專利名稱：液壓式混合燃料噴射軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子高速發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于發(fā)動機技術領域。
背景技術：
NL-7415906公開的一種往復式發(fā)動機，是在按星形固定排列的三氣缸轉(zhuǎn)動體中裝設由發(fā)動機凸輪槽內(nèi)的滾柱來控制往復運動的活塞，空氣被向上運動著的活塞吸入到活塞下面，借助溢流槽的作用將空氣壓縮，而活塞由連同燃燒室一起工作的錐形突出部分來裝備，在膨脹期間，燃燒室內(nèi)的表面壓力在回轉(zhuǎn)器上產(chǎn)生一個力偶，于是圍繞燃燒室的中心軸旋轉(zhuǎn)。由于活塞的往復式運動和機械運動的慣性作用，使頻繁的振動造成功率損耗大，致使發(fā)動機運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，油耗大，輸出功率小，轉(zhuǎn)速低。
已有的渦輪噴氣發(fā)動機靠由多級轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片組成的氣壓機去完成高轉(zhuǎn)速的運行，其結(jié)構(gòu)復雜，制造困難，體積大，成本高，因未設密閉氣室，往往在低速旋轉(zhuǎn)時其增壓比急劇減少，輸出扭矩劇減，使后軸承受高溫影響，造成使用壽命短，起動困難。
國外使用的三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機影響其耐久性的關健是缸體震紋未徹底解決，缸體震紋是出現(xiàn)在缸壁上的一種波狀磨痕，它帶有周期性，間距很密，如洗衣板狀。該機不作往復運動，而作單向的旋轉(zhuǎn)運動，盡管在某些局部環(huán)節(jié)上有其獨特之點，但本質(zhì)上并未改變原往復式發(fā)動機的基本原理。
三角活塞轉(zhuǎn)子發(fā)動機因轉(zhuǎn)子不同心，其主機構(gòu)由一對相應的內(nèi)外齒輪和偏心軸組成行星機構(gòu)，轉(zhuǎn)子的理論型線為氣缸型線族的內(nèi)絡線，它結(jié)構(gòu)較復雜，制造困難。呈扁平盒狀的燃燒室面積大，燃燒效率低，氣缸密封困難，致使發(fā)動機性能顯著下降。
綜上所述的各種發(fā)動機，其燃燒氣體的溫度均高達1800～2000度左右，使直接與燃燒氣體接觸的零部件因強力受熱產(chǎn)生的的高溫，導致金屬部件的強度顯著下降，膨脹變形、功率下降、油耗增加。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對綜上所述的各種發(fā)動機存在著的弊端和問題，提供一種能克服機械運動的慣性作用，輸出功率大、轉(zhuǎn)速高、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、節(jié)能，且使用效果好，可廣泛適用于飛機、火車、輪船、汽車、摩托車等各種機動車輛及發(fā)電、農(nóng)用機械作原動機使用的液壓式混合燃料噴射軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子高速發(fā)動機。
本實用新型的發(fā)動機由主機、輔助、燃燒三大部分構(gòu)成。主機部分主要由機殼、主軸、渦輪風扇、渦輪風扇外殼、軸承套、潤滑油通道管、缸蓋、軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子、液壓油噴嘴、液壓氣油泵、缸體、泵體、散熱管、液壓氣油泵固定架、氣缸體潤滑管道、排氣管、潤滑油儲存分配管、潤滑油儲存排出管、外函通風道、內(nèi)函通風道組成。
輔助部分主要由進氣外殼、密封蓋、空氣濾清器、潤滑油濾清器、液壓油濾清器、燃油濾清器、液壓油管、起動控制閥、貯氣管、高壓氣管、液壓自控閥、液壓回油箱、循環(huán)管、潤滑油進油管、潤滑油出油管、燃油進油管、液壓油進油管、液壓油出油管組成。
燃燒部分主要由燃燒室、空氣加熱管、燃油通道管、燃料加熱管、火花塞組成。
本實用新型發(fā)動機的主機部分的主軸經(jīng)軸承套緊固于機殼上，機殼的尾端設置有帶排氣管的軸流飛輪外殼，底端分別設置有輔助及燃燒部分。渦輪風扇、發(fā)電機連接成一體緊固于主軸上。設置有散熱管的至少兩組四泵的液壓氣油泵與至少三個軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子鄰接，并分別緊固于主軸上。與起動機連接的軸流飛輪設置于主軸的尾端。液壓氣油泵經(jīng)液壓氣油泵固定架與泵體連接，泵體與缸體連接，缸體上設置有缸蓋。
