專利名稱：旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)燃式發(fā)動機領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機。
背景技術(shù)：
目前廣泛使用的內(nèi)燃式發(fā)動機，有活塞式發(fā)動機和渦輪式發(fā)動機，最常見的活塞式發(fā)動機是靠爆炸的氣體推動活塞，活塞帶動曲軸將往復(fù)運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動；渦輪式發(fā)動機是靠燃燒膨脹的氣體吹動渦輪旋轉(zhuǎn)對外提供功。
無活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，申請?zhí)枮?8108182.2(公開號為CN1267354A)公開了“葉片式旋轉(zhuǎn)發(fā)動機”，它是在定子的圓柱形空腔內(nèi)偏心地裝有一個轉(zhuǎn)子，使定子與轉(zhuǎn)子之間的形成一個弧形空間，轉(zhuǎn)子上沿半徑方向?qū)ΨQ的開有凹形槽，使葉片的一端插入槽內(nèi)，葉片的另一端始終保持與定子的圓柱型空腔內(nèi)壁接觸，葉片平面與轉(zhuǎn)子軸線平行，且與轉(zhuǎn)子等長，葉片可在凹形槽內(nèi)沿轉(zhuǎn)子徑向方向移動，點火裝置設(shè)在弧形空間靠近進(jìn)氣口一側(cè)；它的工作原理是靠爆炸的氣體推動葉片使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周吸氣、排氣各一次，氣體爆炸做功一次，吸氣、排氣及做功都在該弧形空間完成。還可以在同一根軸上串聯(lián)幾個相同的如上所述的單機，定子中的弧形空間相互之間錯開一定的角度；它的進(jìn)氣和排氣口需要有單向閥。
申請?zhí)枮?1108552.5(公開號為CN1392330A)公開了一種“滑板式旋轉(zhuǎn)發(fā)動機”，它的結(jié)構(gòu)是(見圖3)；定子內(nèi)腔是近似橢圓柱形，轉(zhuǎn)子的外徑與定子內(nèi)腔橢圓的短軸相等且同軸，使定子與轉(zhuǎn)子之間形成左右兩個、一大一小的弧形室；轉(zhuǎn)子上對稱的分布著兩組滑板，每組滑板為兩塊，相互之間夾角為銳角，且滑板之間的轉(zhuǎn)子上開有可供氣體通過的槽道(如見圖3中虛線所視)；滑板裝在轉(zhuǎn)子上沿半徑方向的凹形槽內(nèi)，每個滑板兩側(cè)還設(shè)有滾子，滾子插在定子端蓋內(nèi)側(cè)的控制槽中，用來控制滑板與定子內(nèi)腔表面接觸或脫離，進(jìn)氣口和出氣口在定子內(nèi)腔橢圓的短半軸處相鄰，且分別通入左右兩個弧形室，吸氣端的弧形室大于做功端的弧形室，點火裝置裝在與進(jìn)氣、出氣口相對(180°)的位置上。它的工作原理也是靠爆炸的氣體推動滑板使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周吸氣、排氣各二次，氣體爆炸做功二次。該旋轉(zhuǎn)發(fā)動機進(jìn)氣和排氣口不需要有單向閥，但每個滑板上設(shè)有滾子，定子端蓋內(nèi)側(cè)有控制槽，使加工制造難度增大，也容易出現(xiàn)摩損和卡死現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、效率高的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機。
