[发明专利]旋转三角活塞机构

说明书

旋转三角活塞机构属压缩技术领域，在此发明之前较为先进的三角活塞机构是美国人发明的密封式三角活塞机构(参考对比文件US4968234)，该机构包括壳体，配置在壳体中的三个三角活塞以及活塞之间的密封元件。这种三角活塞机构由于采取滑动挤压，三角活塞与密封元件之间摩擦力较大，特别是在三角活塞高速运转时其密封性难以保证，且压缩效果不明显。

本发明的目的就是克服现有三角活塞机构存在的缺点，提供一种活塞间接触的密封性良好的多活塞式旋转三角活塞机构。

本发明的旋转三角活塞机构包括壳体，以及配置在壳体中的多个彼此啮合的三角活塞。其原理就是利用四个或四个以上彼此紧密啮合的三角活塞作相对旋转运动而生产的空间变化实现压缩的。为了保证各活塞之间的相对旋转即转速要相等，以及各活塞之间的接触不能有间隙即密封性。一是将三角活塞的边制成圆弧齿边，从而保证了各三角活塞的转速一致；二是将三角活塞以3×3方式排列，从而使对角四个三角括塞的中点能够固定，起到挤压作用，保证了各三角活塞之间无间隙产生。

旋转三角活塞机构其结构简单，体积小，活动部件少，摩擦力小(变活动摩擦为滚动摩擦)，因而在应用于压缩设备上具有能耗低，效率高，动量直接传换，输出功率大，连续性好等优点。

附图说明：

图1为旋转三角活塞压缩工作原理示意图，其中(a)是气室最大时示意图；(b)是气室最小时示意图。

图2为旋转三角活塞机构横剖面示意图。

图3为旋转三角活塞机构剖面示意图。

图4为圆弧齿边三角活塞之间相切的示意图。

图5为旋转三角活塞机构应用于内燃机工作说明示意图；其中(a)是吸气冲程示意图；(b)是压缩冲程示意图；(c)是做功冲程示意图；(d)是排气冲程示意图。

图6为火花塞位置示意图。

图7为应用于内燃机设计示意图。

下面就本发明应用于内燃机设计构思说明如下：

如图2和图3所示，整个旋转三角活塞机构由壳体7、顶盖5、阀盖6、以及配置在壳体7中9个三角活塞1，主轴2、副轴3、轴承4组成。并且在壳体7、顶盖5、阀盖6上分别钻有壳体进气孔10、壳体排气孔11、顶盖进气孔8、顶盖排气孔13，阀盖进气孔9、阀盖排气孔12。所述机构中的三角活塞1应彼此啮合作相对旋转运动，并且三角活塞1的边制成圆弧齿边，以保证转速相同，9个三角活塞1按照3×3行列排列，使对角四个三角活塞1的中点能够固定。为方便起见，只取旋转三角活塞机构中四个活塞的旋转情况即“单缸”来说明，如图5所示，开始阀盖的进气孔9打开，汽油和空气的混和气体进入室内，随着三角活塞1和阀盖7的转动(两者的转速不同为2/3∶1)，并且其中2个三角活塞1和阀盖7按A方向转动，另2个三角活塞1按B方向转动，当转至图5(b)吸气结束，阀盖的进气孔9关闭，压缩开始。当转至图5(c)时，体积最小，压缩结束，火花塞14点火如图6，做功开始。气体被点燃，膨胀的气体对4个活塞顶端产生力矩，方向互为相反，由于惯性的作用活塞将继续依原来的方向转动。当转至图5(d)时，做功结束，阀盖排气孔12打开，排气开始，直到恢复图5(a)的状态，下一循环又将开始，也可按图7设计安装，将中间活塞1，及进气孔9，排气孔12，火花塞14位置固定，让四周三角活塞1，既自转又公转，可简化装置，节省材料。