本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)，具體來說涉及一種螺管轉(zhuǎn)子及其發(fā)動機(jī)。

背景技術(shù)：

渦輪機(jī)是一種利用流體沖擊葉輪轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生動力的發(fā)動機(jī)，主要分為燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)、蒸氣渦輪發(fā)動機(jī)、水力渦輪發(fā)動機(jī)(即水輪機(jī))、壓縮空氣渦輪發(fā)動機(jī)四種。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)是由空氣壓縮機(jī)和渦輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)兩大部分構(gòu)成，其中空氣壓縮機(jī)與渦輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)動力連接，還與燃燒室氣連接構(gòu)成燃?xì)獍l(fā)生器。蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)也是由蒸汽發(fā)生器與渦輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)兩大部分構(gòu)成，其中蒸汽發(fā)生器與渦輪轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)汽室汽連接。現(xiàn)有技術(shù)的渦輪發(fā)動機(jī)廣泛裝備應(yīng)用在發(fā)電、飛機(jī)、船、動力等民用軍事領(lǐng)域，發(fā)揮著非常重要的作用。

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)具有單位質(zhì)量輸出功率大、廢氣污染少、能使用多種燃料等許多技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，在汽車方面目前僅用于坦克和某些特種車輛中，但未能裝備常規(guī)汽車作發(fā)動機(jī)使用。

渦輪轉(zhuǎn)子是渦輪發(fā)動機(jī)的核心部件，現(xiàn)有技術(shù)的渦輪機(jī)都是采用葉片式渦輪轉(zhuǎn)子來擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)換能量重任，葉片式渦輪轉(zhuǎn)子作轉(zhuǎn)子這就不可避免會出現(xiàn)一些缺點(diǎn)。例如工作在高溫高壓的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)、蒸氣渦輪發(fā)動機(jī)，當(dāng)用葉片式渦輪轉(zhuǎn)子構(gòu)成發(fā)動機(jī)時(shí)，就會遇到葉片式轉(zhuǎn)子造價(jià)昂貴，轉(zhuǎn)換能量時(shí)循環(huán)熱效率低于40％，只能采用泄漏流體大的迷宮式密封，軸承承受軸向推力大等技術(shù)難題。

為解決上述技術(shù)難題，專利號201410415779.3一種提高渦輪發(fā)動機(jī)效率的方法及其裝置，在現(xiàn)有渦輪發(fā)動機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上作出重大改進(jìn)，用耐高溫高壓、造價(jià)低、轉(zhuǎn)換能量效率高的螺管轉(zhuǎn)子代替昂貴的葉片式渦輪把熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功，大幅降低所排廢氣溫度，理論上比現(xiàn)有技術(shù)能把循環(huán)熱效率至少提高5％，同時(shí)保留了燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

要把燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)得以應(yīng)用到汽車領(lǐng)域，必須解決它渦輪造價(jià)昂貴、耐高溫高壓、體積大、環(huán)保、轉(zhuǎn)換熱效率低、工質(zhì)流量大、輸出扭矩小、轉(zhuǎn)速高、輸出功率動輒1000千瓦以上、難以工作于非穩(wěn)定流動工作狀態(tài)等關(guān)鍵技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)難題，專利號201610102368.8混合動力燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，采用螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)與滑片式空氣壓縮構(gòu)成燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，用滑片式空氣壓縮機(jī)提供壓力穩(wěn)定的壓縮空氣，同時(shí)采用清潔能源甲烷(即天然氣或從可再生的沼氣提純液化得到的甲烷)為燃料，理論上能把循環(huán)熱效率提高50％～70％，構(gòu)成了新能源燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子汽車發(fā)動機(jī)。

特別在空氣壓縮機(jī)或蒸汽發(fā)生器提供的產(chǎn)氣量小，要配套一臺螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)構(gòu)成一臺凈輸出功率小于1000千瓦的燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)或蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，密封是決定著發(fā)動機(jī)性能，如用迷宮式密封會困難重重，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

