專利名稱：雙向起動限壓式液壓氣流噴射飛輪氣渦轉子高速發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機技術領域，特別涉及一種用高壓液體和高壓空氣作動力的雙向 起動限壓式液壓氣流噴射飛輪氣渦轉子高速發(fā)動機。
背景技術：
《液壓氣流噴射飛輪氣渦轉子高速發(fā)動機》(CN1952351A 2007年4月25日公開)， 它由動力、液氣部分構成。該機通過起動機輸入能量帶動裝置運轉，并將液氣壓縮成高壓液 氣后經(jīng)噴嘴噴出帶動轉子高速旋轉。它轉速高、輸出功率大、運轉平穩(wěn)，能有效地克服機械 運動的慣性作用。該機依賴于起動機的單向起動，成本高，使用不便，由于高速運轉產(chǎn)生的 高壓液氣形成的巨大靜壓力不能及時排出，易嚴重損壞機內(nèi)零部件，導致事故的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于針對綜上所述的發(fā)動機存在著的弊端和問題，提供一種能雙 向起動、自動限壓、安全排出高壓液氣形成的巨大靜壓力，且使用方便的雙向起動限壓式液 壓氣流噴射飛輪氣渦轉子高速發(fā)動機。本發(fā)明的雙向起動限壓式液壓氣流噴射飛輪氣渦轉子高速發(fā)動機由動力裝置、液 氣裝置、雙向起動限壓裝置三部分構成。動力裝置，由主軸、緊固件、渦輪風扇、發(fā)電機、渦輪風扇外殼、軸承套、軸承潤滑油 管、缸蓋、動力外殼螺栓、密封圈、動力外殼、軸流飛輪氣渦轉子、缸體、缸體潤滑油管、高壓 液氣泵、潤滑油泵、散熱管、固定架、泵體外殼、低壓液氣泵、軸流飛輪外殼、軸流飛輪、主軸 螺栓、軸承、銷鍵、排氣管、高壓液氣噴嘴、密封片、液氣泵轉子、滑片、散熱管連接件、液氣泵 蓋螺栓、起動機部件組成。液氣裝置，由液氣外殼螺栓、潤滑油分配管、液氣外殼、三次高壓液氣循環(huán)管、液 氣輸入管、縱向液氣儲存罐、液氣濾清器、低壓液氣連通管、液氣密封蓋、排污螺栓、二次高 壓液氣循環(huán)管、橫向液氣儲存罐、潤滑油密封蓋、潤滑油濾清器、潤滑油輸入管、潤滑油循環(huán) 管、高壓液氣轉子排出管、高壓液氣輸入管、高壓液氣排出管、潤滑油排出管、潤滑油加油 管、潤滑油回油管、內(nèi)液氣進入管、外液氣進入管、隔板、液氣連接管部件組成。液氣裝置，通過其液氣外殼經(jīng)液氣外殼螺栓與動力裝置的動力外殼連接成一體。 液氣外殼內(nèi)設置有雙向起動限壓裝置，該裝置由縱向高壓液氣儲存罐、制控閥、限壓安全排 出管、調(diào)速管、一次高壓液氣循環(huán)管、起動閥、液氣起動管、壓力表接頭、限壓安全制控閥、液 氣超壓排出管部件組成。動力裝置的主軸緊固于動力外殼上，動力外殼首端設置的渦輪風扇與發(fā)電機連接 成一體，并緊固于主軸上。動力外殼尾端設置有帶排氣管的軸流飛輪外殼，動力外殼底端設 置有液氣裝置。分別設置有散熱管的高壓液氣泵、潤滑油泵組成一組雙泵，低壓液氣泵與散 熱管連接組成另一組單泵。至少一組雙泵、一組單泵與分別設置有高壓液氣噴嘴的至少三 個軸流飛輪氣渦轉子鄰接，軸流飛輪氣渦轉子緊固于主軸上。主軸的尾端設置有與啟動機連接的軸流飛輪。高壓液氣泵、潤滑油泵分別經(jīng)固定架與泵體外殼連接，泵體外殼與缸體連 接，缸體上設置有缸蓋。高壓液氣泵與低壓液氣泵分別由外排液氣道、內(nèi)排液氣道、滑片和設置有壓力軌 道的液氣泵轉子依次連接組成。高壓液氣泵、潤滑油泵、低壓液氣泵的上、下端分別與散熱 管連接。設置有液氣密封蓋的液氣濾清器與設置有潤滑油密封蓋的潤滑油濾清器分別經(jīng)其 管道與高壓液氣泵、潤滑油泵、低壓液氣泵連接。液氣濾清器、潤滑油濾清器的底部分別設 置有排污螺栓。主軸上設置的首、中、尾端軸流飛輪氣渦轉子上分別設置有相同結構的首、中、尾 端高壓液氣噴嘴。