相鄰分布，兩對所述加摩活塞和所述減摩活塞在所述環形缸體內形成四個所述腔室，四個所述腔室依次循環作吸氣、壓縮、燃燒和排氣動作。
[0006]進一步地，所述冷卻潤滑密封系包括設置在所述活塞缸外圍的冷卻室，所述冷卻室由與所述活塞缸固定設置的擋油板和所述活塞缸的外壁面圍合而成，所述活塞左缸和所述活塞右缸的內側壁靠近軸心的位置向外側凹陷形成潤滑油腔室；在所述密封圈的兩側均設置有若干圈凸起，在所述活塞左缸和所述活塞右缸的內壁上與所述凸起相對應的位置均設置有若干圈凹槽，所述凸起和所述凹槽相互配合形成迷宮型油路，所述迷宮型油路對所述環形缸體進行潤滑並密封。
[0007]進一步地，在所述活塞左缸和所述活塞右缸上均設置有通孔，所述冷卻室與所述潤滑油腔室通過所述通孔相連通。
[0008]進一步地，在所述機體的端部設置有機油室，所述中間軸為中空軸，在所述中間軸上與所述機油室相對應的位置對稱設置有與所述中間軸內部相連通的入油口I，所述中間軸上靠近所述潤滑油腔室的位置設置有與所述潤滑油腔室相連通的入油口 II，在所述機體上設置有與所述冷卻室相連通的回油管。
[0009]進一步地，所述進排氣系包括設置在所述活塞缸左側的進氣室和設置在所述活塞缸右側的排氣室，所述進氣室和所述排氣室均由設置在所述擋油板外側的擋氣板與所述擋油板包圍而成，所述活塞左缸上設置有進氣口，所述進氣室與所述進氣口之間設置有進氣管道，在所述進氣管道內配合有進氣氣門，在所述活塞右缸上設置有排氣口，所述排氣室與所述排氣口之間設置有排氣管道，在所述排氣管道內配合有排氣氣門，在所述進氣室和所述排氣室外側的所述擋氣板外壁面上均設置有氣門驅動機構，所述氣門驅動機構驅動所述進氣氣門和所述排氣氣門的開啟與閉合，實現所述進氣室的進氣和所述排氣室的排氣。
[0010]進一步地，所述氣門驅動機構包括轉動設置在所述擋氣板上的氣門正時齒輪、與所述氣門正時齒輪相嚙合並鉸接在所述擋氣板上的慣性轉子、與所述慣性轉子的端部相鉸接的連杆以及固定設置在所述中間軸上的壓縮比調整杆，所述連杆與所述壓縮比調整杆相鉸接，在所述氣門正時齒輪的靠近所述擋氣板的側面上設置有與所述進氣氣門及所述排氣氣門相配合的環形凹槽，所述環形凹槽內留有若干弧度的與所述氣門正時齒輪的側面相平齊的頂起凸起；當所述進氣氣門或所述排氣氣門的端部位於所述環形凹槽內時，所述進氣口或所述排氣口閉合；當所述進氣氣門或所述排氣氣門的端部位於所述頂起凸起上時，所述進氣口或所述排氣口開啟，所述進氣口進氣，所述排氣口排氣。
[0011]進一步地，所述點火系包括設置在所述環形缸體內的火花塞和連入到所述中間軸內部的高壓線輸入管，在所述活塞缸缸體內部埋設有火花塞接線，該火花塞接線連出到所述套筒的靠近所述壓縮比調整杆的端部，所述高壓線輸入管連出到所述壓縮比調整杆並在出線端處設置有觸針，所述加摩活塞和所述減摩活塞在相對運動時，所述火花塞接線與所述觸針在設定的位置接觸。
[0012]具體地，所述單向驅動裝置為設置在所述中間軸兩端並與所述機體相配合的兩個單向軸承，所述單向軸承為具有兩個互不幹涉的內圈和位於所述內圈外的外圈的軸承結構，所述中間軸的端部和所述套筒的端部分別與所述單向軸承的兩個內圈相固定配合，位於所述活塞右缸端部的所述單向軸承伸出到所述機體外並作為輸出軸，且該單向軸承的外圈與所述機體轉動配合。
