專利名稱:對(duì)置式往復(fù)沖程內(nèi)燃機(jī)組合式轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)的制作方法
對(duì)置式往復(fù)沖程內(nèi)燃機(jī)組合式轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域本說明書內(nèi)容涉及動(dòng)力機(jī)械裝置,是在其裝置內(nèi)以加熱空氣作為工作動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)。
技術(shù)背景現(xiàn)已公認(rèn)為內(nèi)燃機(jī)中往復(fù)沖程式主要工作效率相對(duì)低、其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)阻力大的特點(diǎn),活 塞行程受氣缸開口大小的限制費(fèi),汪克爾提出的轉(zhuǎn)子式內(nèi)燃機(jī)燃燒室表面積相對(duì)大、燃 料消耗相對(duì)高。這些由結(jié)構(gòu)決定的特點(diǎn)最終影響工作氣體熱效率。 主要內(nèi)容相對(duì)于以往沖程結(jié)構(gòu)而論,在工作室容積和壓縮比不變并盡可能減少燃燒室表面積情 況下,減小工作室的開口面積而增加工作室長(zhǎng)度可認(rèn)為工質(zhì)氣體在推移活塞行 程相同時(shí)是相對(duì)采用了增壓方式工作,相對(duì)增長(zhǎng)的工作室有效提高熱功的轉(zhuǎn)換利用。為 了在內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)上應(yīng)用這一點(diǎn)本說明書提供兩種實(shí)施方案即對(duì)置式往復(fù)沖程和組合式 轉(zhuǎn)子兩種內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)。對(duì)置式往復(fù)沖程內(nèi)燃機(jī)是將兩個(gè)氣缸以軸心線在同一直線上設(shè) 置,在每個(gè)缸里各配一個(gè)柱式活塞,并用一根帶齒直桿將兩活塞連接,兩氣缸之間預(yù)留 位置用兩個(gè)相同復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪齒合在直桿兩側(cè),此時(shí)傳動(dòng)方向相反,并用軸承將 其支承在相對(duì)固不動(dòng)的座體上,在兩復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪的中心轉(zhuǎn)軸上各設(shè)置大小一 致的傳動(dòng)齒輪,另用一個(gè)較大內(nèi)齒飛輪,使兩中心轉(zhuǎn)融保持同向轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)帶齒直桿向 一個(gè)方向移動(dòng)時(shí)其中有一個(gè)復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪的外齒圈與中心轉(zhuǎn)軸是反向轉(zhuǎn)動(dòng), 而在半周之處對(duì)兩個(gè)復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪的外齒圈與中心轉(zhuǎn)軸的齒合和分離狀態(tài)進(jìn) 行交替切換可以使帶齒直桿實(shí)現(xiàn)往返循環(huán)移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)這一過程是在中心轉(zhuǎn)軸上等距 或幾乎等距分布三個(gè)以上自動(dòng)柱式卡銷,并加彈簧作用力到柱式卡銷上,使其受到 向外擠壓作用,以便于及時(shí)與外齒圈齒合作為主傳動(dòng)卡銷。