盤式單片軸流腔變機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種盤式單片軸流腔變機構，所要解決的問題是：采用曲柄連桿活塞機構為基礎機械構造的，內燃發(fā)動機、氣動發(fā)動機、氣體壓縮機、機械設備裝置等，結構復雜、部件受力復雜交變。本發(fā)明主要由固定件：主氣缸、前后氣缸端蓋；運動件：單片主軸、副氣缸組成。本發(fā)明的要點是，通過單片主軸和副氣缸在主氣缸內聯(lián)動軸向旋轉，實現(xiàn)缸腔結構容積的交變與主軸旋轉的正逆轉換，為內燃發(fā)動機，氣動發(fā)動機，氣體壓縮機，機械設備等，提供旋轉式的機械構造。本發(fā)明的有益效果是：不需要配氣機構和正時系統(tǒng)、工作介質適應寬泛、工作過程進行完善度高、無逆慣性干擾、體量小、效率高，可廣泛用于車、船、飛行器、多種機械設備及裝置上，裝備整合使用。
【專利說明】
盤式單片軸流腔變機構
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及內燃發(fā)動機、氣動發(fā)動機、氣體壓縮機、多種機械設備裝置的基礎機械構造。具體說是提供一種旋轉式機械構造的內燃發(fā)動機、氣動發(fā)動機、氣體壓縮機、及多種機械設備裝置。
【背景技術】
[0002]目前采用曲柄連桿活塞機構的:內燃發(fā)動機、氣動發(fā)動機、氣體壓縮機、機械裝置等，被廣泛的裝配在車、船、飛行器、工業(yè)機械設備裝置上使用。經過一百多年的不斷改進、優(yōu)化，融合新材料、新技術，使其能量轉化效率得到了很大程度提高。但其部件受力復雜交變、配氣機構正時系統(tǒng)發(fā)生的額外功耗、過大的機械震動及噪音、效率低、難加工、體積大、故障多、成本高等諸多不可回避的問題，阻礙著工業(yè)產品質量性能的發(fā)展。在新構造研發(fā)方面:三角活塞轉子機構(汪克爾引擎)等，未能順利完善。使得曲柄連桿活塞機構的原始構造沒有得到有效改變和替代。

【發(fā)明內容】

[0003]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種盤式單片軸流腔變機構，以這種旋轉式機械構造為基礎，制造內燃發(fā)動機、氣動發(fā)動機、氣體壓縮機、多種機械設備裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:它主要由:運動件:單片主軸1、副氣缸2。固定件:主氣缸3、氣缸端蓋4、氣缸端蓋5組成。部件組裝后在主氣缸內構成A、B兩個容積固定的缸腔，帶有單片的主軸與主氣缸，軸向同心，副氣缸的外缸壁與主氣缸的內缸壁內切，副氣缸的內缸壁與單片主軸的軸頸外切,連接兩個切點并通過單片主軸中心的直線為氣缸中心線。主氣缸內缸壁在切點處有條形密封裝置6，主軸軸頸有徑向膨脹密封裝置7，滿足主氣缸和主軸與副氣缸配合部位的密封需要。主軸及副氣缸由端蓋軸向定位8，單片主軸的單片由副氣缸的開口處9穿過，副氣缸的開口與單片交合處設有鎖芯式扭轉滑動密封裝置10，通過單片與副氣缸的聯(lián)接，單片主軸與副氣缸實現(xiàn)了同步聯(lián)動旋轉。旋轉過程中，當A腔為一個完整缸腔時(圖4)，單片位置為A缸腔的單片起旋位。當B腔為一個完整缸腔時(圖
5)，單片位置為B缸腔的單片起旋位。A、B兩個缸腔的單片起旋位，單片所處的方向相反，并且單片與氣缸中心線重合。單片主軸旋轉，單片旋離起旋位時，單片將A、B缸腔切分為Al腔、A2腔；B1腔、B2腔。單片主軸及副氣缸單向旋轉引發(fā)A腔B腔結構及Al腔、A2腔；B1腔、B2腔容積的交變。通過主軸的連續(xù)旋轉，在密閉的缸腔內，實現(xiàn)缸腔結構容積的交變與主軸旋轉的正逆轉換，為適用的工作介質在氣缸內完成工作過程，提供旋轉式基礎機械構造。
[0005]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:工作過程進行完善度高、機械功率損失少、無逆慣性干擾、零部件少、裝配簡單、節(jié)省材料、加工成本低、體量小、功率大、效率高。
【附圖說明】
[0006]下面結合附圖進一步說明本發(fā)明。
[0007]圖1、圖2是本發(fā)明盤式單片軸流腔變機構的部件結構示意圖。
