[发明专利]半圆形叶轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用叶轮机作为动力的改进技术，具体涉及一种半圆形叶轮机。

背景技术

    现有内燃机采用活塞曲柄连杆机构实现由直线运动向圆周运动的转换，这种转换过程会消耗额外能量，导致现有内燃机的热能利用率较低，不利于节约能源，而且现有内燃机的结构都比较复杂，四冲程需要非常好的协调工作，一旦某一步骤出现故障就导致内燃机不能工作甚至报废，所以导致其维修率高，维修成本高，使用寿命较短。

发明内容

本发明就是针对现有技术中存在的问题和不足，提供一种结构简单且效果好的半圆形叶轮机。

技术方案：一种半圆形叶轮机，包括至少一个压缩叶轮机和至少一个做功叶轮机，各叶轮机共用一个转轴，所述压缩叶轮机和做功叶轮机均包括涡壳，转轴横贯于两涡壳中心，每个涡壳内的转轴上分别安装有叶轴，叶轴与转轴键配合固定在一起，叶片为半圆形叶片，该半圆形叶片的直径侧边（即直径所在边或者与直径平行的弦所在的边）沿轴向固定在叶轴外侧，涡壳内表面与半圆形叶片外缘轮廓匹配，叶轴两端与涡壳内壁之间设置密封结构，压缩叶轮机的涡壳的一侧设置空气进气口、另一侧设置压缩出气口，做功叶轮机的涡壳一侧设置做功进气口，另一侧设置废气排气口，所述压缩出气口与做功进气口之间通过连接管连通，并且在做功进气口内设置火花塞或喷油嘴。

所述半圆形叶片的横截面（即与轴向垂直的断面）为近似矩形的简化型叶片，或者为近似扇形的基本型叶片。

在所述半圆形叶片的外缘沿圆周方向设置凹槽，凹槽内匹配套装有半圆形密封环，该半圆形密封环的外缘与涡壳内表面密封接触，半圆形密封环的两端插入叶轴外侧面相应安装孔中。

所述简化型叶片直接与叶轴铸造在一起，或者焊接在叶轴上；所述基本型叶片通过螺栓活动安装在叶轴上。在叶轴外侧面沿轴向均匀开有燕尾形条孔，每个燕尾形条孔内匹配插入半圆形叶片，各半圆形叶片两端的叶轴上分别设置卡槽并安装有卡簧。

压缩叶轮机和做功叶轮机的涡壳内使用的半圆形叶片的方向相反。

蜗壳的一侧设置有叶片换装孔并匹配安装有端盖。

涡壳外侧还设置有外壳，外壳与涡壳之间设置夹层水腔，夹层水腔设置进水口和出水口。

涡壳外侧还设置有外壳，外壳与涡壳之间设置夹层水腔，夹层水腔设置进水口和出水口。

转轴在压缩叶轮机和做功叶轮机中间位置处设置有凸缘，该凸缘的外径大于两侧叶轴内径。

两个以上做功叶轮机和/或两个以上压缩叶轮机同轴。

本发明的有益效果：

1、本发明的半圆形叶轮机采用同轴的压缩叶轮机和做功叶轮机，替代内燃机活塞曲柄连杆机构，它通过半圆形叶片在半圆形涡壳内旋转，把高温高压燃气直接转变成旋转运动。由于采用新的技术，内燃机的转速得到提高，能够使其突破一万转每分钟。半圆形叶轮机工作时可作为空气压缩机、风机、水泵等应用。

2、半圆形叶片的外缘设置凹槽并匹配安装密封环，从而加强了密封效果，而且密封环还可以将叶轴及叶片上产生的热量传递给涡壳，利用涡壳外侧的水箱实现冷却。

3、本发明结构简单，应用广泛，转速高且可靠性强，非常利于推广实施。

附图说明

图1是本发明叶轮机的剖面结构示意图之一；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是图1的A-A剖面结构示意图之一；

图4是图1的B-B剖面结构示意图；

图5是本发明叶轮机的剖面结构示意图之二；

图6是本发明使用的半圆形叶片结构示意图之一：

图7是图6的左视结构示意图之一；

图8是图6的左视结构示意图之二；

图9是本发明使用的半圆形叶片结构示意图之二：

图10是图9的左视结构示意图之一；

图11是图9的左视结构示意图之二；

图12是半圆形密封环结构示意图；

图13是图12横截面结构示意图之一；

图14是图12横截面结构示意图之二；

图15是本发明叶轮机的剖面结构示意图之三；

图16是图1的A-A剖面结构示意图之二；

图17是图1的A-A剖面结构示意图之三。