[0013]具體地，所述單向驅動裝置包括太陽輪、與所述太陽輪相嚙合的兩個行星齒輪、與兩個所述行星齒輪的中心軸相轉動配合的行星齒輪保持架和與兩個所述行星齒輪相固定連接的兩個連杆I，在所述套筒上固定設置有連杆II，在所述中間軸上設置有連杆III，所述連杆II與一步進拖臂的一端相鉸接，所述步進拖臂的另一端與其中一個連杆I相鉸接；所述連杆III與另一步進拖臂的一端相鉸接，該步進拖臂的另一端與另一個連杆I相鉸接；所述太陽輪固定在所述機體上，在所述太陽輪和所述行星齒輪保持架的中央位置均設置有通孔，在所述通孔內配合有轉動軸，所述轉動軸與所述太陽輪轉動配合，與所述行星齒輪保持架固定配合，所述加摩活塞和所述減摩活塞的運動帶動所述行星齒輪保持架轉動，所述行星齒輪保持架帶動所述轉動軸作為輸出軸輸出動力。[0014]本發明的有益效果是:本發明在機體上設置中間軸，中間軸通過單向驅動裝置與機體連接，在中間軸上活動配合有帶有套筒的活塞缸，套筒的端部與單向驅動裝置相連接，活塞缸由活塞左缸和活塞右缸構成,在活塞缸內設置有環形缸體，在環形缸體內設置有若干對相鄰布置的加摩活塞和減摩活塞，活塞左缸和活塞右缸之間設置有與中間軸固定連接的密封圈，加摩活塞與密封圈固定連接，減摩活塞與活塞缸固定連接，在環形缸體內，每個加摩活塞與相鄰的減摩活塞之間均形成一個腔室，每個腔室內均設置有進排氣口，加摩活塞在環形缸體內運動並使每個腔室的體積不斷變化，加摩活塞帶動中間軸轉動，單向驅動裝置上設置有輸出軸，中間軸和活塞缸的運動帶動輸出軸輸出動力；與傳統的內燃式發動機相比，本發明將活塞的直線運動轉變為旋轉運動，利用單向驅動裝置限制輸出軸只能朝一個方向旋轉，在加摩活塞與減摩活塞之間形成的腔室的體積不斷發生變化，依次發生吸氣、壓縮、燃燒和排氣的發動機工作過程，這一過程中，發生吸氣過程的腔室體積逐漸變大，發生壓縮過程的腔室體積逐漸變小，發生燃燒過程的腔室體積逐漸變大，發生排氣過程的腔室體積則逐漸變小；由於中間軸和活塞缸均與單向驅動裝置相連，所以中間軸和活塞缸均只能朝一個方向旋轉，活塞缸和與密封圈固連的中間軸將同時作同方向旋轉，但由於在加摩活塞和減摩活塞所形成的腔室內發生吸氣、壓縮、燃燒和排氣的過程，假若以減摩活塞作為參照物，在發生燃燒過程中，與減摩活塞相鄰的加摩活塞將被推向前，該第一腔室的體積變大；與第一腔室相鄰的第二腔室則在加摩活塞的運動下，體積逐漸減小，在第二腔室內發生排氣過程；由於兩個加摩活塞均固定於中間軸上，在第一腔室和第二腔室之間的加摩活塞發生運動時，與第二腔室相鄰的第三腔室的體積將會變大，在此發生吸氣過程，而與第三腔室相鄰的第四腔室則被壓縮，發生壓縮過程；如此循環不斷，在活塞缸與中間軸同向旋轉的過程中，加摩活塞始終帶動中間軸加速旋轉，且其旋轉快於活塞缸的旋轉，從而實現中間軸的不斷加速，而活塞缸也一起加速；通過與中間軸及活塞缸上的套筒相連的輸出軸的輸出，可以帶動負載運轉；另外，本發明體積小，與傳統的直線活塞式發動機相比，其結構簡單得多，且其壓縮比和推動比更大；同時避免了直線活塞在做功是需要克服往復慣性力而耗功的現象，本發明將活塞設計成旋轉運動，不會產生往復慣性力，會產生旋轉慣性力，而旋轉慣性力更有利於中間軸和活塞缸轉速的提高，從而使活塞高速運動產生的旋轉慣性力得到合理運用，達到提高發動機效率的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的整體結構示意圖；