[0008]圖3是盤式單片軸流腔變機構內燃發(fā)動機的壓氣機與燃氣機組合，及導氣槽與導氣孔的工作配合的示意圖。
[0009]
[0010]圖4是A腔單片起旋位的平面示意圖。
[0011]圖5是B腔單片起旋位的平面示意圖。
[0012]圖6至圖9是同軸雙缸盤式單片軸流腔變機構內燃發(fā)動機的工作循環(huán)平面示意圖。
【具體實施方式】
[0013]盤式單片軸流腔變機構內燃發(fā)動機:該發(fā)動機不需要配氣機構和正時系統(tǒng)。根據不同工作介質及工作需求，確定合理的壓縮比和燃料燃氣的供給及發(fā)火方式，采用壓力流體潤滑及合理的密封裝置和冷卻系統(tǒng)。因腔變特性，盤式單片軸流腔變機構內燃發(fā)動機采用同軸雙缸或同軸多缸的結構。同軸雙缸發(fā)動機就是兩付盤式單片軸流腔變機構的軸向疊力口，相鄰的端蓋整合為一個間隔板11，構成壓氣機與燃氣機的組合(圖3)。壓氣機設有進氣口并配備進氣裝置，燃氣機設有排氣口及裝置。A腔工作過程:間隔板與兩個副氣缸的滑動接觸面與A腔單片起旋位的重合部，設有A腔導氣孔12，在兩個副氣缸與間隔板的滑動接觸面的端面上分別設有燃氣機導氣槽13、壓氣機導氣槽14。根據主軸旋轉方向，燃氣機單片15與壓氣機單片16相應錯開一定角度做為壓縮角，壓縮角的角度取決于所需的缸內幾何壓縮比，燃氣機單片在前，先到達A腔起旋位17，當燃氣機的單片離開A腔起旋位時(圖
6)，燃氣機導氣槽、壓氣機導氣槽與間隔板的導氣孔重合并構成導氣通路，壓氣機A2腔內18的壓力介質經過通路進入燃氣機Al腔內19，隨著旋轉的繼續(xù)，壓氣機單片旋轉到A腔起旋位時(圖7)，壓力介質已完全由壓氣機A2腔導入至燃氣機Al腔，同時兩個導氣槽旋過導氣孔，兩個副氣缸端面與間隔板的滑動接觸面關閉導氣槽與導氣孔的導氣通路。燃氣機Al腔19按給定的發(fā)火方式燃燒作功，驅動單片主軸旋轉，將燃氣機A2腔20廢氣排出，壓氣機Al腔21吸入工作介質，壓氣機A2腔22則壓縮工作介質，為燃氣機Al腔下一次作功做準備。壓氣機A腔與燃氣機A腔共同完成了進氣、壓縮、作功、排氣的工作循環(huán)。B腔工作過程:B腔的導氣槽與導氣孔的通路原理與A腔相同，間隔板設有B腔導氣孔23，主軸與間隔板的滑動接觸面的端面上設有燃氣機導氣槽24和壓氣機導氣槽25 (圖8、圖9)，壓氣機B腔與燃氣機B腔共同完成，進氣、壓縮、作功、排氣的工作循環(huán)。結構設計上A腔、B腔可單腔單獨工作。A腔與B腔的做功位置錯開180度，當結構設計為A、B腔共同工作時，盤式單片軸流腔變機構內燃發(fā)動機具備更大更均勻的作功扭矩。
[0014]盤式單片軸流腔變機構氣動發(fā)動機:同軸單缸或同軸多缸排列，在A、B兩個缸腔的起旋位的兩側分別開設進氣道與排氣道，進氣道接通壓力介質，排氣道與控制閥及大氣相通，盤式單片軸流腔變機構氣動發(fā)動機工作。
[0015]盤式單片軸流腔變機構氣體壓縮機:同軸單缸或同軸多缸排列，在A、B兩個缸腔的起旋位的兩側分別開設進氣道與排氣道，由外動力驅動單片主軸做旋轉運動，盤式單片軸流腔變機構空氣壓縮機工作。
[0016]將盤式單片軸流腔變機構內燃發(fā)動機、氣動發(fā)動機、氣體壓縮機，配裝于車、船、飛行器上使用，結構簡單、體積小、功率大、性能好、降低配裝環(huán)境要求，并且盤式單片軸流腔變機構，可以廣泛在多種機械設備及裝置上整合使用。
【主權項】
1.盤式單片軸流腔變機構，是一種內燃發(fā)動機、氣動發(fā)動機、氣體壓縮機、多種機械裝置設備的旋轉式基礎機械構造，它主要由，固定件:主氣缸、氣缸前后端蓋，運動件:單片主軸、副氣缸組成，其特征是:在主氣缸內，單片主軸與副氣缸聯(lián)動，軸向旋轉，引發(fā)缸腔的結構和容積發(fā)生連續(xù)的交變，實現(xiàn)缸腔結構容積的交變與主軸旋轉的正逆轉換，并可同軸多缸疊加組合使用。2.按照權利要求1所述的，盤式單片軸流腔變機構內燃發(fā)動機。3.按照權利要求1所述的，盤式單片軸流腔變機構氣動發(fā)動機。4.按照權利要求1所述的，盤式單片軸流腔變機構氣體壓縮機。5.按照權利要求1所述的，盤式單片軸流腔變機構機械裝置及設備。
【文檔編號】F01C1/00GK105888730SQ201410464866
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年9月15日
【發(fā)明人】段國強
【申請人】段國強