并在其中兩柱銷之間設(shè) 被動(dòng)卡銷,在被動(dòng)卡銷兩端卡入滾子,而滾子外側(cè)卡在相對(duì)固定不動(dòng)的變軌凹槽 里,變軌凹槽是依靠中心轉(zhuǎn)軸繞其軸心線旋轉(zhuǎn)時(shí)迫使?jié)L子徑向往復(fù)移位,從而控 制被動(dòng)卡銷相應(yīng)移位進(jìn)行交替齒合與分離,并為了使帶齒直桿往算行程交替時(shí)復(fù) 合式單向傳動(dòng)齒輪相應(yīng)連續(xù)的循環(huán)傳動(dòng),將變軌凹槽周向凸出M段略大于半圓周 角度15度以內(nèi)范圍作傳動(dòng)方向交替時(shí)疊合角度,即使其中一個(gè)復(fù)合式單向傳動(dòng)齒 輪的卡銷在行程交替時(shí)提前齒入外齒圈,并相應(yīng)在外齒圈上加大卡槽以容許重疊 角度,由于卡銷克服帶齒直桿往復(fù)行程交替時(shí)慣性較大,一方面可增加卡銷設(shè)置數(shù)目并采用同步片控制卡銷移位同時(shí)一致,另一方面在靠近氣缸底的機(jī)體上設(shè)置比氣缸開口小 的止推位,并加彈性墊圈阻止活塞在往復(fù)行程交替時(shí)因慣性作用而繼續(xù)移動(dòng)。復(fù)合式單向傳 動(dòng)齒輪替代曲軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)可避免氣缸直徑開口與其長(zhǎng)度的限制,其傳動(dòng)效率亭,傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)阻力相對(duì)小,熱功轉(zhuǎn)換效率較高。對(duì)于配置輔助系統(tǒng)仍可參照以往內(nèi)燃機(jī)。組合式轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)是由滑片式空氣壓縮器與動(dòng)能傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成??諝鈮嚎s器是一 個(gè)圓轉(zhuǎn)筒內(nèi)偏心設(shè)置一個(gè)靜子,使其表面相貼接觸,并對(duì)靜子作周向定位,靜子直徑是小于 圓轉(zhuǎn)筒直徑而大于其半徑范圍,以圓轉(zhuǎn)筒的軸心線為中心在靜子上軸向開進(jìn)氣通道再?gòu)较蜷_ 口引出,從引出口在靜子內(nèi)壁設(shè)置燃料噴射裝置(采用電噴方式較簡(jiǎn)單)使噴射口向靜子外 表面的空間并對(duì)向蟲縮氣出口 。在圓轉(zhuǎn)筒上兩側(cè)壁之間的最外面等距開二至三個(gè)相同方形口 , 在開口位置設(shè)與開口弧段一致的壓縮滑片,并在其中一端的兩側(cè)設(shè)支承軸支掌在圓轉(zhuǎn)筒兩端 側(cè)壁上,利用彈簧作用力推動(dòng)壓縮滑片能繞其支承軸轉(zhuǎn)動(dòng)而向靜子表面張開并相接觸,最大 張開角度控制在50度范圍內(nèi),將靜子圓表面切除部門相對(duì)成為凸輪外形,可增加密閉空間容 積并可縮短壓縮終止后進(jìn)入燃燒室的過程。為了便于支承壓縮滑片將空氣壓縮器的圓轉(zhuǎn)筒從 兩端內(nèi)側(cè)壁分割為三段,并使兩側(cè)壁半徑略大,壓縮滑片之間的弧段被分割開后在兩側(cè)分割 面設(shè)置螺栓并使其穿出圓轉(zhuǎn)筒兩側(cè)壁再加螺母可將圓轉(zhuǎn)筒緊固為一體。圓轉(zhuǎn)筒至少有一側(cè)中 心位置開圓形口以便所設(shè)進(jìn)氣道通過,另一側(cè)中心位置則軸向向外延伸出作傳動(dòng)軸。圓轉(zhuǎn)筒 外是機(jī)體即空氣壓縮器殼體,為了減少滑動(dòng)接觸面積,除壓縮氣出口位置與圓轉(zhuǎn)筒有盡可能 少面積相接觸外,其它位置并不直接相接觸,使壓縮滑片在靜子與壓縮器殼體間構(gòu)成密閉空 間是在壓縮滑片支承軸之間設(shè)凸位,當(dāng)壓縮滑片向靜子表面張開的同時(shí)該凸位向殼體壁面頂 出并相貼接觸,而壓縮滑片與靜子表面保持接觸并移動(dòng),直致壓縮滑片與圓轉(zhuǎn)筒閉合后回復(fù) 原位,在這段轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)壓縮滑片支承軸之間的凸位頂點(diǎn)的移動(dòng)跡線就是殼體相應(yīng)內(nèi)表面實(shí) 際輪廓線。靜子是通過側(cè)面所設(shè)進(jìn)氣通道并穿出圓轉(zhuǎn)筒與相對(duì)固定不動(dòng)的機(jī)體作周向定位, 并在機(jī)體與圓轉(zhuǎn)筒和靜子之間設(shè)軸承以維持其相對(duì)位置,傳動(dòng)部分是由片式活塞和主傳動(dòng)轉(zhuǎn) 體組成,在空氣壓縮器殼體或稱機(jī)體最外面是圓表面,與其圓轉(zhuǎn)筒處在同一軸心線上,使機(jī) 體較厚,在其外圓表面略靠?jī)?nèi)并在壓縮氣出口位置旁設(shè)置一個(gè)片式活塞,其寬度比壓縮滑片 略窄,在片式活塞兩側(cè)設(shè)支承軸使其支撐在機(jī)體兩則,片式活塞與壓縮氣出口之間有通道是 作為燃燒室。