圖2是本發明機體內的端面視角結構示意圖；
圖3是本發明的立體爆炸結構示意圖；
圖4是所述機體內部分第一視角的立體結構示意圖；
圖5是所述機體內部分第二視角的立體結構示意圖；
圖6是本發明的剖視結構示意圖；
圖7是本發明部分剖視結構示意圖；
圖8是所述中間軸連同所述活塞左缸的第一視角結構示意圖；
圖9是所述中間軸連同所述活塞左缸的第二視角結構示意圖；
圖10是所述活塞右缸的第一視角結構示意圖； 圖11是所述活塞右缸的第二視角結構示意圖；
圖12是所述中間軸連同所述密封圈的第一視角結構示意圖；
圖13是所述中間軸連同所述密封圈的第二視角結構示意圖；
圖14是所述氣門正時齒輪與所述進氣氣門相配合的結構示意圖；
圖15是所述氣門正時齒輪的結構示意圖；
圖16是實施例二中的第一視角結構示意圖；
圖17是實施例二中的單向驅動裝置與中間軸連接部分的簡易結構示意圖；
圖18是所述單向驅動裝置的簡易結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]實施例一:
如圖1至圖15所示，在本實施例中，本發明包括機體、燃料供給與啟動系、點火系、進排氣系以及冷卻潤滑密封系。所述機體包括上機蓋34和下機蓋35，所述上機蓋34和所述下機蓋35之間通過螺栓固定連接。所述密封係為密封圈或油密封。所述周轉發動機還包括設置在所述機體上的中間軸I。所述中間軸I通過單向驅動裝置配合在所述機體上。在本實施例中，所述單向驅動裝置為設置在所述中間軸I兩端並與所述機體相配合的兩個單向軸承39。在所述中間軸I上轉動配合有帶有套筒2的活塞缸，所述單向軸承39為具有兩個互不幹涉的內圈和位於所述內圈外的外圈的軸承結構，所述中間軸I的端部和所述套筒2的端部分別與所述單向軸承39的兩個內圈相固定配合，位於所述活塞缸右側的所述單向軸承39伸出到所述機體外並作為輸出軸，且該單向軸承39的外圈與所述機體轉動配合，可以通過油封或者是在單向軸承外圍再設置一個支承軸承。而位於所述活塞缸左側的所述單向軸承39，對中間軸I和活塞缸起到運動方向限制的作用，所述中間軸I和所述活塞缸只能朝一個方向旋轉。所述活塞缸由活塞左缸3和活塞右缸4構成，二者利用螺栓固定連接。在所述活塞缸內設置有環形缸體5，該環形缸體5亦是在所述活塞左缸3和活塞右缸4上分別設置環形凹槽，然後合併成為環形缸體。在所述環形缸體5內設置有兩對相鄰布置的加摩活塞6和減摩活塞7。所述活塞左缸3和所述活塞右缸4之間設置有與所述中間軸I固定連接的密封圈8。所述加摩活塞6與所述密封圈8固定連接，在這裡，是在密封圈8的外緣對稱設置一個凸塊，然後將加摩活塞固定其上。所述減摩活塞7與所述活塞缸固定連接，在這裡，是在活塞缸內設置一個凹槽，然後將減摩活塞固定在該凹槽內。在所述環形缸體5內，每個所述加摩活塞6與相鄰的所述減摩活塞7之間均形成一個腔室，每個所述腔室內均設置有進排氣口，進氣口 41與排氣口 42分別設置在活塞左缸3和活塞右缸4上靠近減摩活塞7固定的位置處。所述加摩活塞6在所述環形缸體5內運動並使每個所述腔室的體積不斷變化，所述加摩活塞6帶動所述中間軸I轉動。如圖8所示,將環形缸體5內由四個活塞分隔開的腔室分別稱為A腔室、B腔室、C腔室和D腔室。A腔室、B腔室、C腔室和D腔室依次作吸氣、壓縮、燃燒和排氣動作。