在渦輪發(fā)動機(jī)中，當(dāng)內(nèi)置軸流式壓氣機(jī)與動力渦輪同軸結(jié)構(gòu)，燃?xì)馀蛎涀龉r(shí)，會在燃燒室軸向兩橫截面產(chǎn)生2個(gè)方向相反的軸向推力，由于出于渦輪發(fā)動機(jī)特殊結(jié)構(gòu)，軸向兩橫截面難以相等，導(dǎo)致這2個(gè)方向相反的軸向推力不能互相完全抵消，轉(zhuǎn)軸軸承要承受較大的軸向推力，要設(shè)有專用軸承來止推，顯然會影響到發(fā)動機(jī)軸承的使用壽命。

在現(xiàn)有技術(shù)螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)中，也只介紹了單端螺管轉(zhuǎn)子及其發(fā)動機(jī)。當(dāng)動力渦輪或螺管轉(zhuǎn)子只有單端渦輪或螺管轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)換能量，外置的空氣壓縮機(jī)和蒸汽發(fā)生器又不能抵消燃?xì)饣蛘羝蛎洰a(chǎn)生的軸向推力，轉(zhuǎn)軸軸承要承受更大的軸向推力。

就是說，一個(gè)完美的轉(zhuǎn)換流體類能量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子，不僅要轉(zhuǎn)換能量效率高、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低，還要構(gòu)成發(fā)動機(jī)時(shí)容易密封、結(jié)構(gòu)緊湊、落在軸承上的軸向推力最少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的：一提供還具有單端或雙端螺管轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單、構(gòu)成發(fā)動機(jī)時(shí)容易密封的一種螺管轉(zhuǎn)子；二提供以這種螺管轉(zhuǎn)子為核心構(gòu)成，結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、容易密封的一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和一種蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種螺管轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)體組成的螺管轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的整體，或是，在同一圓柱體上制成左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的整體，用于轉(zhuǎn)換流體能量的螺管設(shè)在內(nèi)置螺管圓柱體表層。

轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體兩端面分別設(shè)有定位。

用一種螺管轉(zhuǎn)子為核心構(gòu)成的一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由包括燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的整體，或是，在同一圓柱體上制成左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的整體，用于轉(zhuǎn)換流體能量的螺管設(shè)在內(nèi)置螺管圓柱體表層，轉(zhuǎn)子裝入螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)定子內(nèi)定位，轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間形成的轉(zhuǎn)動間隙分別設(shè)有密封裝置，在以頸部圓柱體環(huán)形空腔作下環(huán)形燃燒室對應(yīng)定子內(nèi)壁上設(shè)有上環(huán)形燃燒室，該上環(huán)形燃燒室與空氣壓縮機(jī)氣連接、燃料供給系統(tǒng)燃料連接，并設(shè)有點(diǎn)火裝置，以此上下環(huán)形燃燒室構(gòu)成了環(huán)形燃燒室，定子兩端分別設(shè)有排氣孔。

所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體由氮化硅材料制成。

所述定子由外殼層是金屬材料、內(nèi)殼層是氮化硅材料兩種材料制成。

螺管轉(zhuǎn)子兩端面之間的轉(zhuǎn)動間隙設(shè)有用壓縮空氣冷卻的裝置。

用一種螺管轉(zhuǎn)子為核心構(gòu)成的一種蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由包括蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的整體，或是，在同一圓柱體上制成左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的整體，用于轉(zhuǎn)換流體能量的螺管設(shè)在內(nèi)置螺管圓柱體表層，轉(zhuǎn)子裝入螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)定子內(nèi)定位，轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間形成的轉(zhuǎn)動間隙分別設(shè)有密封裝置，頸部圓柱體環(huán)形空腔作汽室與蒸汽發(fā)生器氣連接，定子兩端分別設(shè)有排氣孔。