實現(xiàn)上述發(fā)明的技術(shù)方案是旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，由定子、圓柱形轉(zhuǎn)子、定子端蓋、軸、軸承、機座等構(gòu)成，定子的內(nèi)腔為橢圓柱形或者由2個或3個同軸橢圓柱形對稱相交形成的梅花形空腔，轉(zhuǎn)子與定子同軸且不接觸，留有供被壓縮燃?xì)馔ㄟ^的縫隙，轉(zhuǎn)子將定子的每個橢圓內(nèi)腔都分成兩個弧形室，相鄰兩個弧形室中的一個與混合燃?xì)馊肟谙嗤?，另一個與排氣口相通，在與排氣口相通的弧形室內(nèi)裝有點火裝置；轉(zhuǎn)子通過鍵與軸配合，轉(zhuǎn)子上對稱的開有4個(定子為橢圓內(nèi)腔)、8個(定子為雙橢圓梅花形內(nèi)腔)或12個(定子為三橢圓梅花形內(nèi)腔)與軸平行的凹形槽道，凹形槽道內(nèi)裝有彈簧和滑板，滑板在凹形槽道內(nèi)可徑向移動，彈簧推動滑板，使滑板的另一端始終與定子的內(nèi)腔表面相接觸且保持密封。
作為優(yōu)化方案，上述轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)腔表面相互不接觸，留有供被壓縮燃?xì)馔ㄟ^的縫隙，該縫隙為0.6-6mm。
作為進(jìn)一步的優(yōu)化方案，點火裝置與排氣孔同在一個弧形室，且遠(yuǎn)離排氣孔。
工作時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動將燃?xì)饣旌蠚鈴娜肟?，并逐步壓縮，燃?xì)饣旌蠚馔ㄟ^定子與轉(zhuǎn)子之間的縫隙進(jìn)入到爆炸室，點火裝置點燃可燃?xì)怏w產(chǎn)生爆炸，沿圓周方向推動滑板旋轉(zhuǎn)。當(dāng)受力的滑板轉(zhuǎn)過排氣口時，開始向外排氣；在定子內(nèi)腔為橢圓形時，旋轉(zhuǎn)一周(即360°)時可產(chǎn)生4次爆炸做功。
當(dāng)定子由2個橢圓同軸對稱相交形成的十字梅花形內(nèi)腔，轉(zhuǎn)子上的滑板與之對應(yīng)有8個，且對稱分布；轉(zhuǎn)子將定子分成對稱的4個弧形室，分別有2個燃?xì)膺M(jìn)口和2個排氣口與4個弧形室相連通，即相鄰的兩個弧形室分別與燃?xì)膺M(jìn)口和排氣口連通。其工作原理與橢圓形內(nèi)腔定子的工作原理相同，不同的是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周(即360°)時可產(chǎn)生8次爆炸做功。
當(dāng)定子由3個橢圓同軸對稱相交形成的梅花形內(nèi)腔時，轉(zhuǎn)子上的滑板與之對應(yīng)有12個，且對稱分布；轉(zhuǎn)子將定子分成對稱的6個弧形室，分別有3個燃?xì)膺M(jìn)口和3個排氣口與6個弧形室相連通，即相鄰的兩個弧形室分別與燃?xì)膺M(jìn)口和排氣口連通。其工作原理與橢圓形內(nèi)腔定子的工作原理相同，不同的是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周(即360°)時可產(chǎn)生12次爆炸做功。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果發(fā)動機效率高，結(jié)構(gòu)簡單，進(jìn)氣口和排氣口均不需要單項閥(即氣門)；且操作方便，易制造，使用成本低。


圖1是本發(fā)明定子為橢圓形內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明由2個同軸橢圓構(gòu)成梅花形定子內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是已公開的“滑板式旋轉(zhuǎn)發(fā)動機”結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明橢圓形定子內(nèi)腔的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的A-A刨面示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明實施例1如附圖4和附圖5所示，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，由內(nèi)腔為橢圓柱形的定子、轉(zhuǎn)子、定子端蓋、軸、軸承、機座等構(gòu)成，內(nèi)腔為橢圓柱形的定子1與轉(zhuǎn)子2同軸且相互之間相互不接觸，留有可供壓縮燃?xì)馔ㄟ^縫隙；轉(zhuǎn)子2將定子1內(nèi)腔分成兩個弧形室20和20’，其中一個弧形室20與混合燃?xì)馊肟?連通、另一個弧形室20’與排氣口5連通，且在該弧形室20’內(nèi)裝有點火裝置4。