片式活塞的設(shè)置位置的兩端與機(jī)體外圓面中心點(diǎn)所構(gòu)成的角度比壓縮滑片到中心點(diǎn)所構(gòu)成角度略大5至10角度??刂苹钊D(zhuǎn)動(dòng)角度是行星輪控制機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)是在一個(gè)位 置相對(duì)固定不動(dòng)的內(nèi)齒圈里齒合一個(gè)周長(zhǎng)相對(duì)小的一倍的行星齒輪,在行星齒輪的軸心設(shè)支 承軸,用轉(zhuǎn)臂支撐行星齒輪的支承轉(zhuǎn)軸,并使其能繞內(nèi)齒圈齒合并轉(zhuǎn)動(dòng),在行星齒輪上選定 一點(diǎn)作為擺臂的擺動(dòng)端,由于擺動(dòng)端到行星齒輪軸心線的距離影響其擺動(dòng)特性,即變速直線 往復(fù)運(yùn)動(dòng)或變速橢圓循環(huán)運(yùn)動(dòng),因此將行星齒輪軸心線到半徑(包括半徑及軸向平移位置) 作為擺臂擺動(dòng)特性的調(diào)節(jié)選擇范圍,在擺動(dòng)端上裝一個(gè)可轉(zhuǎn)套筒,并套上一根直擺桿將擺桿 其中一端支撐在機(jī)體側(cè),在擺桿支承端與片式活塞支承軸上分別固定半圓齒輪并使其齒合, 利用該擺桿可以控制片式活塞的轉(zhuǎn)角,為擺桿確定支點(diǎn)時(shí)它相對(duì)于擺臂的擺動(dòng)端所運(yùn)動(dòng)的跡 線位置也影響片式活塞的轉(zhuǎn)向特性。片式活塞張開角度控制在60度范圍以內(nèi),以防止與其外 端接觸的壁面間發(fā)生強(qiáng)大擠壓作用力,行星齒輪控制機(jī)構(gòu)的作用是片式活塞在完全閉合過程 中完成供入燃燒室壓縮氣體(同時(shí)也使工作室起始前端越過片式活塞背面)。工作室外壁或稱 頂壁設(shè)置在空氣壓縮器殼體最外圓表面以外,是弧形其背面支撐在一個(gè)環(huán)形托座上,再用一 個(gè)兩端呈縮口狀的圓筒徑向分割開后把環(huán)形托座合在中間利用螺栓緊固為一體作主傳動(dòng)轉(zhuǎn) 體,并利用軸承將其支承在機(jī)體兩側(cè)壁上盡可能靠近中心位置,工作室頂壁內(nèi)表面輪廓線即 是片式活塞在張開和反向閉合過程中主傳動(dòng)轉(zhuǎn)體同時(shí)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)片式活塞外端所劃出的跡 線。工作室設(shè)置數(shù)目是二至三個(gè),起止兩端等距相鄰排列,其設(shè)置數(shù)目與片式活塞往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng) 周期和空氣壓縮循環(huán)周期相一致,是通過在主傳動(dòng)轉(zhuǎn)體上設(shè)輪齒,與主輸出軸相齒合,對(duì)主 輸出齒輪軸和中間傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期進(jìn)行傳動(dòng)諧調(diào)。工作室的寬度與片式活塞的寬度一 致, 為了利于片式活塞支承和轉(zhuǎn)動(dòng),使工作室的兩側(cè)壁與機(jī)體兩側(cè)是整體結(jié)構(gòu),并將機(jī)體從工作 室兩側(cè)壁內(nèi)表面徑向分割開后在分割面上設(shè)螺栓再穿過兩則壁面用螺母緊固于一體,在機(jī)體 中間部分的內(nèi)表面與其分割面構(gòu)成的邊再?gòu)较蚝洼S向延伸出凸位與空氣壓縮器的圓轉(zhuǎn)筒的側(cè) 壁相接觸,可以防止機(jī)體徑向移位。在機(jī)體上的滑動(dòng)接觸面可鑲鑄材料延長(zhǎng)使用壽命。 廢氣排放口設(shè)在距離片式活塞閉合端一個(gè)工作室位置處徑向開口并從機(jī)機(jī)側(cè)壁引出。 