首端高壓液氣噴嘴的一側與設置有調(diào)速管的一次高壓液氣循環(huán)管和設置 有隔板的左、右橫向液氣儲存罐、起動閥、低壓液氣連通管、散熱管依次連接。首端高壓液氣 噴嘴的另一側與首端高壓液氣排出管、二次高壓液氣循環(huán)管依次連接。中端高壓液氣噴嘴 的另一側與中端高壓液氣排出管、三次高壓液氣循環(huán)管依次連接。尾端高壓液氣噴嘴的另 一側與尾端高壓液氣轉子排出管、縱向液氣儲存罐、液氣連接管、外液氣進入管、尾端內(nèi)液 氣進入管、低壓液氣連通管、首端高壓液氣輸入管依次連接。軸流飛輪氣渦轉子的兩側設 置有密封圈，軸流飛輪氣渦轉子的槽內(nèi)沿圓周由內(nèi)向外設置有內(nèi)函散熱通風道、外函散熱 通風道、缸體潤滑油管、密封片。動力外殼的首端設置的渦輪風扇外殼與首端的上、下缸蓋連接，首、中、尾端的上、 下缸蓋分別緊固于首、中、尾端的上、下缸體上。首、中、尾端的上、下缸蓋上分別設置有潤滑 油分配管，潤滑油分配管的一端與潤滑油排出管連接，另一端與軸承潤滑油管連接，軸承潤 滑油管、潤滑油循環(huán)管、潤滑油回油管、潤滑油密封蓋、潤滑油加油管依次連接。雙向起動限壓裝置，其起動閥、一次高壓液氣循環(huán)管、調(diào)速管與內(nèi)設有限壓安全制 控閥的限壓安全排出管依次連接。置于縱向高壓液氣儲存罐內(nèi)的制控閥的一端與限壓安全 排出管連接，制控閥的另一端與液氣起動管的一端連接，液氣起動管的另一端與橫向液氣 儲存罐連接，橫向液氣儲存罐與調(diào)速管連接。設置有壓力表接頭的縱向高壓液氣儲存罐與 內(nèi)設有限壓安全制控閥的液氣超壓排出管的一端連接，液氣超壓排出管的另一端與縱向液 氣儲存罐連接。本發(fā)明的發(fā)動機初次起動或長時間的停機后起動可使用啟動機起動，待正常運轉 后停機再起動使用液氣即可迅速起動，使用方便。對高速運轉中產(chǎn)生的高壓液氣形成的巨 大靜壓力能及時自動排出，并經(jīng)儲存再經(jīng)壓縮成高壓液氣能再次使用，它成本低，運行安 全、可靠。該機采用高壓液體和高壓空氣作動力，推動首、中、尾端的軸流飛輪氣渦轉子循環(huán) 地高速旋轉，轉速達12000轉/分鐘，功率大，運轉平穩(wěn)，噪音小，結構緊湊，體積小，適于飛 機、火車、輪船、汽車等各種車輛及發(fā)電、農(nóng)用機械作原動機使用。


圖1，系本發(fā)明的發(fā)動機的主視圖；圖2，系圖1左側(放大后)的剖視圖；圖3，系圖1底部的俯視圖；圖4，系圖3的流程圖；圖5，系高/低壓液氣泵(放大后)的主剖視圖6，系圖5的俯視圖；圖7，系低壓液氣泵與液氣裝置連接(放大后)的剖視圖；圖8，系潤滑油泵與液氣裝置連接(放大后)的剖視圖；圖9，系高壓液氣泵與液氣裝置連接(放大后)的剖視圖；圖10，系首端軸流飛輪氣渦轉子與液氣裝置連接(放大后)的剖視圖；圖11，系中端軸流飛輪氣渦轉子與液氣裝置連接(放大后)的剖視圖；圖12，系尾端軸流飛輪氣渦轉子與液氣裝置連接(放大后)的剖視圖；圖13，系軸流飛輪外殼與縱向高壓液氣儲存罐連接(放大后)的剖視圖；圖14，系軸流飛輪外殼與尾端缸蓋連接(放大后)的剖視圖。
具體實施例方式以下結合上述附圖實例，對本發(fā)明的發(fā)動機具體實施方式
作進一步詳述。本發(fā)明 的發(fā)動機的實例，包括有動力裝置、液氣裝置、雙向起動限壓裝置三部分構成。動力裝置，由主軸1、緊固件2、渦輪風扇3、發(fā)電機4、渦輪風扇外殼5、軸承套6、軸 承潤滑油管7、缸蓋8、動力外殼螺栓9、密封圈10、動力外殼11、軸流飛輪氣渦轉子12、缸體 13、缸體潤滑油管14、高壓液氣泵15、潤滑油泵16、散熱管17、固定架18、泵體外殼19、低壓 液氣泵20、軸流飛輪外殼21、軸流飛輪22、主軸螺栓23、軸承24、銷鍵25、排氣管26、高壓液 氣噴嘴30、密封片54、液氣泵轉子56、滑片57、散熱管連接件67、液氣泵蓋螺栓68、起動機 71組成。