在定子兩端內(nèi)壁上分別套有厚度大于轉(zhuǎn)動間隙的兩個(gè)圓筒，并以螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的定子及端蓋作力支撐點(diǎn)，螺管轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時(shí)旋轉(zhuǎn)體兩端面在圓筒端面上滑動。

轉(zhuǎn)子在頸部圓柱體厚度之內(nèi)旋轉(zhuǎn)體兩端之間、定子在外殼層金屬材料和或內(nèi)殼層氮化硅材料厚度之內(nèi)定子兩端之間，分別設(shè)有軸向隔熱孔。

以本發(fā)明的一種螺管轉(zhuǎn)子為核心構(gòu)成一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)、一種蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)與有技術(shù)相比較有如下有益效果：

1.螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)軸承耐用。一種螺管轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體兩種結(jié)構(gòu)形式都是連體的整體，且燃燒室或汽室軸向兩端橫截受力面積一樣大，當(dāng)蒸汽或燃?xì)庠陬i部圓柱體空腔膨脹流過內(nèi)置螺管圓柱體螺管推動螺管轉(zhuǎn)子做功時(shí)，加在兩橫截受力面積上軸向推力大小相等、方向相反，能達(dá)到二力平衡，軸承受到的軸向推力可小至0，軸承受到的只有徑向轉(zhuǎn)子重力。

2.螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)容易密封?，F(xiàn)有技術(shù)密封點(diǎn)是固定在定子上的密封件對轉(zhuǎn)軸或轉(zhuǎn)子軸的軸向表面來構(gòu)成間隙式轉(zhuǎn)動密封。本發(fā)明的密封是螺管轉(zhuǎn)子兩端面在以發(fā)動機(jī)定子作力支承點(diǎn)，分別套在定子兩端內(nèi)壁上，厚度大于轉(zhuǎn)動間隙的兩個(gè)圓筒端面上滑動。密封點(diǎn)是固定在定子上的密封件對螺管轉(zhuǎn)子兩端徑向表面滑動，構(gòu)成接觸的轉(zhuǎn)動密封連接。

3.螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單緊湊。能縮小體積、減小重量、提高耐高溫高壓能力、降低造價(jià)低。

4.能提高螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)熱效率。轉(zhuǎn)子在頸部圓柱體厚度之內(nèi)兩端之間、定子外殼層金屬材料和或內(nèi)殼層氮化硅材料厚度之內(nèi)分別設(shè)有軸向隔熱孔，起保溫作用，有效減少熱量耗散。

5.能提高螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)裝機(jī)功率。螺管轉(zhuǎn)子由單端發(fā)展到雙端，即既能造出功率小于1000千瓦螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，也能造出功率大于1000千瓦螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

6.能提高燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)耐高溫高壓能力。螺管轉(zhuǎn)子兩端面之間的轉(zhuǎn)動間隙設(shè)有用壓縮空氣冷卻的裝置，壓縮空氣從轉(zhuǎn)動間隙相對流向燃燒室，使頭部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的表面得到冷卻，同時(shí)把高溫燃?xì)馀c內(nèi)殼層氮化硅內(nèi)壁面隔離和冷卻內(nèi)壁面。

附圖說明

圖1是一種設(shè)有頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的單端螺管轉(zhuǎn)子示意圖。

圖中，1.轉(zhuǎn)軸，2.內(nèi)置螺管圓柱體，3.頸部圓柱體，4.頭部圓柱體，5.頸部圓柱體環(huán)形空腔。

圖2是一種設(shè)有左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的雙端螺管轉(zhuǎn)子示意圖。