對(duì)燃燒室進(jìn)密封的位置包括空氣壓縮器出口和片式活塞四側(cè)面,由于片式活塞張開過程 與工作室頂壁構(gòu)成交叉角度是變量,因而片式活塞采用偏心軸承作支撐,在兩則偏心軸承上 各開一段輪齒,用一根兩端帶齒輪的同步控制軸與偏心軸承相齒合,使其偏心軸承相對(duì)位置 一致,利用片式活塞在閉合過程中對(duì)其支承軸的擠壓作用力使偏心軸承可以在有限角度里轉(zhuǎn)動(dòng),從而使片式活塞的支承軸自動(dòng)移位(即徑向離心移位和同時(shí)向片式活塞張開端移位), 同時(shí)又在同步控制軸上設(shè)一塊檔板,使,當(dāng)板與片式活塞接觸,同時(shí)限制同步控制軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng) 檔板與片式活塞間有磨損時(shí)同步控制軸則相應(yīng)限量轉(zhuǎn)動(dòng)而可改變片式活塞支承軸的位置以填 補(bǔ)其外端的磨損,并需在擋板后端設(shè)置防止偏心軸承反向轉(zhuǎn)動(dòng)的單向止推裝置,可采用略帶 斜度的錐形體加彈簧作單向止推軸。同步控制軸支承是在機(jī)體中間位置上,可開半圓凹槽作 支承。對(duì)片式活塞其余三個(gè)側(cè)面的密封是在其活塞上開設(shè)窄槽放入相應(yīng)金屬片并加彈簧使金 屬片向滑動(dòng)面擠壓而達(dá)到一定程度上的密封作用。壓縮器出口的結(jié)構(gòu)關(guān)系是被徑向剖開啟的機(jī)體中間部門內(nèi)表面凸出面寬度比片式活塞 略寬(除其支承軸位置),而與可轉(zhuǎn)動(dòng)的壓縮滑片寬度(除其支承軸位置)一致,因此對(duì)壓縮 器出口進(jìn)行密封是采用寬度與壓縮滑片一致而比其出口略大的方形密封架,把其兩側(cè)與其間 另外兩對(duì)方斜切開,并使兩側(cè)密封片掛在機(jī)體中間段落的凸出位置上而保持方形密封架不脫 落,使其可徑向推移少量位置再加彈簧片起著一定程度上密封作用。對(duì)工作室外壁與工作室兩側(cè)壁滑動(dòng)接觸面進(jìn)行密封是將其外壁周向斜切成三片拼合結(jié) 構(gòu),并使斜切后的兩側(cè)邊部分的背面與工作室外壁托座相貼合接觸。在托座上余下的中間位 置開較寬凹槽,以避免與工作室外壁的中間部分相接觸,并在其外壁背面的兩端各設(shè)一個(gè)凸 位,在每一個(gè)凸位兩側(cè)各設(shè)一個(gè)相同凸輪用一根支承軸作支撐,對(duì)凸輪與支承軸作一致的周 向定位,用彈簧使凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)并壓在工作室外壁斜切后的兩側(cè)邊部分的背面從而令工作室外壁 的兩側(cè)邊部分軸向移位與工作室的兩側(cè)壁間有擠壓作用力,中間部分也是通過彈簧作用使兩 端可向外張開少量角度而具有密封作用,對(duì)工作室起止處相鄰位置與機(jī)體外圓表面間的密封 是將工作室外壁的背面制造成標(biāo)準(zhǔn)圓弧形,在工作室終止后端的拼縫上開凹槽并放上比開槽 略大的圓錐體,在工作室起始前端與托座間放置推力裝置,是在螺栓和螺母之間卡上扭力彈 簧使之旋轉(zhuǎn)并伸長(zhǎng)克服工作室外壁背面與托座間接觸面的阻力(包括離力作用增大的阻力) 而推移工作室外壁只允許向工作室起始前端周向移位并緊貼圓錐體底部,加圓錐體是限量周 向移位,為了使工作室外壁周向移位一致在工作室外壁的背面中間位置設(shè)定位片。(推力裝置 可以用在工作室外壁的兩側(cè)之間防止工作室側(cè)壁對(duì)其軸回向施壓而在拼合外壁面出現(xiàn)梯度)。組合式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)上在機(jī)體冷卻方面適合采用風(fēng)冷式,其它設(shè)置電火花塞導(dǎo)線、輸油管、 冷卻管道,廢氣排放管,從機(jī)體側(cè)靠近中心位置分布進(jìn)出。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是使用空氣壓縮器循環(huán)壓縮空氣而間斷供入燃燒室加熱做功因此工作效率 高,并可改善工作氣體制備過程,燃燒室表面積與容積之比小,熱功轉(zhuǎn)換效率高,可以對(duì)工 作室的磨損縫隙進(jìn)行調(diào)合。 ,全滾動(dòng)軸承減少動(dòng)摩擦阻力的解決方案是使?jié)L動(dòng)軸承內(nèi)外圈與其間的滾子相接觸面到 各自軸心線的距離的比值一致,也就是在滾子上取兩種不同周長(zhǎng)的接觸面分別與軸承內(nèi)、外 圈接觸,并使?jié)L子上的兩接觸面在軸承內(nèi)、外圈圓表面上滾動(dòng)周期相同,在結(jié)構(gòu)上避免滑動(dòng) 摩擦,當(dāng)接觸面是平行面時(shí)滑動(dòng)摩擦阻力理應(yīng)極小;接觸面間非平行面時(shí),其接觸面到軸心 線的距離是取平均值或近似平均值,以減小滑動(dòng)摩擦阻力。
