一種旋轉活塞發動機和泵制造技術

一種旋轉活塞發動機和泵由缸體火花塞、左右排氣門、進氣門、密封圓柱銷、主軸齒輪、彈性密封環、橢圓旋轉活塞、切向密封銷、潤滑油通道等組成，結構上實現一個缸體二個四行程工作循環過程，并可自身潤滑，保證氣密性可靠，可燃燒稀混合氣體，油耗低，具有結構簡單，體積小，重量輕，燃油指標低，輸出功率大，機加工容易等特點。（*該技術在1997年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本技術涉及旋轉活塞式機器或發動機領域，它可廣泛用作動力機及泵。本世紀五十年代以來，一些先進工業國家先后研制成各種不同結構的旋轉活塞式發動機，其目的在于想以簡單的結構原理、較小的體積和重量，得到較大的輸出功率，用于代替傳統的往復式活塞發動機。例如西德汪克爾專利技術的三角旋轉活塞發動機，美國賴恩科的差速型旋轉活塞發動機。美國克拉克旋轉發動機以及西德赫夫旋轉發動機等。上述各種旋轉發動機在技術上均存在著一些難以解決的問題，其中最成功的汪克爾三角旋轉活塞發動機的氣密封性和潤滑上存在難以解決的困難和難實施的問題，正是由于這些問題，至今未能大量推廣使用。本技術的目的是提供一種旋轉活塞四沖程發動機及泵，其特征如圖1所示，它的缸體型線軌跡是由橢園(I)上的小橢園(Ⅱ)(小橢園的長短軸線與大橢園的長短軸線相互垂直并偏心為e)的輪廓線沿直角坐標(xoy)中心O點上的園(r)作無相對滑動的滾動。大橢園長軸兩頂點所描繪出的軌跡而成。且小橢園(Ⅱ)輪廓沿園(r)滾動過程中，大橢園輪廓線始終與y軸上A點接觸相切，由始點P1(這時橢園(I)外輪廓線的一部分與 橢園弧線重合)開始作順時針旋轉到P3(下止點)，橢園(I)長軸兩頂點所描繪出的軌跡即缸體型線。當橢園(I)長軸上頂點P1′由初始點位置轉到P3′點時，橢園(I)輪廓線正好與 橢園弧線重合。同理，如果橢園(I)在左邊始點位置即橢園(I)輪廓線與 橢園弧線重合的位置，按逆時針旋轉同樣描繪出此缸體型線軌跡。本技術缸體型線軌跡特征在于由于橢園(Ⅱ)輪廓線與園(r)作無相對滑動滾動，且橢園(I)輪廓線始終與y軸上A點接觸相切。在運動過程中橢園(I)輪廓線與缸體型線之間形成三個封閉腔室，其左右二個腔室形狀相似，大小不同，即一個“大耳朵”，一個“小耳朵”。本技術基本結構如圖2所示。(1)火花塞；(2)左右排氣門；(3)進氣門(混合氣入口)；(4)密封園柱銷(裝有彈性裝置)；(5)主軸齒輪；(6)橢園旋轉活塞；(7)長彈性密封環；(8)短彈性密封環；(9)彈性片；(10)切向密封銷；(11)潤滑油通道；(12)缸體。圖3為缸體結構示意圖，圖4為旋轉活塞結構示意圖。圖5～圖12為旋轉活塞發動機工作原理圖，圖中符號甲－ 乙－ 、丙－ 、?。?、戊－ 、已－ ，甲－純凈混合氣、乙－被壓縮混合氣、丙－膨脹后的混合氣、?。瓘U氣、戊－純凈混合氣進入工作室符號、已－廢氣排出符號。橢園旋轉活塞的長軸兩頂點部分園弧面上均勻裝有(圖2所示)四個帶彈性裝置的園柱密封銷(9)、(10)及端面彈性密封環(7)、(8)，旋轉活塞與缸體型面之間在工作過程中形成三個密封腔室，兩端被端蓋封閉，構成三個獨立可變的工作室。旋轉活塞發動機的左右二個工作室(即y軸右側“大耳朵”工作室和y軸左側“小耳朵”工作室，)每個工作室的理論容積V隨旋轉活塞的位置而變化，用直角坐標表示成如下曲線形式 V＝F(α)為右側工作室容積變化曲線，V＝f(α)為左側工作室容積變化曲線，當活塞右工作室由初始位置作順時針轉動時，右工作室的容積逐漸增大，同時左工作室由最大容積狀態開始逐漸變小，同理，如果活塞在左工作室初始位置開始作逆時針轉動，左工作室容積逐漸增大，而右工作室容積逐漸變小。