[发明专利]液传递弹力转子发动机

说明书

本发明涉及一种发动机，特别是一种液传递弹力转子发动机。

目前，在机械领域特别是在交通工具领域应用着各种各样的发动机，这些发动机很多都是以燃料燃烧作功为主的内燃发动机。这些发动机在使用过程中，不仅存在着噪音大的问题，而且污染大的问题也比较突出。随着全球气候的逐渐变暖，人们对环境的保护意识也将提高，以及石油资源的枯竭也给人类提出了强烈的挑战，因此，以燃料为主的内燃发动机的应用前景并不令人乐观。电动机作为公认的最环保的发动机之一，在汽车、火车等交通工具上已有大量的应用，但离人们的要求还有较大差距，特别是在汽车领域的应用也存在很多关键问题致使难以大力推广应用。目前，电动机在汽车领域的应用存在的主要问题是储电电瓶的容量小、质量差、寿命短、造价高等还需要亟待解决。而电瓶又需要充电等能量和能源形式的转化，在这个化学和物理的能量转化过程中，势必存在一定的能量消耗问题(目前燃料电池也同样存在能量转化效率低的问题)。弹力也作为公认的最清洁的能源之一，也越来越被人们尤其是研究人员所关注。特别是近几年来，随着风力发动机、发电机的普及，为用弹力储能作好了必要的准备。弹力作为动力，在汽车诞生的年代就已被考虑和应用，但当时并没有采用到较好的办法，一般是用发条的方式，这些发条式弹力发动机存在的问题是：能量小、需要缠绕、使用时间短等，所以没有得到广泛重视和推广应用，市场上多数情况下可见到的弹力发动机应为十九世纪末和二十世纪在机械式钟表上较普遍应用的弹力发动机。如果将强大的弹力作为动力用于发动机，目前还有一个较好的方法就是将强大的弹力用一个经多级变速的弹力输出加速机构将弹力逐步释放出来，但这样以来，在制造上要复杂的多，重量大且需要应用大量的润滑剂，弹力输出过程中能耗较大。

本发明要解决的技术问题是：提供一种能量强大，制造较简单，能量转化消耗较低，使用时间较长，用液体介质形式储存和释放弹力并将能量间断式传递给惯性飞轮后，再由惯性飞轮连续作功的液传递弹力转子发动机。

本发明是这样实现的：本发明由机架，转子轴，惯性飞轮，叶轮，动力输出装置构成，其特征是：其动力来源于一个或若干个由储能缸缸壁、活塞、液腔、空腔、弹簧、液腔缸盖、空腔缸盖、弹力传递液、液体加注口、液体输出口构成的液压弹力储能缸(或罐)，扳动液枪扳机，弹力传递液可通过液体传输管、液枪枪管连续或间断脉冲式地射击叶轮，从而利用弹力传递液传出的弹力推动固定在转子轴上的惯性飞轮及转子轴和动力输出装置等同时转动。

本发明还可以通过以下方法实现：惯性飞轮可与叶轮设为一体。为增强弹力可在活塞的同端和空腔缸盖或液腔缸盖之间设置多个压缩或拉伸弹簧，也可在活塞的一端与空腔缸盖之间设压缩弹簧，而在活塞的另一端与液腔缸盖之间设拉伸弹簧；为防止液枪射出的液体四溅伤人或造成污染等，应设置叶轮室和液体回收装置；为便于将弹簧压缩或拉伸，应在空腔内的活塞上设置拉栓并在相应的空腔缸盖中心处设置通孔以便用其它机械装置拉动活塞；为稳定惯性飞轮及转子的转速，可用电子自动控制装置操控液枪扳机；叶轮机构除采取传统的蒸汽轮机式的多级动、静叶片方式外，还可将叶片的片面与转子轴的轴心线设置在同一平面内(或基本设置在同一平面内)，让液枪枪管垂直或基本垂直地朝向叶轮的叶面，从而使射出的液体能垂直或基本垂直地作用于叶面；为充分利用弹力，应在叶轮的周围设置单级或多级换向静叶装置。弹力传递液体介质可用油或水等任何液态物质制作而成。

本发明的优点是：由于采用了液体介质传递弹力的方式，故可将储存在液压弹力储能缸(或罐)内的巨大弹力通过液体介质逐步释放出来，可用液枪间断或脉冲式射击叶轮的方式，将能量传递给惯性飞轮，从而由惯性飞轮连续旋转作功。该种发动机噪音小，无污染，能量转化消耗较低，可广泛应用于各种交通工具和机械设备作动力使用。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例的正侧剖视示意图。

图2为本发明实施例的叶轮室结构示意图。

图中：1机架，2转子轴，3惯性飞轮，4叶轮，5动力输出装置，6储能缸缸壁，7活塞，8弹簧，9液腔，10空腔，11液腔缸盖，12空腔缸盖，13弹力传递液，14液体传输管，15通孔，16拉栓，17液体加注口阀门，18液体输出口阀门，19液枪扳机，20液枪枪管，21叶轮室，22液枪，23动叶面，24换向静叶片，25液压弹力储能缸。

图1中，在储能缸缸壁6内设有活塞7，活塞7将储能缸缸壁6分成液腔9和空腔10两部分，在空腔缸盖12和活塞7之间设置压缩弹簧8，在空腔缸盖12上设有通孔15，用器械穿过通孔15可拉动设在活塞7上的拉栓16将活塞7移动并将压缩弹簧8压缩，使液腔9逐渐变大，通过设在液腔缸盖11上的液体加注口阀门17可将弹力传递液13加注到液腔9内，然后关闭液体加注口阀门17；液压弹力储能缸25通过液体输出口阀门18与液体传输管14连通，液体传输管14的另一端与液枪22连通，扳动液枪扳机19可使弹力传递液13通过液体传输管14和液枪枪管20射向叶轮4从而用弹力传递液13传出的弹力推动叶轮4转子轴2及惯性飞轮3和动力输出装置5等转动。向液压弹力储能缸25内加注弹力传递液13时，也可将弹力传递液13用液压泵(图中未作表示)通过液体加注口阀门17压入液腔9内，这样同样能达到将弹簧压缩或拉伸的目的，此时可省略掉其它机械拉动装置和拉栓16，或者二者并用，但不能省略空腔10的排气孔(图中未作表示)。惯性飞轮3可与叶轮4设为一体(图中未作表示)。为增强弹力可在活塞7的同端和空腔缸盖12之间设置多个(图中未作表示)压缩弹簧8；也可在活塞7的同端和液腔缸盖11之间设置多个拉伸弹簧(图中未作表示)；也可在活塞7的一端与空腔缸盖12之间设置一个或多个压缩弹簧8而同时在活塞7的另一端与液腔缸盖11之间设置一个或多个拉伸弹簧(图中未作表示)。为防止液枪22射出的弹力传递液13四溅伤人或造成环境污染等，应将叶轮4置于叶轮室21内，并在叶轮室21的下面设置液体回收装置(图中未作表示)。为稳定惯性飞轮3及转子轴2的转速，可用电子自动控制装置(图中未作表示)操控液枪扳机19。图2中，为使叶轮4能充分获得最大弹力，应将叶轮4的动叶面23与转子轴2的轴心线设置在同一平面内或基本在同一平面内，并使液枪枪管20射出的弹力传递液13的作用方向与叶轮4的动叶面23垂直或基本垂直；为使弹力传递液13传出的弹力能充分作功，应在叶轮4的周围设置单级或多级换向静叶片24。为延长弹力输出时间，应采用断续或点击脉冲的方式射击叶轮。弹力传递液13可用油或水等任何液态物质制作。根据需要，可将液压弹力储能缸25放置在任何所需要的适当位置(图中未作表示)，液体传输管14和液枪枪管20可根据需要任意加长或做成任意形状(图中未作表示)。为保护发动机部件及美观的需要，可在发动机的外面设置机壳等(图中未作表示)。弹力传递液13用干净的水制作时，可省掉液体回收装置。为减小活塞7与储能缸缸壁6之间的摩擦力，应在活塞7的周围设润滑装置或在活塞7与储能缸缸壁6之间使用润滑剂等(图中未作表示)。只使用拉伸弹簧(图中未作表示)时可省掉空腔缸盖12。换向静叶片24可与叶轮室21设为一体(图中未作表示)。液体输出口阀门18可以省掉而用液枪扳机19代替(图中未作表示)。为加强密封性能，应在活塞7的周围设置橡胶密封环垫等(图中未作表示)。