液氣裝置，由液氣外殼螺栓27、潤滑油分配管28、液氣外殼29、三次高壓液氣循環(huán) 管34、液氣輸入管35、縱向液氣儲存罐36、液氣濾清器38、低壓液氣連通管39、液氣密封蓋 40、排污螺栓41、二次高壓液氣循環(huán)管42、橫向液氣儲存罐43、潤滑油密封蓋44、潤滑油濾 清器45、潤滑油輸入管46、潤滑油循環(huán)管51、高壓液氣轉子排出管52、高壓液氣輸入管55、 高壓液氣排出管58、潤滑油排出管59、潤滑油加油管60、潤滑油回油管61、內(nèi)液氣進入管 62、外液氣進入管63、隔板72、液氣連接管73組成。液氣裝置的液氣外殼29通過液氣外殼螺栓27與動力裝置的動力外殼11連接成 一體，液氣外殼29內(nèi)設置有雙向起動限壓裝置。雙向起動限壓裝置由縱向高壓液氣儲存罐 31、制控閥32、限壓安全排出管33、調(diào)速管37、一次高壓液氣循環(huán)管47、起動閥48、液氣起動 管53、壓力表接頭69、限壓安全制控閥70、液氣超壓排出管74組成。本發(fā)明的發(fā)動機，其動力裝置的主軸1經(jīng)內(nèi)設有軸承24的軸承套6緊固于動力外 殼11上。動力外殼11的首端設置的渦輪風扇3與發(fā)電機4的磁瓦連接成一體，并經(jīng)緊固 件2、銷鍵25緊固于主軸1的首端。動力外殼11的尾端設置有帶排氣管26的軸流飛輪外 殼21，動力外殼11的底端設置有液氣裝置。分別設置有散熱管17的高壓液氣泵15、潤滑 油泵16連接組成一組雙泵，低壓液氣泵20與散熱管17連接組成另一組單泵。至少-組雙 泵、一組單泵與分別設置有高壓液氣噴嘴30的至少三個軸流飛輪氣渦轉子12鄰接，軸流飛 輪氣渦轉子12經(jīng)主軸螺栓23、銷鍵25緊固于主軸1上，主軸1的尾端設置有與啟動機71 連接的軸流飛輪22。高壓液氣泵15、潤滑油泵16的兩側分別經(jīng)固定架18與泵體外殼19 連接，泵體外殼19與缸體13連接，缸體13上設置有缸蓋8。本發(fā)明的發(fā)動機的高壓液氣泵15、潤滑油泵16、低壓液氣泵20，其用途不同，但結構相同，均由外排液氣道66、內(nèi)排液氣道65、滑片57和設置有壓力軌道64的液氣泵轉子56 依次連接組成，它們是本發(fā)明的發(fā)動機產(chǎn)生高壓液體和高壓空氣作動力的重要部件。高壓 液氣泵15、潤滑油泵16、低壓液氣泵20的上、下端分別經(jīng)散熱管連接件67與散熱管17連 接。設置有液氣密封蓋40的液氣濾清器38與設置有潤滑油密封蓋44的潤滑油濾清器45 分別經(jīng)其管道與高壓液氣泵15、潤滑油泵16、低壓液氣泵20連接。液氣濾清器38、潤滑油 濾清器45的底部分別設置有排污螺栓41。本發(fā)明的發(fā)動機，其主軸1上設置有三個相同結構的軸流飛輪氣渦轉子12，它們 是本發(fā)明的發(fā)動機產(chǎn)生推動力的重要部件。其首、中、尾端軸流飛輪氣渦轉子12上分別設 置有相同結構的首、中、尾端高壓液氣噴嘴30。首端高壓液氣噴嘴30的一側與設置有調(diào)速 管37的一次高壓液氣循環(huán)管47和設置有隔板72的左、右橫向液氣儲存罐43、起動閥48、 低壓液氣連通管39、散熱管17依次連接。首端高壓液氣噴嘴30的另一側與首端高壓液氣 排出管58、二次高壓液氣循環(huán)管42依次連接。中端高壓液氣噴嘴30的另一側與中端高壓 液氣排出管58、三次高壓液氣循環(huán)管34依次連接。尾端高壓液氣噴嘴30的另一側與尾端 高壓液氣轉子排出管52、縱向液氣儲存罐36、液氣連接管73、外液氣進入管63、尾端內(nèi)液氣 進入管62、低壓液氣連通管39、首端高壓液氣輸入管55依次連接。