專利名稱:轉(zhuǎn)缸擺盤式發(fā)動機的制作方法
本發(fā)明屬于一種變?nèi)菔桨l(fā)動機。
根據(jù)申請人對現(xiàn)有技術(shù)的了解，未發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明類似的發(fā)動機裝置，因而是一種具有首創(chuàng)性的發(fā)明。
目前應(yīng)用最廣的往復(fù)活塞式發(fā)動機，其主要缺點是振動大，限制了轉(zhuǎn)速的進一步提高。另外這種發(fā)動機體積功率不大。最大的優(yōu)點是密封性好。后來出現(xiàn)的三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機雖然具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點，但其密封不易保證，也未能廣泛應(yīng)用。
本發(fā)明的任務(wù)就是要克服以上兩種形式發(fā)動機具有的缺點，設(shè)計出一種既密封可靠又振動小、結(jié)構(gòu)緊湊的發(fā)動機。
為了達到這一目的，本發(fā)明設(shè)計的發(fā)動機具有可轉(zhuǎn)動的球形缸體、機體、主軸和傳動裝置等。該機構(gòu)可以做成雙缸式。
以下將結(jié)合附圖對發(fā)明作進一步的詳細描述。
圖1是本發(fā)明一種具體結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖。
參照圖1，裝在機體內(nèi)的球形缸體可以繞主軸(20)軸線轉(zhuǎn)動，在每一個球形缸體內(nèi)裝有一個活塞(15)、一個擺盤(13)?；钊麨榻郯晷?，其球面部分有一球面銷(17)與缸體鉸接;擺盤(13)為球臺形，其下部有一個球面銷(22)與主軸鉸接。擺盤在擺動的任一位置，其上端面都與球形缸體圍出一個半球空間。活塞通過其下端半圓柱銷與擺盤鉸接，將上述半球空間分隔成兩個工作腔V1和V2。
上述活塞球面銷(17)和擺盤球面銷(22)的軸線都通過球形缸體的球心。為保證該機構(gòu)正常靈活轉(zhuǎn)動，它們應(yīng)與主軸(20)軸線成相同的夾角，即所夾之銳角相等。主軸軸線也通過上述球心。
主軸(20)上帶有一個錐齒輪(2)，球形缸體上也帶有一個錐齒輪，二者之間有一中間齒輪(3)。主軸錐齒輪與球形缸體錐齒輪齒數(shù)相等，這樣主軸的轉(zhuǎn)動方向總是與球形缸體的轉(zhuǎn)動方向相反，且轉(zhuǎn)速相等。當(dāng)有高壓燃氣充滿工作腔時，活塞和擺盤會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，使兩個工作腔V1、V2不斷膨脹、壓縮。同時活塞帶動缸體，擺盤帶動主軸以相反方向轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置使主軸和缸體獲得的力矩合成起來由主軸輸出。
下面再進一步說明該機構(gòu)的密封問題。
球形缸體與擺盤、活塞一起形成密封的燃燒室。考慮到三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機轉(zhuǎn)子的三個頂尖只能裝一道線密封的缺點，在本設(shè)計中，力求使所有需密封的地方都能裝幾道環(huán)或其它密封件。參照圖3、圖4，由于球形缸體與擺盤和活塞的接觸方式都是面接觸，因而可采用加活塞環(huán)(10)或半圓環(huán)(26)的方式，這使得這種發(fā)動機在密封上適當(dāng)?shù)乇Ａ袅送鶑?fù)式的優(yōu)點。本機構(gòu)的擺盤圓周上能裝幾道環(huán)，這是較理想的密封。活塞的球面部分也可加類似的半圓環(huán)密封(26)，密封半圓環(huán)的背部中央裝有彈簧以保證半圓環(huán)與球殼貼緊。活塞與擺盤鉸接的圓柱面上，密封采用密封直條(11)的方法，密封直條的背后裝有板彈簧(12)壓緊。在以上三個需密封的面的匯交處的密封采用密封活塊(25)背后加彈簧(40)和(39)的方法，密封活塊緊貼第一道活塞環(huán)和球形缸體。上述半圓環(huán)(26)必須伸進分別裝在活塞兩端的密封活塊(25)上開出的槽內(nèi)。
參看圖(1)知球形缸體由上球殼(14)和下球殼(7)組成。機體通過軸承(16)和(21)支承著球形缸體。機體由端蓋(6)、上蓋(8)和下座(38)組成，見圖2。這幾部分用端蓋連接件(34)和上蓋連接件(36)剛性連在一起。