根據這一規律，一個單缸機里實現二個四行程工作循環過程。一、在工作室進氣過程(左工作室排氣過程)如圖5所示，這時左工作室廢氣門自動打開，右工作室混合氣門自動開啟，右工作室開始進入新鮮的混合氣，左工作室開始排氣。圖6所示，當活塞順時針旋轉到下止點位置時，右工作室進氣結束，閥門關閉，圖7所示左工作室進氣門開啟，并開始進氣。二、右工作室混合氣壓縮過程(左工作室進氣過程)圖7所示，活塞順時針旋轉到下止點后，隨即逆時針轉動，左工作室廢氣排出后，開始進入新鮮的混合氣，同時右工作室開始進行壓縮過程(見圖8)。當活塞逆時針旋轉到下止點位置時，左工作室進氣結束，閥門自動關閉，右工作室壓縮過程終止，這時火花塞自動點火。右工作室里的壓縮混合氣體被點燃，開始膨脹作功，推動活塞順時針轉動。三、右工作室膨脹作功過程(正是左工作室壓縮過程)，圖9所示高溫、高壓氣體推動活塞作順時針方向轉動，同時左工作室的混合氣體被壓縮(見圖10、圖11)。四、右工作室排氣過程(正是左工作室壓縮混合氣體被壓縮點燃膨脹過程)。當右工作室膨脹作功結束時，正是活塞順時針轉到下止點位置。左工作室混合氣體壓縮過程終了，左工作室火花塞自動點火，左工作室的混合氣體被點燃后，開始膨脹作功推動活塞逆時針旋轉，同時右工作室廢氣門自動打開，廢氣開始被排入大氣，這樣周而復始的運動，實現單缸二個四行程工作循環。上述熱力工作循環過程與熱力學定律w＝∫pdv是完全一致的。本技術與汪克爾三角旋轉活塞發動機比較，其優點是在結構上實現了單缸機二個四行程工作循環過程，并可實現自身潤滑，從而保證氣密性可靠，在工作過程中除了形成左右工作室外，還形成第三個工作室(潤滑油室)，由于潤滑油室容積變化，使得潤滑過程中不斷進行吸油、排油，不但促進了缸體活塞接觸面的潤滑，而且同時實現了自身油冷和散熱，效果良好，保證使用性能的可靠；它的另一個優點是可燃燒稀混合氣體、降低油耗，具有結構簡單、體積小、重量輕、燃油指標低、輸出功率大、機加工容易等優點。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種旋轉活塞發動機和泵，其主要結構系由缸體（１２）、旋轉活塞（６）主軸齒輪（５）、前、后端蓋組成，其特征在于：ａ）缸體（１２）型線由活塞（６）內橢園柱形齒輪與主軸齒輪（５）作無相對滑動的滾動，且在運動過程中活塞外輪廓曲面始終與缸體上的園 柱密封銷（４）相切，橢園活塞長軸兩頂點所描繪的軌跡而成；ｂ）缸體（１２）底部有潤滑油通道（１１），缸體外部可做成水冷式或風冷式不同結構；ｃ）活塞（６）外輪廓的幾何形狀為橢園形，其小橢園長短軸線與活塞長短軸線互相垂直并偏心，且沿橢園輪 廓加工成橢園柱齒輪；ｄ）活塞（６）端面做成橢園弧形端面密封槽，其內裝有彈性密封環（７）、（８），在活塞長軸頂點部分裝有彈性片（９），切向密封銷（１０）；ｅ）主軸齒輪為凸輪式結構，其上裝有主軸齒輪（５）與活塞（６）形成一對內齒合齒輪。

【技術特征摘要】
1.一種旋轉活塞發動機和泵，其主要結構系由缸體(12)、旋轉活塞(6)主軸齒輪(5)、前、后端蓋組成，其特征在于a)缸體(12)型線由活塞(6)內橢園柱形齒輪與主軸齒輪(5)作無相對滑動的滾動，且在運動過程中活塞外輪廓曲面始終與缸體上的園柱密封銷(4)相切，橢園活塞長軸兩頂點所描繪的軌跡而成；b)缸體(12)底部有潤滑油通道(11)，缸體外部可做成水冷式或風冷式不同結構；c)活塞(6)外輪廓的幾何形狀為橢園形，其小橢園長短軸線與活塞長短軸線互相垂直并偏心，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：白明，
申請(專利權)人：白明，
類型：實用新型
國別省市：21[中國|遼寧]