本實用新型發(fā)動機的液壓氣油泵為每組二泵，兩組四泵，其結(jié)構(gòu)相同，用途不同，它們依次為空氣泵、潤滑油泵、液壓油泵、燃油泵。液壓氣油泵由外排氣道、內(nèi)排氣道、滑片和設置有壓力軌道的氣泵轉(zhuǎn)子依次連接組成。每組散熱管的一端經(jīng)散熱管連接件分別與液壓氣油泵的空氣泵、潤滑油泵、液壓油泵、燃油泵連接，該四泵分別經(jīng)進氣管與分別設置有密封蓋的空氣濾清器、潤滑油濾清器、液壓油濾清器、燃油濾清器連接，各種濾清器的底部分別設置有放油螺栓。液壓油濾清器、燃油濾清器分別與液壓油進油管、燃油進油管連接。
本實用新型發(fā)動機，其主軸上設置相同結(jié)構(gòu)的首、中、尾端三個軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子上，分別設置有相同結(jié)構(gòu)的首、中、尾端液壓油噴嘴。首端液壓油噴嘴的一側(cè)與設置有液壓自控閥的高壓氣管和設置有隔板的貯氣管，起動控制閥、液壓油管及散熱管的另一端依次連接。首端液壓油噴嘴的另一側(cè)與液壓回油箱、循環(huán)管依次連接。中端液壓油噴嘴的一側(cè)與循環(huán)管連接，另一側(cè)與液壓回油箱、液壓油出油管、液壓油進油管、液壓油濾清器依次連接。尾端液壓油噴嘴與燃燒室連接，燃燒室分別與空氣加熱管、燃料加熱管連接?？諝饧訜峁?、燃料加熱管上分別設置有熱氣噴嘴、熱油噴嘴?；鸹ㄈ謩e與空氣加熱管、燃料加熱管連接，燃料加熱管與燃油通道管連接。軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子的兩側(cè)設置有密封圈，轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)沿圓周由內(nèi)向外設置有內(nèi)函通風道、氣缸體潤滑管道、密封片、外函通風道。
本實用新型發(fā)動機的機殼首端設置的渦輪風扇外殼與首端的上、下缸蓋連接，首、中、尾端的缸蓋與首、中、尾端的缸體經(jīng)螺栓緊固。首、中、尾端的上、下缸蓋上分別設置有潤滑油儲存分配管、潤滑油儲存排出管。潤滑油儲存分配管與潤滑油進油管連接，潤滑油儲存排出管與潤滑油出油管連接。潤滑油儲存分配管、潤滑油儲存排出管上分別設置有潤滑油通道管。進氣外殼經(jīng)進氣外殼螺栓緊固于機殼的底端。
本實用新型發(fā)動機依靠首、中端及尾端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子同時高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的巨大能量作動力。其工作原理是先啟動起動機，使軸流飛輪旋轉(zhuǎn)而帶動主軸上的渦輪風扇旋轉(zhuǎn)，則將機外空氣吸入，并流經(jīng)空氣濾清器過濾后進入液壓氣油泵的空氣泵壓縮成高壓空氣。高壓空氣經(jīng)散熱管散熱、冷卻，通過起動控制閥進入貯氣管內(nèi)，再經(jīng)高壓氣管進入首端液壓油噴嘴噴出而進入液壓油濾清器內(nèi)，經(jīng)尾端液壓氣油泵的液壓油泵壓縮成高壓油。
高壓油經(jīng)散熱管散熱、冷卻，進入液壓油管，通過起動控制閥進入貯氣管，再經(jīng)高壓氣管進入首端液壓油噴嘴，此時空氣與液壓油混合后噴出的液壓氣油，則推動首端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，即進入液壓回油箱內(nèi)，再經(jīng)循環(huán)管至中端液壓油噴嘴噴出，則推動中端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，即進入液壓回油箱內(nèi)，再經(jīng)液壓油出油管、液壓油進油管、液壓油濾清器，進入尾端液壓氣油泵的液壓油泵壓縮成高壓油。該高壓油經(jīng)散熱管散熱、冷卻，進入液壓油管，通過起動控制閥進入貯氣管，再經(jīng)高壓氣管進入首端液壓油噴嘴噴出，則推動首端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，如此周而復始循環(huán)地運轉(zhuǎn)。
潤滑油經(jīng)潤滑油進油管進入潤滑油濾清器，再經(jīng)液壓氣油泵的潤滑油泵壓縮成高壓潤滑油，高壓潤滑油經(jīng)散熱管散熱、冷卻，進入貯氣管，再經(jīng)潤滑油儲存分配管、潤滑油儲存排出管進入潤滑油通道管后再經(jīng)潤滑油濾清器進入液壓氣油泵的潤滑油泵壓縮成高壓潤滑油，如此周而復始地運轉(zhuǎn)，從而達到本發(fā)明的發(fā)動機減少摩擦阻力和減輕零部件之間的摩損，降低功率損失，確保其正常運行和延長使用壽命的目的。