圖1是對(duì)置式?jīng)_程內(nèi)燃機(jī)切面結(jié)構(gòu)。圖2是對(duì)接座體縱向切面結(jié)構(gòu)。圖3是復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪橫切面軸向切面結(jié)構(gòu)。圖4是組合式轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)橫切面結(jié)構(gòu)。'圖5是片式活塞與密封片以及止推定位圈和偏心軸承,同步控制軸立體構(gòu)造圖。圖7是行星輪控制結(jié)構(gòu)的原理與軸向切面結(jié)構(gòu)。圖8是圖4中(I-I)位置縱向切面結(jié)構(gòu)。圖9是全滾動(dòng)軸承橫切面與三例相近結(jié)構(gòu)的縱向切面圖。圖l中標(biāo)號(hào)注釋1、氣缸;2、柱式活塞;3、卡銷;4、直齒桿;5、機(jī)體6彈性墊圈;7、復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪;8、對(duì)接座體;9、氣缸蓋。 圖2中標(biāo)號(hào)注釋10、中心軸;11、齒輪;12、內(nèi)齒輪;13、側(cè)蓋;14擋圈;15、調(diào)諧定位槽;16、滾動(dòng)軸承。圖3中標(biāo)號(hào)注釋21、變軌凹槽;22、同步片;23、卡銷;24、圓柱銷;25、拉桿;26、推 力軸承。 '圖4中標(biāo)號(hào)注釋1、火花塞;2、燃燒室;3、片式活塞;4、托座;5、工作室外壁;6、同 步控制軸;7、靜子;8、噴嘴;9、壓縮滑片;10、排氣口; 11、單向止推軸;12、圓錐 體;13、機(jī)體;14、圓轉(zhuǎn)筒;15、彈簧片;16、推力裝置。圖5中標(biāo)號(hào)注釋65、彈簧; 66凸輪;67、定位銷;68、支承軸;69、方形密封架側(cè)面;70、彈簧;71、中間密封片。圖6中標(biāo)號(hào)注釋19、彈簧片;20、偏心軸承;21、側(cè)密封片;22、密封片;23、窄槽;25止推槽;26、止推片;27、套環(huán);?8、彈簧夾。 圖7中標(biāo)號(hào)注釋30、行星齒輪;31、內(nèi)齒圈;32、軸承蓋;33、轉(zhuǎn)臂;34、擺臂;35、可轉(zhuǎn)動(dòng)套筒。圖8中標(biāo)號(hào)注釋39、機(jī)體側(cè)壁;40、外殼;41、彈簧推力桿;42、主輸出齒輪;43、傳動(dòng) 齒輪;44、傳動(dòng)齒輪;45、外殼側(cè)蓋;46、主傳動(dòng)轉(zhuǎn)體;47、外殼側(cè)蓋;48、排氣管; 49、節(jié)氣門;50、半圓齒輪軸;51、半圓齒輪;52、擺桿;54、圓轉(zhuǎn)筒側(cè)壁;55、傳動(dòng)齒輪。 -圖9中標(biāo)號(hào)注釋56、軸承外圈;57、軸承內(nèi)圈;58、滾子。具體實(shí)施圖1與圖2相結(jié)合來看先將兩復(fù)合式單向傳動(dòng)輪的外出圈7從對(duì)接座體較大的開口放入 其內(nèi),彈性墊圈6和氣缸1移入機(jī)體5內(nèi)部,卡銷3兩端有開孔,在其中一端開孔內(nèi)先放入 彈簧和卡塊,再壓下卡塊,將該端移進(jìn)活塞2底部,使卡銷3與活塞2之間進(jìn)行軸向定位在 活塞2上套上密封圈后移進(jìn)氣缸1并推至氣缸底部。使彈性墊圈6和機(jī)體底部比活塞小以限 制活塞行程。將機(jī)體5移向?qū)幼w8并加螺母作緊固,以相同方式合上另一側(cè)機(jī)體后再合 上帶氣門機(jī)構(gòu)的氣缸蓋9。隨后是在圖2中依次從側(cè)面放入復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪的中心軸10 及其卡銷(在圖3中標(biāo)號(hào)23、 24),滾軸、擋圈14、滾動(dòng)軸承16后對(duì)擋圈的位置諧調(diào)并作周 向定位。在中心軸外端套上齒輪11并作定位。以相同方式組合另一復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪,再 合上內(nèi)齒飛輪12連帶其軸承和側(cè)蓋13。此時(shí)復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪的中心軸同向轉(zhuǎn)動(dòng),但外 齒圈傳動(dòng)方向相反。