[0017]所述冷卻潤滑密封系包括設置在所述活塞缸外圍的冷卻室9。所述冷卻室9由與所述活塞缸固定設置的擋油板10和所述活塞缸的外壁面圍合而成。所述活塞左缸3和所述活塞右缸4的內側壁靠近軸心的位置向外側凹陷形成潤滑油腔室11。在所述密封圈8的兩側均設置有若干圈凸起12，在所述活塞左缸3和所述活塞右缸4的內壁上與所述凸起12相對應的位置均設置有若干圈凹槽13。所述凸起12和所述凹槽13相互配合形成迷宮型油路14，所述迷宮型油路14對所述環形缸體5進行潤滑並密封。所述凸起12的尺寸要略小於所述凹槽13的尺寸，使潤滑油可以流進迷宮油路14，但也不可太小，太小後密封性會變差。所配合的凸起與凹槽越多，密封效果越好。
[0018]在所述活塞左缸3和所述活塞右缸4上均設置有通孔15。所述冷卻室9與所述潤滑油腔室11通過所述通孔15相連通。在所述機體的端部設置有機油室16，所述中間軸I為中空軸，在所述中間軸I上與所述機油室16相對應的位置對稱設置有與所述中間軸I內部相連通的入油口 I 17，所述中間軸I上靠近所述潤滑油腔室11的位置設置有與所述潤滑油腔室11相連通的入油口 II 18，在所述機體上設置有與所述冷卻室9相連通的回油管19。為了使冷卻室中的油更快速地回流到機油室內，在所述機體上還設置有與所述冷卻室9相連通的輔助回油管36。本發明中的潤滑系不另需機油泵，活塞缸旋轉產生的離心力會使潤滑油循環流動。
[0019]所述點火系包括設置在所述環形缸體5內的火花塞和連入到所述中間軸I內部的高壓線輸入管33，在所述活塞缸缸體內部埋設有火花塞接線，該火花塞接線連出到所述套筒2的靠近所述壓縮比調整杆30的端部，所述高壓線輸入管33連出到所述壓縮比調整杆30並在出線端處設置有觸針，所述加摩活塞6和所述減摩活塞7在相對運動時，所述火花塞接線與所述觸針在設定的位置接觸。本發明不需高壓分電器，只需一個高壓變壓器即可。也可利用加摩活塞6、減摩活塞7的相對轉動和電磁感應原理自發高壓電。
[0020]所述進排氣系包括設置在所述活塞缸左側的進氣室20和設置在所述活塞缸右側的排氣室21。在所述上機蓋34上設置有進氣管37和排氣管38。所述進氣管37與所述進氣室20連通，所述排氣管38與所述排氣室21相連通。所述進氣室20和所述排氣室21均由設置在所述擋油板10外側的擋氣板22與所述擋油板10包圍而成。所述進氣室20與設置在所述活塞左缸3上的所述進氣口 41之間設置有進氣管道23。在所述進氣管道23內配合有進氣氣門24。所述排氣室21與所述設置在所述活塞右缸4上的所述排氣口 42之間設置有排氣管道25。在所述排氣管道25內配合有排氣氣門26。在所述進氣室20和所述排氣室21外側的所述擋氣板22外壁面上均設置有氣門驅動機構，所述氣門驅動機構驅動所述進氣氣門24和所述排氣氣門26的開啟與閉合，實現所述進氣室20的進氣和所述排氣室21的排氣。所述氣門驅動機構包括轉動設置在所述擋氣板22上的氣門正時齒輪27、與所述氣門正時齒輪27相嚙合並鉸接在所述擋氣板22上的慣性轉子28、與所述慣性轉子28的端部相鉸接的連杆29以及固定設置在所述中間軸I上的壓縮比調整杆30。在所述套筒2上開設有對稱的環形孔40，供所述對稱的慣性轉子28從中伸出。所述連杆29與所述壓縮比調整杆30相鉸接。在所述氣門正時齒輪27的靠近所述擋氣板22的側面上設置有與所述進氣氣門24及所述排氣氣門26相配合的環形凹槽31，所述環形凹槽31內留有若干弧度的與所述氣門正時齒輪27的側面相平齊的頂起凸起32。當所述進氣氣門24或所述排氣氣門26的端部位於所述環形凹槽31內時，所述進氣口 41或所述排氣口 42閉合；當所述進氣氣門24或所述排氣氣門26的端部位於所述頂起凸起32上時，所述進氣口 41或所述排氣口 42開啟，所述進氣口 41進氣，所述排氣口 42排氣。
[0021]可燃混合氣進入進氣室20，進氣室20與活塞缸內的進氣通道23是靠進氣氣門24開啟連通的。進氣氣門24的開啟由氣門正時齒輪27控制，氣門正時齒輪27的自轉由慣性轉子28提供動力。慣性轉子28與壓縮比調整杆30、連杆29以及擋氣板22構成了一個鉸鏈四桿機構。壓縮比調整杆30與加摩活塞6是一起轉動的。隨著加摩活塞6與減摩活塞7的相對轉動，壓縮比調整杆30帶動連杆29，連杆29帶動慣性轉子28，使慣性轉子28向一個方向旋轉。慣性轉子28與氣門正時齒輪27嚙合。氣門正時齒輪27與慣性轉子28的傳動比為1/4，保證活塞缸內的A腔室、B腔室、C腔室和D腔室所對應的進氣氣門24和排氣氣門26在正確的時間開啟和關閉。在慣性轉子28轉動時會有一個與其轉動方向相反的自由度，這個自由度的限制由慣性轉子28轉動時的慣性克服。活塞缸內的A腔室、B腔室、C腔室和D腔室四個腔室中各連一個進氣氣門24和一個排氣氣門26，進排氣門的開啟與關閉方式與傳統往復活塞發動機相同。本發明所用可燃混合氣可為增壓後的混合氣，可使用渦輪增壓，也可利用進氣室20中旋轉的擋氣板22與不轉的機體實現機械增壓。燃燒後的廢氣通過正時開啟的排氣氣門進入排氣室21，並排出。燃燒後的廢氣可用於渦輪增壓，或經催化淨化後排出。
[0022]所述氣門正時齒輪上的27上的環形凹槽31所佔整個環形凹槽的弧度由本發動機選定的壓縮比決定。如圖2所示，要求杆a、b、c、d的長度滿足a+b=c+d。a=107, b=18, c=83, d=42,這些值可以調校,但必須符合a+b=c+d。其中當杆c與杆b的差值較小時，慣性轉子28的轉動會有時快時慢的現象，增大杆c與杆b的差值可減小慣性轉子28轉速的不均勻。而增大杆b、杆c的尺寸會增大本發明發動機的壓縮比。當加摩活塞6與減摩活塞7相對轉動時，所帶動慣性轉子28轉過的角度是不同的，氣門正時齒輪27側面的環形凹槽31的角度也隨之不同。氣門正時齒輪27側面的環形凹槽31不是完整的360度，該環形凹槽31與頂起凸起32的弧度佔比由壓縮比，以及杆a、b、c、d的長度決定。當氣門正時齒輪27轉動時，進氣口 41或排氣口 42會被氣門正時齒輪27上的頂起凸起32頂開，從而打開進氣室20或排氣室21與活塞缸內的通道。以a=107，b=18，c=83, d=42時說明，A腔室對應的氣門正時齒輪27的頂起凸起32的弧度所佔角度為102度，B腔室對應的氣門正時齒輪27的頂起凸起32的弧度所佔角度為78度，C腔室對應的氣門正時齒輪27的頂起凸起32的弧度所佔角度為78度，D腔室對應的氣門正時齒輪27的頂起凸起32的弧度所佔角度為102度。本發明在啟動時，只要給所述氣門正時齒輪一個動力，使其旋轉起來，即可實現發動機運動起來。
[0023]本發明中的擋氣板，擋油板與上下機蓋的密封可使用高速密封圈，也可使用迷宮油路密封，其餘密封處採用的油封與傳統往復活塞發動機相同。
[0024]實施例二:
如圖16至圖18所示，本實施例與實施例一的不同之處在於:所述單向驅動裝置與實施例一中的單向軸承不同。在本實施例中，所述單向驅動裝置包括太陽輪43、與所述太陽輪43相嚙合的兩個行星齒輪44、與兩個所述行星齒輪44的中心軸相轉動配合的行星齒輪保持架45和與兩個所述行星齒輪44相固定連接的兩個連杆I 46，在所述套筒2上固定設置有連杆II 47，在所述中間軸I上設置有連杆III 48，所述連杆II 47與一步進拖臂49的一端相鉸接，所述步進拖臂49的另一端與其中一個連杆I 46相鉸接；所述連杆III 48與另一步進拖臂49的一端相鉸接，該步進拖臂49的另一端與另一個連杆I 46相鉸接；所述太陽輪43固定在所述機體上，在所述太陽輪43和所述行星齒輪保持架45的中央位置均設置有通孔，在所述通孔內配合有轉動軸50，所述轉動軸50與所述太陽輪43轉動配合，與所述行星齒輪保持架45固定配合，所述加摩活塞6和所述減摩活塞7的運動帶動所述行星齒輪保持架45轉動，所述行星齒輪保持架45帶動所述轉動軸50作為輸出軸輸出動力。兩個行星齒輪44繞著太陽輪43轉動，同時受行星齒輪保持架45的約束，轉動時的位置只能是在一條直線上。兩個步進拖臂49同時分別與套筒2上固連的連杆II 47和與中間軸I固連的連杆III 48鉸接。當與活塞缸固連的減摩活塞7還有與中間軸I固連的加摩活塞6做相對運動時，所述連杆II 47和所述連杆III 48就會拖動步進拖臂49，從而使行星齒輪44繞太陽輪43轉動。繞太陽輪43轉動的行星齒輪44帶動行星齒輪保持架45做一個方向不變的轉動運動。在整套裝置的中間插入一根輸出軸，使其與行星齒輪保持架45 —起轉動就可以將動力輸出。
[0025]這套機構會使減摩活塞7與加摩活塞6做步進運動，從而起到單向軸承的作用。
[0026]本實施例中的燃料供給與啟動系與傳統的往復式活塞發動機相同，在此不再贅述。
[0027]本發明可應用於發動機領域。
【權利要求】
1.一種周轉發動機，包括機體、燃料供給與啟動系、點火系、進排氣系以及冷卻潤滑密封系，其特徵在於:所述周轉發動機還包括設置在所述機體上的中間軸(1)，所述中間軸(I)通過單向驅動裝置配合在所述機體上，在所述中間軸(I)上轉動配合有帶有套筒(2)的活塞缸，所述套筒(2)的端部與所述單向驅動裝置相連接，所述活塞缸由活塞左缸(3)和活塞右缸(4)構成，在所述活塞缸內設置有環形缸體(5)，在所述環形缸體(5)內設置有若干對相鄰布置的加摩活塞(6)和減摩活塞(7)，所述活塞左缸(3)和所述活塞右缸(4)之間設置有與所述中間軸(I)固定連接的密封圈(8)，所述加摩活塞(6)與所述密封圈(8)固定連接，所述減摩活塞(7)與所述活塞缸固定連接，在所述環形缸體(5)內，每個所述加摩活塞(6)與相鄰的所述減摩活塞(7)之間均形成一個腔室，每個所述腔室內均設置有進排氣口，所述加摩活塞(6)在所述環形缸體(5)內運動並使每個所述腔室的體積不斷變化，所述加摩活塞(6)帶動所述中間軸(I)轉動，所述單向驅動裝置上設置有輸出軸，所述中間軸(I)和所述活塞缸的運動帶動所述輸出軸輸出動力。