轉(zhuǎn)子2通過鍵10與軸3配合，轉(zhuǎn)子2上對稱的開有四個與軸平行的槽道，每個槽道內(nèi)都裝有彈簧9和滑板8，滑板8在槽道內(nèi)可徑向移動，彈簧9推動滑板8，使滑板8的另一端始終與定子1的橢圓柱形內(nèi)腔表面相接觸并保持密封，轉(zhuǎn)子2與定子1之間不接觸；左定子端蓋18和右定子端蓋19分別裝有與轉(zhuǎn)子2光滑端面相接觸的密封環(huán)14和密封環(huán)彈簧13，還裝有與軸3配合的軸承15，左右定子端蓋18和19通過螺栓17將轉(zhuǎn)子2同軸的封閉在定子1的橢圓柱形腔內(nèi)。
按上述結(jié)構(gòu)，其定子1橢圓柱形內(nèi)腔的短軸內(nèi)半徑分別為154mm和151mm(燃起入口6和排氣口5一側(cè)的短軸半徑)，長軸內(nèi)徑為360mm；轉(zhuǎn)子2的直徑為300mm；軸3的直徑為84mm；槽道內(nèi)的滑板8厚度為10mm；定子1內(nèi)腔與轉(zhuǎn)子2高均為160mm；每個槽道內(nèi)設(shè)四個彈簧座，分別裝有小彈簧9；點火裝置4與排氣口5之間對應(yīng)的夾角為118°±8’；定子1上設(shè)有若干個供冷卻液(水)流動的通道7，外表面上還設(shè)有若干個散熱片，整機裝在底座12上。
實施例2如附圖4和附圖5所示，與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，其定子1橢圓柱形內(nèi)腔的短軸內(nèi)徑為204mm，長軸內(nèi)徑為240mm；轉(zhuǎn)子2的直徑為200mm；軸3的直徑為60mm；槽道內(nèi)的滑板8厚度為8mm；定子1內(nèi)腔與轉(zhuǎn)子2高均為110mm；每個槽道內(nèi)設(shè)三個彈簧座，分別裝有小彈簧9；點火裝置4與排氣口5之間對應(yīng)的夾角為117°±8’；定子1上設(shè)有若干個供冷卻液(水)流動的通道7，外表面上還設(shè)有若干個散熱片。
實施例3與實施例1的結(jié)構(gòu)相同，如附圖1和附圖2所示，制造了一個旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機的樣機，其定子1橢圓柱形內(nèi)腔的短軸內(nèi)徑為102mm，長軸內(nèi)徑為120mm；轉(zhuǎn)子2的直徑為100mm；軸3的直徑為30mm；槽道內(nèi)的滑板8厚度為5mm；定子1內(nèi)腔與轉(zhuǎn)子2高均為60mm；每個槽道內(nèi)設(shè)兩個彈簧座，分別裝有小彈簧9；點火裝置4與排氣口5之間對應(yīng)的夾角為116°±8’；外表面上設(shè)有若干個散熱片。
如實施例1-3所述的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，運行時，其中的某一個滑板經(jīng)過燃?xì)馊肟?后燃?xì)獗晃耄c其相鄰的后一個滑板經(jīng)過燃?xì)馊肟?后，將兩滑板之間的燃?xì)馔ㄟ^定子1與轉(zhuǎn)子2間的間隙壓入與點火裝置4相通的爆炸室，當(dāng)后一個滑板到達(dá)定子1與轉(zhuǎn)子2間隙最小處時，點火裝置4點火，此時爆炸的氣體推動滑板產(chǎn)生的最大推動力為FMax=P×12(D-d)×L]]>此時爆炸氣體產(chǎn)生的最大力矩為MMax=H×FMax=14(D+d)×P×12(D-d)×L]]>
其中FMax-為爆炸時氣體推動滑板的最大作用力；P-為爆炸時氣體產(chǎn)生的壓強；MMax-為爆炸時氣體對定子產(chǎn)生的最大力矩；H-為爆炸時平均力臂；D-為定子1橢圓內(nèi)腔的長軸內(nèi)徑；d-為定子1橢圓內(nèi)腔的短軸內(nèi)徑；L-為轉(zhuǎn)子2的長度。