圖3中兩塊卡銷23放進(jìn)中心軸10的凸盤上的缺槽后用同兩塊同步片22卡在卡銷23兩 端凸位上,同步片22與擋圈14上的變軌凹槽21之間卡有滾子,控制卡銷23是通過滾子徑 向移位來實(shí)現(xiàn)卡銷與外齒圈齒合和分離開,圓柱銷24放入中心軸的凸盤上的相應(yīng)卡槽,拉桿 25套在其兩側(cè)端上,拉桿另一端用定位銷卡凸盤上,并防止定位銷和拉桿軸向移位,把中心 軸凸盤對(duì)齊外齒圈7,依次放入推力軸承26、錐形滾軸、擋圈14、滾動(dòng)軸承16、由于卡銷 23與外齒圈7的齒合和分離是半周之處交替才能實(shí)現(xiàn)循環(huán)傳動(dòng),并為了使得其傳動(dòng)方向交替 連續(xù)進(jìn)行將擋圈14上的變軌凹槽在周向凸出弧段略大于半圓15度以內(nèi)作為提前重疊齒合的角度,并在外齒圈7上相應(yīng)加大開槽。在中心軸IO上加彈簧作用力到拉桿上有利于圓柱銷及 時(shí)卡入外齒圈。在圖5中工作室外壁5是三片拼合結(jié)構(gòu),其拼合面是斜切面,其背面是標(biāo)準(zhǔn)圓弧,以利于 周向移位。支承軸68穿入工作室5背面的凸位上開孔,再套上凸輪66,卡上彈簧65并對(duì)凸 輪與其支承軸之間作周向定位,同理裝上工作室背面上的其它凸輪。在工作室外壁三片拼合 結(jié)構(gòu)的背面在同一直線上開設(shè)凹槽,放入與開槽一致的定位銷67,其作用是使工作室外壁在 周向移位時(shí)一致。推力裝置16是由螺栓螺母加扭力彈簧組成,是將彈簧兩端分別穿進(jìn)螺栓和 螺母上的小孔后旋轉(zhuǎn)可使其總長(zhǎng)度縮短并卡在工作室外壁的起始端與托座之間,并使工作室 外壁的中間部分起始前端具有向外張開的作用力。在固定工作室外壁相對(duì)位置情況下,在工 作室前端放入推力裝置16、并旋轉(zhuǎn)凸輪66使其彈簧65發(fā)揮作用,將工作室外壁拼合結(jié)構(gòu)移 向托座內(nèi)圓弧表面上,在工作室外壁的后端放進(jìn)圓錐體12,在工作室后端加彈簧片15 (在圖 4中)可增大其周向推移作用,以相同方式拼合其它工作室外壁。在圖5中方形密封架的兩側(cè)69是掛在機(jī)體上,中間密封片71被兩側(cè)托住,保持密封架 不稅落。在圖6中先將單向止推軸11和同步控制軸6支撐在機(jī)體中間段(在圖4中),再放進(jìn)片 式活塞3,同步控制軸6上凸出擋板使其接觸片式活塞3的支承端的中間,在密封窄槽23里 放進(jìn)彈簧片19、密封片22、以及側(cè)密封片21、單向止推軸11及其彈簧和墊片。單向止推軸 11為了便于調(diào)節(jié)其后端設(shè)彈簧作用力的大小從機(jī)體側(cè)壁開帶螺紋口,再使用螺栓將開孔封上 并抵在彈簧底端。偏心軸承20是待機(jī)體側(cè)壁(在圖8中39)合上后從外側(cè)面推入并齒合同 步控制軸。在圖6中止推定位圈是先將止推片26切斷后在其同一側(cè)切口上開淺凹槽,止推片26放 入止推槽25中,在止推片外套環(huán)27,使套環(huán)比止推片窄上淺凹槽深度的位置,在止推片預(yù) 留位置的淺凹槽口卡上彈簧夾28防止套環(huán)軸向位移,這種止推方式的內(nèi)圓表面上作定位止推 時(shí)可以反向使用,這種止推方式也在多幅繪圖中使用。在圖7中行星齒輪30的周長(zhǎng)或轉(zhuǎn)動(dòng)周期與內(nèi)齒圈31是相對(duì)2倍關(guān)系??赊D(zhuǎn)動(dòng)套筒35 穿過擺臂34的擺動(dòng)端后作軸向定位,行星齒輪30放入轉(zhuǎn)臂33上"C"形缺位里,將擺臂穿 過轉(zhuǎn)臂以及行星齒輪后對(duì)擺臂作軸向定位,轉(zhuǎn)臂裝上滾動(dòng)軸承后合上軸承蓋32。擺臂的長(zhǎng)度影響其擺動(dòng)端劃出的跡線,即當(dāng)擺臂支承軸軸心線到擺動(dòng)端軸心線的距離等于行星齒輪半徑 時(shí)擺動(dòng)端劃出不等速直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)跡線,除此是橢圓跡線,特殊情況下可以是圓,因此行星 輪控制機(jī)構(gòu)是利用擺臂長(zhǎng)度調(diào)整片式活轉(zhuǎn)動(dòng)寨特性,以使工作室起止相鄰位置在片式活塞閉 合時(shí)越過活塞背面。賣際上行星輪控制機(jī)構(gòu)也是橢圓儀的一種形式。