軸流飛輪氣渦轉子12 的兩側設置有密封圈10，軸流飛輪氣渦轉子12的槽內(nèi)沿圓周由內(nèi)向外設置有內(nèi)函散熱通 風道50、外函散熱通風道49、缸體潤滑油管14、密封片54。本發(fā)明的發(fā)動機的動力外殼11的首端設置的渦輪風扇外殼5與首端的上、下缸 蓋8連接，首、中、尾端的上、下缸蓋8經(jīng)動力外殼螺栓9分別緊固于首、中、尾端的上、下缸 體13上。首、中、尾端的上、下缸蓋8上分別設置有潤滑油分配管28，潤滑油分配管28的一 端與潤滑油排出管59連接，另一端與軸承潤滑油管7連接，軸承潤滑油管7、潤滑油循環(huán)管 51、潤滑油回油管61、潤滑油密封蓋44、潤滑油加油管60依次連接。液氣裝置的液氣外殼29通過液氣外殼螺栓27與動力裝置的動力外殼11連接成 一體的。液氣外殼29內(nèi)設置的雙向起動限壓裝置，其起動閥48、一次高壓液氣循環(huán)管47、 調(diào)速管37與內(nèi)設有限壓安全制控閥70的限壓安全排出管33依次連接。置于縱向高壓液 氣儲存罐31內(nèi)的制控閥32的一端與限壓安全排出管33連接，制控閥32的另一端與液氣 起動管53的一端連接，液氣起動管53的另一端與橫向液氣儲存罐43連接，橫向液氣儲存 罐43與調(diào)速管37連接。設置有壓力表接頭69的縱向高壓液氣儲存罐31與內(nèi)設有限壓安 全制控閥70的液氣超壓排出管74的一端連接，液氣超壓排出管74的另一端與縱向液氣儲 存罐36連接。本發(fā)明的發(fā)動機通過一系列機械運轉壓縮成的高壓液體和高壓空氣，經(jīng)密閉的管 道傳遞液壓氣流產(chǎn)生的巨大靜壓力去推動首、中、尾端的軸流飛輪氣渦轉子12同時循環(huán)地 高速旋轉產(chǎn)生的巨大能量作動力，其液氣吸入機內(nèi)后，經(jīng)低壓液氣泵20壓縮成高壓液氣， 高壓液氣經(jīng)散熱管17散熱、冷卻后經(jīng)低壓液氣連通管39、高壓液氣輸入管55進入高壓液氣 泵15壓縮成高壓液氣，再經(jīng)散熱管17散熱、冷卻后進入高壓液氣排出管58排出，然后經(jīng)起 動閥48、一次高壓液氣循環(huán)管47至首端高壓液氣噴嘴30噴出，則推動首端軸流飛輪氣渦 轉子12旋轉一周，再經(jīng)由首端高壓液氣轉子排出管52排出至二次高壓液氣循環(huán)管42，經(jīng) 中端高壓液氣噴嘴30噴出，則推動中端軸流飛輪氣渦轉子12旋轉一周，然后經(jīng)由中端高壓 液氣轉子排出管52排出至三次高壓液氣循環(huán)管34后由尾端高壓液氣噴嘴30噴出，則推動尾端軸流飛輪氣渦轉子12旋轉一周，再經(jīng)由尾端高壓液氣轉子排出管52排出，并依次經(jīng)縱 向液氣儲存罐36、液氣連接管73、尾端內(nèi)液氣進入管62、液氣濾清器38、液氣輸入管35至 低壓液氣泵20壓縮后排出，再依次經(jīng)由低壓液氣連通管39、高壓液氣輸入管55至高壓液 氣泵15壓縮后經(jīng)高壓液氣排出管58排出，再經(jīng)由起動閥48、一次高壓液氣循環(huán)管47至首 端高壓液氣噴嘴30噴出，如此周而復始地運轉。潤滑，是發(fā)動機正常工作必不可少的環(huán)節(jié)，當潤滑油經(jīng)潤滑油加油管60依次進入 潤滑油密封蓋44、潤滑油濾清器45、潤滑油輸入管46至潤滑油泵16壓縮成高壓潤滑油后 經(jīng)散熱管17散熱、冷卻進入潤滑油排出管59排出至潤滑油分配管28，再依次經(jīng)由缸體潤滑 油管14、潤滑油排出管59、潤滑油循環(huán)管51、潤滑油回油管61、潤滑油密封蓋44、潤滑油濾 清器45、潤滑油輸入管46至潤滑油泵16，最后經(jīng)潤滑油泵16壓縮成高壓潤滑油，如此周而 復始地運轉，從而達到使本發(fā)明的發(fā)動機減少摩擦阻力和減輕零部件之間的磨損，降低功 率損失，確保本發(fā)明的發(fā)動機正常運行和延長使用壽命的目的。