在力矩MMax的作用下，使轉(zhuǎn)子2沿圖1中箭頭所示的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)前一個滑板過了排氣口5時，與其相鄰的后一個滑板繼續(xù)前進(jìn)，將爆炸后的廢氣從排氣口5排除，完成了一次做功過程。
依次往復(fù)，每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生4次吸氣及爆炸做功過程，因此其效率很高，實施例3所描述的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，其轉(zhuǎn)速可超過7000轉(zhuǎn)/分。
實施例4如圖2所示，定子1由2個橢圓同軸對稱相交形成的十字梅花形內(nèi)腔，轉(zhuǎn)子2上的滑板與之對應(yīng)有8個，且對稱分布；轉(zhuǎn)子2將定子1分成對稱的4個弧形室，分別有2個燃?xì)膺M(jìn)口和2個排氣口與4個弧形室分別相連通，相鄰的兩個弧形室一個連通燃?xì)膺M(jìn)口，另一個與排氣口連通，其余結(jié)構(gòu)與
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，由定子、轉(zhuǎn)子、定子端蓋、軸、軸承、機座等構(gòu)成，其特征是定子(1)的內(nèi)腔為橢圓柱形或由2個或3個同軸橢圓柱形對稱相交形成的梅花形空腔，定子(1)與轉(zhuǎn)子(2)同軸且相互不接觸，轉(zhuǎn)子(2)將定子(1)的每個橢圓內(nèi)腔都分成兩個弧形室，相鄰的兩個弧形室其中一個與混合燃?xì)馊肟?6)連通，另一個與排氣口(5)連通，且與排氣口相連通的弧形室內(nèi)裝有點火裝置(4)；轉(zhuǎn)子(2)通過鍵與軸(3)配合，轉(zhuǎn)子(2)上對稱的開有4個、8個或12個與軸平行的槽道，槽道內(nèi)裝有彈簧(9)和滑板(8)，滑板(8)在槽道內(nèi)可徑向移動，彈簧(9)推動滑板(8)使其另一端始終與定子(1)的內(nèi)腔表面相接觸并保持密封。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，其特征是定子(1)與轉(zhuǎn)子(2)相互不接觸，之間有供被壓縮的可燃?xì)怏w通過的縫隙，該縫隙為0.6-6mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機，其特征是點火裝置(4)的位置與排氣孔(5)同在一個弧形室內(nèi)，且遠(yuǎn)離排氣孔(5)。
全文摘要
本發(fā)明屬于內(nèi)燃式發(fā)動機領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機。本發(fā)明由內(nèi)腔為橢圓柱形或梅花形的定子、圓柱形轉(zhuǎn)子、定子端蓋、軸、軸承、機座等構(gòu)成，同軸的轉(zhuǎn)子與定子之間形成2－6個弧形室，其中一半與混合燃?xì)馊肟谙嗤ǎ硪话肱c排氣口相通，在與排氣口相通的弧形室的定子上裝有點火裝置；轉(zhuǎn)子上對稱的開有與軸平行的裝有彈簧和滑板的凹形槽道，彈簧推動滑板，使滑板的另一端始終與定子的內(nèi)表面相接觸且保持密封。工作時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動將燃?xì)鈴娜肟谖氩嚎s，通過定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙進(jìn)入到爆炸室，點火裝置點燃?xì)怏w，產(chǎn)生的爆炸氣體沿圓周方向推動滑板旋轉(zhuǎn)作功。本發(fā)明的發(fā)動機效率高，結(jié)構(gòu)簡單，進(jìn)氣口和排氣口均不需要單項閥。
文檔編號F02B53/02GK1598267SQ20041004386
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月11日
發(fā)明者西姆狄科·阿納托里·德米特利耶維奇, 科爾巴琴科·康斯坦丁·瓦連金諾維奇, 于貴 申請人:于貴