[实用新型]流体变轨外燃旋转式节能发动机

说明书

本实用新型涉及到为各类发电机组、蒸汽机车、农用小型动力装置、轻纺、化工、食品工业、矿业采掘、机械加工、热电联产以及利用锅炉高热阶段作功、余热取暖的系统和地热发电等提供动力的流体变轨外燃旋转式节能发动机。

在中国专利CN1033675A中公开了申请号为88106992.2的一种高效旋转式蒸气发动机。它的目的是：提供一种基本上无故障，具有以防止工作流体从机壳中泄漏的旋转密封件的高效外部燃烧旋转式发动机，该机有最少数量的运动部件，这些运动部件的运动是通过工作流体而不是由机构进行的。该旋转式蒸汽发动机的构成是：包括具有两个环形空腔腔室的机壳，各腔室内有一个活塞组件，活塞组件由一个公共轴支承并相隔90度定位，活塞的工作面偏转180度，转子轴有一段是连同其一端部空心的，空心段一端将压力流体经活塞内的通道从外部汽源输送到环腔的圆周面上的流体液槽，环形腔的附近通道与机壳提供压力流体以便在各腔室的活塞转到特定位置时使梭动阀动作。各腔室包含用于排放废工作流体的侧壁通孔，在相邻通孔间竖直设置屏网使凝结物靠重力直接导入收集池。其不足之处是：

1、活塞顶端通道的进气量较小，且只有在与液槽对齐，通道液槽与活塞工作面及梭动阀构成一个密闭腔室时，方能进气对外作功。当活塞组件中的一个活塞顶端通道包容在液槽内，而其凸起端部又刚好封闭液槽向活塞工作面进气的通道时，活塞处于不作功的死点状态，须由活塞组件中的另一个处于工作状态的活塞推动，方能迫使前一活塞离开死点，交替产生间隙性的脉冲动作，使得输出动力较不稳定。另外，上述这种结构也大大地降低了活塞对外作功的能量。

2、工作流体不是直接作用于活塞工作面，而是经液槽的导向、密闭作用，才能作用于活塞工作面，无形中增加了其动能与热能的损失。

3、由于受工作流体从一端输入，动力从另一端输出的结构限制，使该发动机不可移动，不可逆转，从而缩小了使用范围。

4、由于活塞组件无密封结构，高速转动时，其配合间隙较大，有泄露工作流体介质的损失。

5、机壳整体性差，结构笨重，造成材料浪费，成本提高。

6、根据附图所示，其活塞组件两外侧壁及顶部，转子轴与各部件接触部分的摩擦面积较大，从而损耗了部分作功的能量。

本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种流体变轨外燃旋转式节能发动机。

本实用新型的技术解决方案是：把动力输出装置套装在转轴的端部，本实用新型的特殊之处在于转轴的中端套装有圆柱盘，与圆柱盘一体并延伸出其外径的是活塞，转轴的两端与圆柱盘的两侧壁端分别套装轴承，圆柱盘一侧或两侧壁端的轴承外侧装有流体旋转自控轨道环。活塞工作面前、后部位下方的附近位置，分别开有流体进出口通道，流体进出口依次接通活塞内的数条通道、中空转轴内的数条通道、流体旋转自控轨道环内的通道和机壳的流体进出口。或者，机壳上的流体进出口依次接通中空流体旋转自控轨道环与实心转轴所形成的空腔与中空流体旋转自控轨道环联通的副环通道，缸体侧边的流体进出口。缸体一侧或两侧的阀壳内壁装有滑动阀总成，它具有：与机壳缸体部位整体相贯的阀壳，阀壳内套装有阀块、与其固连一体的阀杆，阀杆所连接的往复传动机构，转轴与滑动阀总成之间套装有通心圆筒盖，滑动阀阀块的底部是通心圆筒盖的外径，通心圆筒盖内的两端部所套装在转轴上的轴承之间套装有流体交换传动环或中空流体交换传动环，机壳流体进出口与该流体交换传动环相通。流体旋转自控轨道环4的外径和机壳内壁之间，流体交换传动环外径和通心圆筒盖内径之间装有衬套。机壳流体进口处衬套的径向一侧设有导流槽。圆柱盘的侧边通过紧固件联有圆环。机壳的形状与内部整体结构相匹配，机壳的端部装有端盖及密封圈。机壳表面装有机座。

本实用新型的转轴，其两端封闭。转轴内具有数条各不相通的流体进出口通道，各通道分别接通转轴上的流体旋转自控轨道环的通道和流体交换传动环的通道。

本实用新型的活塞，由顶部的工作端面，中段开有的流体进出口通道的活塞座，底端套在转轴上的套环或半套环组成。活塞镶套在经圆柱盘的圆心开出的方形槽内，活塞顶部的前、后工作面延伸出圆柱盘的外径，与缸体内壁相匹配。轴向截面为马蹄形缸体的活塞顶部套装有马蹄形膨涨圈。圆柱盘的两侧外径附近沟槽内装有密封圈及弹簧片，密封圈接口为轴向“”形或“”形。活塞顶部的工作面与缸体的轴向截面形状是马蹄形或者矩形，马蹄形活塞俯视为棱形或者矩形。活塞若为一个，相对其工作端面的另一端的圆柱盘上开有动平衡槽；活塞若为两个，彼此呈180度定位；活塞若为三个，彼此相隔120度定位。