圖中，1.轉(zhuǎn)軸，2.右內(nèi)置螺管圓柱體，3.頸部圓柱體，4.左內(nèi)置螺管圓柱體，5.頸部圓柱體環(huán)形空腔。

圖3是燃?xì)鈫味寺莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)示意圖。

圖中，1.定子(發(fā)動機(jī)外殼)，2.轉(zhuǎn)子內(nèi)置螺管圓柱體，3.轉(zhuǎn)子圓柱體頸部，4.發(fā)動機(jī)燃燒室，5.轉(zhuǎn)子圓柱體頭部，6.左密封圓筒，7.左端蓋，8.左隔熱層，9.轉(zhuǎn)軸左動力輸出端，10.左軸承，11.左定位裝置，12.左定子排氣孔，13.左冷卻空氣管，14.燃料供給管，15.燃燒室進(jìn)氣管，16.點(diǎn)火裝置，17.定子金屬外殼層，18.定子氮化硅內(nèi)殼層，19.轉(zhuǎn)動間隙，20.右冷卻空氣管，21.右密封圓筒，22.右定子排氣孔，23.右定位裝置，24.右隔熱層，25.轉(zhuǎn)軸右動力輸出端，26.右軸承，27.右端蓋，28.內(nèi)置螺管圓柱體排氣端。

圖4是燃?xì)怆p端螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)示意圖。

圖中，1.定子(發(fā)動機(jī)外殼)，2.轉(zhuǎn)子右內(nèi)置螺管圓柱體，3.轉(zhuǎn)子圓柱體頸部，4.發(fā)動機(jī)燃燒室，5.轉(zhuǎn)子左內(nèi)置螺管圓柱體，6.左密封圓筒，7.左端蓋，8.左隔熱層，9.轉(zhuǎn)軸左動力輸出端，10.左軸承，11.左定位裝置，12.左定子排氣孔，13.左內(nèi)置螺管圓柱體排氣端，14.左冷卻空氣管，15.燃燒室進(jìn)氣管，16.點(diǎn)火裝置，17.燃料供給管，18.定子金屬外殼層，19.定子氮化硅內(nèi)殼層，20.轉(zhuǎn)動間隙，21.右冷卻空氣管，22.右密封圓筒，23.右定子排氣孔，24.右定位裝置，25.右隔熱層，26.轉(zhuǎn)軸右動力輸出端，27.右軸承，28.右端蓋，29.右內(nèi)置螺管圓柱體排氣端。

圖5是蒸汽單端螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)示意圖。

圖中，1.定子(發(fā)動機(jī)外殼)，2.轉(zhuǎn)子內(nèi)置螺管圓柱體，3.轉(zhuǎn)子圓柱體頸部，4.發(fā)動機(jī)汽室，5.轉(zhuǎn)子圓柱體頭部，6.左密封圓筒，7.左端蓋，8.左隔熱層，9.轉(zhuǎn)軸左動力輸出端，10.左軸承，11.左定位裝置，12.左定子排氣孔，13.汽室進(jìn)氣管，14.轉(zhuǎn)動間隙，15.右密封圓筒，16.右定子排氣孔，17.右定位裝置，18.右隔熱層，19.轉(zhuǎn)軸右動力輸出端，20.右軸承，21.右端蓋，22.內(nèi)置螺管圓柱體排氣端。

圖6是蒸汽雙端螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)示意圖。

圖中，1.定子(發(fā)動機(jī)外殼)，2.轉(zhuǎn)子右內(nèi)置螺管圓柱體，3.轉(zhuǎn)子圓柱體頸部，4.發(fā)動機(jī)汽室，5.轉(zhuǎn)子左內(nèi)置螺管圓柱體，6.左密封圓筒，7.左端蓋，8.左隔熱層，9.轉(zhuǎn)軸左動力輸出端，10.左軸承，11.左定位裝置，12.左定子排氣孔，13.左內(nèi)置螺管圓柱體排氣端，14.汽室進(jìn)氣管，15.轉(zhuǎn)動間隙，16.右密封圓筒，17.右定子排氣孔，18.右定位裝置，19.右隔熱層，20.轉(zhuǎn)軸右動力輸出端，21.右軸承，22.右端蓋，23.右內(nèi)置螺管圓柱體排氣端。