與現(xiàn)有的往復(fù)活塞式發(fā)動機和三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機相比，本發(fā)明兼具二者的優(yōu)點，即密封性好，體積功率大。因無明顯的往復(fù)運動件，故振動小，充許有較高的轉(zhuǎn)速。這種發(fā)動機的進排氣門可以利用擺盤的自身運動開啟或關(guān)閉，無需往復(fù)式內(nèi)燃機中復(fù)雜的配氣機構(gòu)，另外可利用轉(zhuǎn)缸的轉(zhuǎn)動慣性進氣和排氣，提高充氣系數(shù)和減少殘余氣體系數(shù)，使發(fā)動機的動力性和經(jīng)濟性提高。
參照圖1、圖2、圖3、圖4，主要另件為1-螺母、2-主軸錐齒輪、3-中間錐齒輪、4-錐齒輪軸、5-錐齒輪卡環(huán)、6-端蓋、7-下球殼、8-上蓋、9-石棉密封圈、10-活塞環(huán)、11-密封直條、12-板彈簧、13-擺盤、14-上球殼、15-活塞、16雙列軸承、17-活塞球面銷、18-活塞球面銷蓋、20-主軸、21-推力軸承、22-擺盤球面銷、23-球面銷卡環(huán)、24-擺盤球面銷蓋、25-密封活塊、26-半圓環(huán)、27-墊塊、29-彈簧、31-平衡塊、34-端蓋連接件、35-球殼連接件、36-上蓋連接件、38-下座、39-彈簧、40-彈簧。注功用一樣形狀相同的另件標(biāo)號一樣。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明屬于一種變?nèi)菔桨l(fā)動機，其特征在于a)裝在機體內(nèi)的兩個球形缸體可以繞主軸(20)軸線轉(zhuǎn)動，每一個球缸體內(nèi)裝有一個活塞(15)和一個擺盤(13)。活塞為桔瓣形，其球面部分有一球面銷(17)與缸體鉸接，擺盤為球臺形，其下部有一球面銷(22)與主軸鉸接，其上端面與球形缸體圍出一個半球空間，活塞通過其半圓柱銷與擺盤鉸接，將上述半球空間分隔成兩個工作腔V1、V2。b)上述活塞球面銷(17)和擺盤球面銷(22)的軸線都通過球心，并與主軸軸線成相同的夾角。c)主軸錐齒輪(2)與球形缸體錐齒輪齒數(shù)相等，二者之間有一改變轉(zhuǎn)向的中間齒輪(3)，主軸和缸體獲得的力矩合成起來由主軸輸出。
2.如權(quán)利要求
1所述裝置的機體，其特征在于分為端蓋(6)、上蓋(8)和下座(38)，這幾部分用端蓋連接件(34)和上蓋連接件(36)剛性連在一起。
3.如權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于活塞(15)和球形缸體間的密封采用半圓環(huán)(26)背后加彈簧的方法。
4.如權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于擺盤(13)和球形缸體間的密封采用加活塞環(huán)(10)的方法。
5.如權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于活塞(15)和擺盤(13)相配合的半圓柱銷面的密封采用密封直條(11)背后加板彈簧(12)的方法。
6.如權(quán)利要求
1、3、4、5所述的裝置，其特征在于三個需密封的面的匯交處的密封采用密封活塊(25)背后加彈簧(40)和(39)的方法，密封活塊緊貼第一道活塞環(huán)和球形缸體，權(quán)利要求
3中半圓環(huán)的兩端必須伸進密封活塊(25)上開出的槽內(nèi)。
7.如權(quán)利要求
1所述的裝置，其特征在于也可用于其它泵類機械。
專利摘要
本發(fā)明屬于一種變?nèi)菔桨l(fā)動機，克服了往復(fù)活塞式發(fā)動機和三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機存在的缺點，具有密封可靠、振動小、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。參照圖1，球形缸體可以轉(zhuǎn)動，缸體內(nèi)裝有一個活塞(15)和一個擺盤(13)二者以半圓柱銷鉸結(jié)，并分別與球殼和主軸(20)以球面銷鉸結(jié)，從而將擺盤圍出的半球空間分隔成兩個工作腔V
文檔編號F01B13/04GK85100199SQ85100199
公開日1986年1月10日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者王陸一, 張建中 申請人:王陸一, 張建中導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan