[发明专利]具有完整力矩的接力式环形转子发动机

说明书

一、技术领域

本发明涉及机械领域，尤其与燃料转子发动机有关。

二、背景技术

目前的活塞发动机普遍采用曲轴连杆式结构，因其活塞在汽缸内做功的运动是往复直线运动，因此必须依靠曲轴将往复直线运动转换成圆周运动，由于受力结构不合理，其中损耗了大量的能量，并且运转不均衡，主轴受冲击，缸壁磨损大，机体震动大，整机体积大，零件多，机械结构复杂。由于上述缺点，早就有人提出了转子发动机的设想，但迄今为止除了制造成本高、难度大、易磨损、费油、动力转换效率低的三角转子发动机以外，世界上还没有第二种更为合理的转子发动机获得应用。

三、发明内容

本发明是利用三个断面为局部圆弧的圆环状的转子和定子组合形成的封闭环形汽缸体以及旋转体所对应连接的四个活塞之间的循环交替接力做功的原理设计的，其结构既保持了现有发动机的汽缸、活塞、活塞环的特性，又很好地利用了环形汽缸中活塞的多功能特性，实现了转子旋转180度，就可同步完成吸气、压缩、做功、排气四个功能。同时，采用了无碰撞高速转换技术，在运行过程中使活塞的功能属性即时自动转换，结构简单合理。完全避免了动力在转换过程中由力分解引起的能量无功消耗。是一种很有前途的转子发动机。本发明与其他同类技术相比，能量转换效率更高，设计结构更精密，还充分体现了转子发动机体积小、重量轻、运行平稳的特点。由于转子与定子之间的作用力的受力方向始终在圆周上，因此成为一种具有完整力矩的转子发动机，可大幅度提高能源的利用率，为节能型转子发动机的普及以及利用环形汽缸技术对今后蒸汽机等气动机械的系列改造打下基础。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术解决方案来实现的。一种具有完整力矩的接力式环形转子发动机，其特征在于：它包括端盖，输出轴，汽缸定子，汽缸转子，活塞，活塞环，滑块组件，进气口，排气口，喷油嘴(或火花塞)，定子槽盘，转子槽盘，滑槽，密封环等。端盖位于机体两侧，其中心轴承安装在输出轴上；输出轴位于端盖中心，用于对外输出扭矩力；汽缸定子其外侧与定子槽盘连接并固定，内侧与汽缸转子相邻；汽缸转子位于汽缸定子内侧，轴向分为左右两部分，汽缸转子的中心轴承套装在输出轴上；活塞位于汽缸定子与汽缸转子之间形成的环状封闭空间内，两个为一组，位置相互旋转180度对应，共两组，分别与两侧的汽缸转子固定；活塞环位于活塞外周，每个活塞至少装有一组活塞环；滑块组件位于汽缸转子外侧面凸出部位的滑槽中，其端部位置分别与定子槽盘以及转子槽盘的凹槽对应；进气口位于汽缸定子上；排气口位于汽缸定子上，与进气口保持适当距离；喷油嘴(或火花塞)位于汽缸定子上，位置在进气口和排气口对面的圆周上；定子槽盘两端分别与汽缸定子外侧以及端盖内侧相连并固定；转子槽盘位于输出轴上，与输出轴固定；滑槽位于汽缸转子外侧面的凸出部位上，位置相互旋转180度对应设置；密封环位于汽缸定子以及汽缸转子之间的交界处，在活塞环外侧。

所述的具有完整力矩的接力式环形转子发动机，滑块组件由两个滚轮以及滑块式支架组成，滑块式支架两侧的受力面上装有直线轴承，滚轮内装有滚动轴承；当处在定子槽内的滚轮所在的滑块组件的另一端的滚轮到达对应的转子槽位置时，受压缩空气对活塞、汽缸转子以及滑块组件的推力和定子槽盘对滚轮的反推力的作用，受力一侧的滚轮会被自动顶出定子槽，并推动未受力一侧的滚轮进入转子槽；当处在转子槽内的滚轮所在的滑块组件的另一端的滚轮到达对应的定子槽位置时，受转子槽盘对滚轮的推力和压缩空气对活塞、汽缸转子以及滑块组件的反推力的作用，受力一侧的滚轮会被自动顶出转子槽，并推动未受力一侧的滚轮进入定子槽，由此来实现两个汽缸转子以及所属活塞之间功能属性的自动转换。

所述的具有完整力矩的接力式环形转子发动机，在定子槽盘的凹槽内可允许滑块组件之滚轮移动一定距离，以满足活塞换位的需要，保证进气口、排气口以及喷油嘴(或火花塞)的位置不变。

所述的具有完整力矩的接力式环形转子发动机，润滑油储存于汽缸转子外壁与定子槽盘、转子槽盘以及端盖和输出轴之间，冷却液储存于汽缸定子外壁与壳体之间；也可以直接将导热性较好的专用润滑油用于冷却降温，并将储油腔连接至散热器，可大幅度降低润滑油的温度；在转子槽盘(12)上可设置桨叶和液流通道，在汽缸转子(4)外壁可设置散热片，但散热片不应阻挡液流。

所述的具有完整力矩的接力式环形转子发动机，在汽缸定子和汽缸转子的内腔壁上设有环形油槽和油孔，油孔分为进油孔和排油孔；环形油槽之宽度除进气口、排气口周围之外均应小于活塞环的单个宽度；在端盖的中心轴承外侧设有油封。