2.根據權利要求1所述的周轉發動機，其特徵在於:所述環形缸體(5)內的加摩活塞(6)和所述減摩活塞(7)的對數為兩對，所述加摩活塞(6)和所述減摩活塞(7)相鄰分布，兩對所述加摩活塞(6 )和所述減摩活塞(7 )在所述環形缸體(5 )內形成四個所述腔室，四個所述腔室依次循環作吸氣、壓縮、燃燒和排氣動作。
3.根據權利要求2所述的周轉發動機，其特徵在於:所述冷卻潤滑密封系包括設置在所述活塞缸外圍的冷卻室(9)，所述冷卻室(9)由與所述活塞缸固定設置的擋油板(10)和所述活塞缸的外壁面圍合而成，所述活塞左缸(3)和所述活塞右缸(4)的內側壁靠近軸心的位置向外側凹陷形成潤滑油腔室(11);在所述密封圈(8)的兩側均設置有若干圈凸起(12)，在所述活塞 左缸(3)和所述活塞右缸(4)的內壁上與所述凸起(12)相對應的位置均設置有若干圈凹槽(13)，所述凸起(12)和所述凹槽(13)相互配合形成迷宮型油路(14)，所述迷宮型油路(14)對所述環形缸體(5)進行潤滑並密封。
4.根據權利要求3所述的周轉發動機，其特徵在於:在所述活塞左缸(3)和所述活塞右缸(4)上均設置有通孔(15)，所述冷卻室(9)與所述潤滑油腔室(11)通過所述通孔(15)相連通。
5.根據權利要求4所述的周轉發動機，其特徵在於:在所述機體的端部設置有機油室(16)，所述中間軸(I)為中空軸，在所述中間軸(I)上與所述機油室(16)相對應的位置對稱設置有與所述中間軸(I)內部相連通的入油口 I (17)，所述中間軸(I)上靠近所述潤滑油腔室(11)的位置設置有與所述潤滑油腔室(11)相連通的入油口 II (18)，在所述機體上設置有與所述冷卻室(9)相連通的回油管(19)。
6.根據權利要求5所述的周轉發動機，其特徵在於:所述進排氣系包括設置在所述活塞缸左側的進氣室(20)和設置在所述活塞缸右側的排氣室(21)，所述進氣室(20)和所述排氣室(21)均由設置在所述擋油板(10 )外側的擋氣板(22 )與所述擋油板(10 )包圍而成，所述活塞左缸(3)上設置有進氣口，所述進氣室(20)與所述進氣口之間設置有進氣管道(23),在所述進氣管道(23)內配合有進氣氣門(24)，在所述活塞右缸(4)上設置有排氣口，所述排氣室(21)與所述排氣口之間設置有排氣管道(25)，在所述排氣管道(25)內配合有排氣氣門(26 )，在所述進氣室(20 )和所述排氣室(21)外側的所述擋氣板(22 )外壁面上均設置有氣門驅動機構，所述氣門驅動機構驅動所述進氣氣門(24)和所述排氣氣門(26)的開啟與閉合，實現所述進氣室(20)的進氣和所述排氣室(21)的排氣。