本發(fā)明的發(fā)動機在初次起動或長時間的停機后起動可使用啟動機71起動，待正 常運轉后停機再起動使用高壓液氣即可迅速起動，達到雙向起動的選擇效果。起動后的發(fā) 動機靠其自身產(chǎn)生的靜壓力去推動發(fā)動機高速運轉，高速運轉中部分超壓的高壓液氣經(jīng)由 內(nèi)設有限壓安全制控閥70的限壓安全排出管33排出至縱向高壓液氣儲存罐31內(nèi)儲存。發(fā) 動機起動時，縱向高壓液氣儲存罐31內(nèi)儲存的高壓液氣經(jīng)制控閥32依次排送至液氣起動 管53、液氣連接管73，再依次經(jīng)由起動閥48，一次高壓液氣循環(huán)管47至首端的高壓液氣噴 嘴30噴射至軸流飛輪氣渦轉子12上，則推動發(fā)動機高速旋轉。發(fā)動機工作運轉時間越長， 縱向高壓液氣儲存罐31內(nèi)儲存的高壓液氣的壓力越大，當超過正常壓力時，高壓液氣經(jīng)由 內(nèi)設有限壓安全制控閥70的液氣超壓排出管74排出至縱向液氣儲存罐36內(nèi)儲存，縱向液 氣儲存罐36內(nèi)儲存的高壓液氣又返回到低壓液氣泵20內(nèi)，如此輪流地返回和壓縮使用，從 而推動了本發(fā)明的發(fā)動機周而復始地運行。
權利要求
一種設置有動力裝置與液氣裝置的雙向起動限壓式液壓氣流噴射飛輪氣渦轉子高速發(fā)動機，液氣裝置通過其液氣外殼(29)經(jīng)液氣外殼螺栓(27)與動力裝置的動力外殼(11)連接成一體，其特征在于液氣外殼(29)內(nèi)設置有雙向起動限壓裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于雙向起動限壓裝置的起動閥(48)、一次 高壓液氣循環(huán)管(47)、調(diào)速管(37)與內(nèi)設有限壓安全制控閥(70)的限壓安全排出管(33) 依次連接，置于縱向高壓液氣儲存罐(31)內(nèi)的制控閥(32)的一端與限壓安全排出管(33) 連接，制控閥(32)的另一端與液氣起動管(53)的一端連接，液氣起動管(53)的另一端與 橫向液氣儲存罐(43)連接，橫向液氣儲存罐(43)與調(diào)速管(37)連接，設置有壓力表接頭 (69)的縱向高壓液氣儲存罐(31)與內(nèi)設有限壓安全制控閥(70)的液氣超壓排出管(74) 的一端連接，液氣超壓排出管(74)的另一端與縱向液氣儲存罐(36)連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種雙向起動限壓式液壓氣流噴射飛輪氣渦轉子高速發(fā)動機，它由動力、液氣、雙向起動限壓裝置構成。液氣外殼與動力外殼連接成一體，液氣外殼內(nèi)設置有雙向起動限壓裝置。該機初次起動或長時間的停機后起動可使用啟動機起動，正常運轉后停機再起動使用液氣即可迅速起動，使用方便。對高速運轉中產(chǎn)生的高壓液氣形成的巨大靜壓力能及時自動排出，并經(jīng)儲存壓縮成高壓液氣能再次使用，成本低，運行安全、可靠。它采用高壓液體和高壓空氣作動力，推動首、中、尾端的軸流飛輪氣渦轉子高速旋轉，轉速達12000轉/分鐘，功率大，運轉平穩(wěn)，噪音小，結構緊湊，體積小，適于飛機、火車、輪船、汽車等各種車輛及發(fā)電、農(nóng)用機械作原動機使用。
文檔編號F01D1/04GK101949306SQ20101026742
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月21日 優(yōu)先權日2010年8月21日
發(fā)明者蔡萬義 申請人:蔡萬義