在圖8中,中心位置處?kù)o子7的內(nèi)部分別軸向徑向開進(jìn)氣通道,在軸向至少其中有一方 與外界連通,噴嘴8從進(jìn)氣口旋入靜子壁面,并使噴口對(duì)向壓縮氣出口,其連接管道從進(jìn)氣道壁面引出。在靜子的側(cè)面進(jìn)氣通道開口旁設(shè)凸位,以此作周向定位,在靜子另一側(cè)套上滾動(dòng)軸承,圓轉(zhuǎn)筒側(cè)壁54貼向靜子7的側(cè)面后移進(jìn)壓縮滑片9和圓轉(zhuǎn)筒14 (兩側(cè)壁之間弧段) 以及機(jī)體13和方形密封架(69、 71和彈簧片70在圖5中)隨后合上另一側(cè)圓轉(zhuǎn)筒側(cè)壁。在 圓轉(zhuǎn)筒側(cè)壁至少有一側(cè)在靠近中心線位置開圓形口,以便為靜子設(shè)進(jìn)氣道。在圓轉(zhuǎn)筒14 (兩 側(cè)之間弧段)的兩側(cè)設(shè)螺栓和加螺母將兩側(cè)壁緊固于一體,再卡上彈簧推力臂41并作定位, 其彈簧的反向作用點(diǎn)在圓轉(zhuǎn)筒側(cè)壁,在機(jī)體側(cè)壁39內(nèi)壁近中心處套上滾動(dòng)軸承并移向圓轉(zhuǎn)筒 側(cè)面在機(jī)體13中間部分兩側(cè)設(shè)螺栓使之首先穿過機(jī)體側(cè)壁39后加螺母緊固一側(cè),在機(jī)體13 上旋入花塞l (在圖4中)和放進(jìn)同步控制軸6 (在圖6中),推入片式活塞3及其密封片, 移進(jìn)托座4及其工作室外壁5,隨后再合上另一側(cè)機(jī)體側(cè)壁并加螺母作緊固。在靜子7開設(shè) 進(jìn)氣通道一側(cè)的機(jī)體靠近中心線的內(nèi)側(cè)壁向靜子軸向延伸出并穿過圓轉(zhuǎn)筒側(cè)面開口,伸入靜 子少量位置支承其中一側(cè);在靜子的另一側(cè)上圓轉(zhuǎn)筒和機(jī)體側(cè)壁靠近中心的位置均向外分別 軸向延伸以便于設(shè)軸承支撐圓轉(zhuǎn)筒側(cè)壁54,并為圓轉(zhuǎn)筒作傳動(dòng)主軸。在機(jī)體側(cè)壁39外接上 排氣管48以及冷卻通道(圖未示出)潤(rùn)滑油管(圖未示出),并從機(jī)體側(cè)壁引出火花塞接線 (圖未示出)。再?gòu)膬蓹C(jī)體側(cè)壁外推入偏心軸承20和半圓齒輪51并作定位。主傳動(dòng)轉(zhuǎn)體46 的兩側(cè)分別裝進(jìn)滾動(dòng)軸承并在其內(nèi)圓表面作軸向止推定位后將托座4合中間,并加螺栓和螺 母作緊固,主傳動(dòng)轉(zhuǎn)體的支承軸盡可能靠近軸心線,并采用全滾動(dòng)軸承以減小阻力。節(jié)氣門 49裝在外殼側(cè)蓋45中心位置的進(jìn)氣道內(nèi)轉(zhuǎn)臂33穿過傳齒輪55以及軸承套支撐在外殼體蓋 45上,并須對(duì)其控制機(jī)構(gòu)作軸向定位,合上軸承蓋32,擺桿52穿過可轉(zhuǎn)動(dòng)套筒35,再將半 圓齒輪軸50從外殼側(cè)蓋內(nèi)壁向外穿過軸承套和擺桿52的支承端后作軸向定位。將外殼側(cè)蓋 45移向主傳動(dòng)轉(zhuǎn)體46。主轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪42的轉(zhuǎn)軸穿過外殼40的側(cè)壁和軸承以及傳動(dòng)齒輪43支 承在外殼側(cè)壁上,再將外殼40移近外殼側(cè)蓋45并利用螺栓和螺母緊固為一體,往后是在圓轉(zhuǎn)筒側(cè)壁54的向外延伸出的外端上套上傳動(dòng)齒輪44并作定位,用傳動(dòng)帶或傳動(dòng)鏈條使其與 傳動(dòng)齒輪43保持相對(duì)聯(lián)動(dòng)。合上外殼側(cè)蓋47。在圖9中(a)例滾子58上有兩種半徑或直徑的圓接觸面,與內(nèi)圈57和外,56相接觸 的兩圓環(huán)面的半徑或直徑的比值相等。也就是使?jié)L子58在內(nèi)斷57與外圈56的接觸面上滾動(dòng) 周期相同,從結(jié)構(gòu)上避免滑動(dòng)磨擦。在(b)例和(c)例中滾子接觸面間非平行面時(shí)其接觸 面到軸心線的距離取平均值或近似于平均值,以減小滑動(dòng)摩擦阻力。
權(quán)利要求