7.根據權利要求6所述的周轉發動機，其特徵在於:所述氣門驅動機構包括轉動設置在所述擋氣板(22)上的氣門正時齒輪(27)、與所述氣門正時齒輪(27)相嚙合並鉸接在所述擋氣板(22)上的慣性轉子(28)、與所述慣性轉子(28)的端部相鉸接的連杆(29)以及固定設置在所述中間軸(I)上的壓縮比調整杆(30)，所述連杆(29)與所述壓縮比調整杆(30)相鉸接，在所述氣門正時齒輪(27)的靠近所述擋氣板(22)的側面上設置有與所述進氣氣門(24)及所述排氣氣門(26)相配合的環形凹槽(31)，所述環形凹槽(31)內留有若干弧度的與所述氣門正時齒輪(27)的側面相平齊的頂起凸起(32);當所述進氣氣門(24)或所述排氣氣門(26 )的端部位於所述環形凹槽(31)內時，所述進氣口或所述排氣口閉合；當所述進氣氣門(24)或所述排氣氣門(26)的端部位於所述頂起凸起(32)上時，所述進氣口或所述排氣口開啟，所述進氣口進氣，所述排氣口排氣。
8.根據權利要求7所述的周轉發動機，其特徵在於:所述點火系包括設置在所述環形缸體(5)內的火花塞和連入到所述中間軸(I)內部的高壓線輸入管(33)，在所述活塞缸缸體內部埋設有火花塞接線，該火花塞接線連出到所述套筒(2 )的靠近所述壓縮比調整杆(30)的端部，所述高壓線輸入管(33)連出到所述壓縮比調整杆(30)並在出線端處設置有觸針，所述加摩活塞(6)和所述減摩活塞(7)在相對運動時，所述火花塞接線與所述觸針在設定的位置接觸。
9.根據權利要求1所述的周轉發動機，其特徵在於:所述單向驅動裝置為設置在所述中間軸(I)兩端並與所述機體相配合的兩個單向軸承(39)，所述單向軸承(39)為具有兩個互不幹涉的內圈和位於所述內圈外的外圈的軸承結構，所述中間軸(I)的端部和所述套筒(2)的端部分別與所述單向軸承(39)的兩個內圈相固定配合，位於所述活塞右缸端部的所述單向軸承(39)伸出到所述機體外並作為輸出軸，且該單向軸承(39)的外圈與所述機體轉動配合。
10.根據權利要求1所述的周轉發動機，其特徵在於:所述單向驅動裝置包括太陽輪(43)、與所述太陽輪(43)相嚙合的兩個行星齒輪(44)、與兩個所述行星齒輪(44)的中心軸相轉動配合的行星齒輪保持架(45)和與兩個所述行星齒輪(44)相固定連接的兩個連杆I(46)，在所述套筒(2)上固定設置有連杆II (47)，在所述中間軸(I)上設置有連杆111(48)，所述連杆II (47)與一步進拖臂(49)的一端相鉸接，所述步進拖臂(49)的另一端與其中一個連杆I (46)相鉸接；所述連杆111(48)與另一步進拖臂(49)的一端相鉸接，該步進拖臂(49)的另一端與另一個連杆I (46)相鉸接；所述太陽輪(43)固定在所述機體上，在所述太陽輪(43)和所述行星齒輪保持架(45)的中央位置均設置有通孔，在所述通孔內配合有轉動軸(50 )，所述轉動軸(50 )與所述太陽輪(43 )轉動配合，與所述行星齒輪保持架(45 )固定配合，所述加摩活塞(6 )和所述減摩活塞(7 )的運動帶動所述行星齒輪保持架(45 )轉動，所述行星齒輪保持架(45)帶動所述轉動軸(50)作為輸出軸輸出動力。
【文檔編號】F02B55/02GK103953433SQ201410157051
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月19日 優先權日:2014年4月19日
【發明者】成宇路, 鄧寶清, 王曉光 申請人:成宇路