圖7是一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)示意圖。

圖中，1.螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，2.啟動-發(fā)電及控制系統(tǒng)，3.滑片式空氣壓縮機(jī)，4.輸氣管，5.燃料供給及點(diǎn)火系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

一種螺管轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)體組成的螺管轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的整體，或是，在同一圓柱體上制成左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的整體，用于轉(zhuǎn)換流體能量的螺管設(shè)在內(nèi)置螺管圓柱體表層。

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的整體，簡稱單端螺管轉(zhuǎn)子，通過工質(zhì)流量小，主要應(yīng)用于制造小功率螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。所設(shè)連體的頭部圓柱體主要用于抵消頸部圓柱體空腔流體產(chǎn)生的軸向推力。

轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的整體，簡稱雙端螺管轉(zhuǎn)子，通過工質(zhì)流量大，主要應(yīng)用于制造大功率螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。連體結(jié)構(gòu)相同雙螺管轉(zhuǎn)子抵消了頸部圓柱體空腔流體產(chǎn)生的軸向推力。

與專利號201410415779.3一種提高渦輪發(fā)動機(jī)效率的方法及其裝置所述螺管轉(zhuǎn)子一樣，最好是螺管斜面與軸向夾角成45°，用于轉(zhuǎn)換流體能量的螺管設(shè)在內(nèi)置螺管圓柱體表層，所以頸部圓柱體空腔內(nèi)徑小于或等于內(nèi)置螺管圓柱體螺管入口之間徑向距離，即頸部圓柱體環(huán)形空腔深度不能遮擋螺管入口。

轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體兩端面分別設(shè)有定位。定位設(shè)在轉(zhuǎn)軸上，用于確定旋轉(zhuǎn)體在轉(zhuǎn)軸上的位置，阻止轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體兩端面反向移位，減小頸部圓柱體拉應(yīng)力。本發(fā)明圖示就采用了螺母定位來夾緊旋轉(zhuǎn)體兩端面來實(shí)現(xiàn)。也可以使用兩個(gè)半圓體以箍軸式定位。

用上述的一種螺管轉(zhuǎn)子為核心構(gòu)成的一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由包括燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的整體，或是，在同一圓柱體上制成左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的整體，用于轉(zhuǎn)換流體能量的螺管設(shè)在內(nèi)置螺管圓柱體表層，轉(zhuǎn)子裝入螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)定子內(nèi)定位，轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間形成的轉(zhuǎn)動間隙分別設(shè)有密封裝置，在以頸部圓柱體環(huán)形空腔作下環(huán)形燃燒室對應(yīng)定子內(nèi)壁上設(shè)有上環(huán)形燃燒室，該上環(huán)形燃燒室與空氣壓縮機(jī)氣連接、燃料供給系統(tǒng)燃料連接，并設(shè)有點(diǎn)火裝置，以此上下環(huán)形燃燒室構(gòu)成了環(huán)形燃燒室，定子兩端分別設(shè)有排氣孔。

上述一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)由包括定子、螺管轉(zhuǎn)子、軸承、端蓋、燃料供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、燃燒室、啟動-發(fā)電及控制系統(tǒng)構(gòu)成的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和空氣壓縮機(jī)兩大部分組成，其中螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)與空氣壓縮機(jī)動力連接和氣連接。

轉(zhuǎn)子裝入螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)定子內(nèi)定位，是定子左右兩端蓋軸承對轉(zhuǎn)軸定位。

密封裝置是螺管轉(zhuǎn)子兩端面在以發(fā)動機(jī)定子作力支承點(diǎn)，分別套在定子兩端內(nèi)壁上，厚度大于轉(zhuǎn)動間隙的兩個(gè)圓筒端面上滑動。圓筒也可由金屬圓筒和套在金屬圓筒內(nèi)壁上且自動推進(jìn)密封的石墨圓筒構(gòu)成。密封點(diǎn)是固定在定子上的密封件對螺管轉(zhuǎn)子兩端徑向表面滑動，構(gòu)成接觸的轉(zhuǎn)動密封連接。