1. 復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪是由自動(dòng)單向傳動(dòng)柱銷和被動(dòng)卡銷控制外齒圈與中心轉(zhuǎn)軸的離合過程,其特征是每一自動(dòng)單向傳動(dòng)柱銷兩端分別套上可轉(zhuǎn)動(dòng)拉桿,將拉桿另一端定位在復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪的中心轉(zhuǎn)軸的凸盤上;被動(dòng)卡銷設(shè)置在自動(dòng)單向傳動(dòng)柱銷的其中兩柱銷之間的位置,在被動(dòng)卡銷兩端分別卡上滾子,使?jié)L子外側(cè)卡入相對(duì)固定不動(dòng)的變軌凹槽內(nèi)。
2、 在權(quán)利要求1中所述的變軌凹槽開設(shè)在相對(duì)固定不動(dòng)的擋圈(在圖2中標(biāo)號(hào)14)上,并 在周向凸出弧段略大于半圓角度15度范圍以內(nèi)作兩個(gè)對(duì)的復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪在交替?zhèn)?動(dòng)方向時(shí)提前齒合角度是增加必要的傳動(dòng)可靠性。
3、 行星輪控制結(jié)構(gòu)是由一個(gè)行星齒輪和另一個(gè)周長(zhǎng)相對(duì)大一倍的內(nèi)齒圈偏心設(shè)置,并相齒合,其特征是使內(nèi)齒圈相對(duì)固定不動(dòng),用轉(zhuǎn)壁(有圖7中標(biāo)號(hào)33)支承行星齒輪的中.心轉(zhuǎn) 軸,并在行星齒輪上半徑范圍內(nèi)(包括半徑及軸向平移位置)選定一點(diǎn)為擺臂遙往復(fù)擺動(dòng) 端。
4、 在權(quán)利要求3中所述行星輪控制機(jī)構(gòu)是通過選定擺臂長(zhǎng)度來影響其擺動(dòng)端劃出的跡線從而控制片式活塞的張開特性,因此是畫直線段或橢圓或圓的機(jī)構(gòu)。
5、 滑片式空氣壓縮器是在一個(gè)圓轉(zhuǎn)筒內(nèi)偏心設(shè)置一個(gè)靜子其特征是在圓轉(zhuǎn)筒的兩側(cè)之間最外面等距開方形口,置放與開口一致的弧形壓縮滑片,(其基本形狀可視為即取自圓轉(zhuǎn)筒上 開口弧段)并使壓縮滑片其中一端的兩側(cè)支承在圓轉(zhuǎn)筒的兩側(cè)壁,利用彈簧作用令壓縮滑 片能繞其支承軸向內(nèi)張開并接觸靜子表面。
6、 弧形工作室壁面密封結(jié)構(gòu)其特征是把弧形工作室頂壁的整體順其磨損面方向斜分為三片拼合結(jié)構(gòu)(在圖5中標(biāo)號(hào)5),使其中間部分在外力作用下可向外張開,并使中間部分的兩 側(cè)斜切拼合面壓在工作室外壁兩側(cè)弧段的斜面上。
7、 全滾動(dòng)軸承是在軸承內(nèi)、外圈之間的滾子上以軸心線為中選取兩種到其軸心線距離不相同 的圓面分別與軸承的內(nèi)、外圈相接觸其特片是使其接觸面到各自軸心線距離的比值一致。
8、 在權(quán)利要求7中所述相接觸面間非平行平面時(shí)其軸心線距離取值是平均值或近似平均值。
全文摘要
本說明書公開了一種對(duì)置式往復(fù)沖程內(nèi)燃機(jī),組合式轉(zhuǎn)子內(nèi)燃機(jī)。在以往沖程式結(jié)構(gòu)上當(dāng)工作室容積、壓縮比等條件不變時(shí),縮小燃燒室表面積而增長(zhǎng)工作室,可有效提高工作氣體熱效率,以此應(yīng)用于后兩種結(jié)構(gòu)對(duì)置式往復(fù)沖程結(jié)構(gòu)是將兩直筒氣缸對(duì)列設(shè)置,在每缸內(nèi)各配一個(gè)柱式活塞并用一根帶齒直桿連接,在帶齒直桿兩側(cè)各用一個(gè)相同復(fù)合式單向傳動(dòng)齒輪分別并交替?zhèn)鲃?dòng)活塞的往返行程,避免氣缸直徑與長(zhǎng)度的限制并減小其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)阻力和提高傳動(dòng)效率;組合式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)是附加滑片式空氣壓縮器將進(jìn)氣循環(huán)壓縮而間斷供入燃燒室后在密閉工作室加熱,因此工作效率高,其燃燒室表面積與容積之比值相對(duì)小。
文檔編號(hào)F02G1/053GK101220784SQ20071013742
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者羅慶輝 申請(qǐng)人:羅慶輝