上環(huán)形燃燒室功能主要是均勻分布可燃?xì)怏w、點(diǎn)燃和傳遞火焰。

下環(huán)形燃燒室是主燃燒室，使高溫高壓燃?xì)饬鬟^內(nèi)置螺管圓柱體螺管推動螺管轉(zhuǎn)子周向轉(zhuǎn)動輸出軸功。

由上下環(huán)形燃燒室構(gòu)成的燃燒室其實(shí)等效一個(gè)火焰筒。

所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)體由氮化硅材料制成。氮化硅是最硬的物質(zhì)之一，質(zhì)量輕、耐高溫、導(dǎo)熱系數(shù)小，特別是熱壓氮化硅能耐1300°高溫。

所述定子由外殼層是金屬材料、內(nèi)殼層是氮化硅材料兩種材料制成。外殼層金屬最好也使用如不銹鋼等低導(dǎo)熱系數(shù)材料，這樣定子既耐高溫高壓、低導(dǎo)熱系數(shù)，又不失金屬材料的堅(jiān)韌性強(qiáng)度。

螺管轉(zhuǎn)子兩端面之間的轉(zhuǎn)動間隙設(shè)有用壓縮空氣冷卻的裝置。這是將空氣壓縮機(jī)輸出的一部分壓縮空氣，用輸氣管引入到兩端的轉(zhuǎn)動間隙，壓縮空氣從轉(zhuǎn)動間隙相對流向燃燒室，使頭部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的表面得到冷卻，同時(shí)把高溫燃?xì)馀c內(nèi)殼層氮化硅內(nèi)壁面隔離和冷卻內(nèi)壁面。

用上述的一種螺管轉(zhuǎn)子為核心構(gòu)成的一種蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，由包括蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)體是在同一圓柱體上制成頭部圓柱體、頸部圓柱體、內(nèi)置螺管圓柱體的整體，或是，在同一圓柱體上制成左內(nèi)置螺管圓柱體、頸部圓柱體、右內(nèi)置螺管圓柱體的整體，用于轉(zhuǎn)換流體能量的螺管設(shè)在內(nèi)置螺管圓柱體表層，轉(zhuǎn)子裝入螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)定子內(nèi)定位，轉(zhuǎn)子與定子內(nèi)壁之間形成的轉(zhuǎn)動間隙分別設(shè)有密封裝置，頸部圓柱體環(huán)形空腔作汽室與蒸汽發(fā)生器氣連接，定子兩端分別設(shè)有排氣孔。

它與上述一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同。不同點(diǎn)：對應(yīng)定子內(nèi)壁上沒有上環(huán)形汽室，沒有燃料供給和點(diǎn)火系統(tǒng)。

燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)、蒸汽轉(zhuǎn)子螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)基本相同，為營造一個(gè)絕熱做功過程，在頸部圓柱體厚度之內(nèi)旋轉(zhuǎn)體兩端之間、定子在外殼層金屬材料和或內(nèi)殼層氮化硅材料厚度之內(nèi)定子兩端之間，分別設(shè)有軸向隔熱孔，以增大熱阻，阻隔熱量傳遞散熱，要求的是保溫，這與活塞式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)要求散熱良好相反。這是螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)循環(huán)熱效率高的原因之一。

現(xiàn)有技術(shù)渦輪機(jī)外殼內(nèi)安裝著噴嘴室、隔板、隔板套等，本發(fā)明的一種蒸汽螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和一種燃?xì)饴莨苻D(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)定子內(nèi)沒有，且與具有定子、轉(zhuǎn)子、端蓋結(jié)構(gòu)電動機(jī)相似，故引用定子、轉(zhuǎn)子、端蓋幾個(gè)名字本來描述螺管轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)使之更為形象準(zhǔn)確。