燃油經(jīng)燃油通道管至燃油進油管而進入燃油濾清器過濾后，通過進氣管進入尾端液壓氣油泵的燃油泵壓縮成高壓油，再經(jīng)散熱管散熱、冷卻，進入燃料加熱管加熱后進入燃燒室，并與經(jīng)空氣加熱管加熱后進入燃燒室的熱空氣混合成高壓燃油氣。高壓燃油氣經(jīng)尾端液壓油噴嘴噴出，則推動尾端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，其散熱空氣與廢氣由軸流飛輪外殼上設置的排氣管排出。
本實用新型發(fā)動機采用高壓液氣和高壓空氣與混合燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃氣作動力，分別推動首、中端與尾端的軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子循環(huán)地高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速達8000轉(zhuǎn)/分鐘。它運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，功率大，耗油少，節(jié)能80％。其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，密封性強，散熱、冷卻效果好，對制造材料未特殊要求，成本低。適于飛機、火車、輪船、汽車等各種車輛及發(fā)電、農(nóng)用機械作原動機使用。


圖1，系本實用新型發(fā)動機的主視圖；圖2，系圖1的左側(cè)剖視圖；圖3，系圖1底部的俯視圖；圖4，系液壓氣油泵的主(剖)視圖；圖5，系液壓氣油泵的俯視圖；圖6，系首端液壓氣油泵與輔助部分連接的剖視圖；圖7，系尾端液壓氣油泵與輔助部分連接的剖視圖；圖8，系首端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子與輔助部分連接的剖視圖；圖9，系中端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子與輔助部分連接的剖視圖；圖10，系尾端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子與燃燒室連接的剖視圖；圖11，系軸流飛輪外殼與燃燒部分連接的剖視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合上述附圖實例對本實用新型發(fā)動機具體實施方式
作進一步詳述。本實用新型發(fā)動機的實例包括主機、輔助、燃燒三大部分構(gòu)成。主機部分主要由機殼65、主軸1、渦輪風扇3、渦輪風扇外殼5、軸承套6、潤滑油通道管7、缸蓋8、軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子10、液壓油噴嘴38、液壓氣油泵11、缸體12、泵體15、散熱管14、液壓氣油泵固定架16、氣缸體潤滑管道17、排氣管22、潤滑油儲存分配管49、潤滑油儲存排出管50、外函通風道30、內(nèi)函通風道31組成。
輔助部分主要由進氣外殼24、密封蓋25、空氣濾清器26、潤滑油濾清器55、液壓油濾清器56、燃油濾清器57、液壓油管33、起動控制閥29、貯氣管32、高壓氣管35、液壓自控閥34、液壓回油箱37、循環(huán)管28、潤滑油進油管40、潤滑油出油管41、燃油進油管52、液壓油進油管53、液壓油出油管54組成。
燃燒部分主要由燃燒室23、空氣加熱管42、燃油通道管66、燃料加熱管43、火花塞46組成。
本實用新型發(fā)動機，其主機部分的主軸1經(jīng)設置有軸承21的軸承套6緊固于機殼65上，機殼65的尾端設置有帶排氣管22的軸流飛輪外殼18，底端分別設置有輔助及燃燒部分。渦輪風扇3與發(fā)電機4的磁瓦連接成一體，并經(jīng)緊固件2緊固于主軸1首端的鍵槽48上。設置有散熱管14的至少兩組四泵液壓氣油泵11與至少三個軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子10鄰接，并分別經(jīng)緊固件20緊固于主軸1的鍵槽48上。與起動機47連接的軸流飛輪19設置于主軸1尾端的鍵槽48上。液壓氣油泵11的兩側(cè)經(jīng)液壓氣油泵固定架16與泵體15連接，泵體15與缸體12連接，缸體12上設置有缸蓋8。
本實用新型發(fā)動機上設置的液壓氣油泵11為每組二泵，兩組四泵。其結(jié)構(gòu)相同，用途不同，它們是產(chǎn)生高壓液氣油作動力能量的重要部件，且依次為空氣泵、潤滑油泵、液壓油泵、燃油泵。液壓氣油泵11由外排氣道60、內(nèi)排氣逍62、滑片63、氣泵轉(zhuǎn)子59依次連接組成。氣泵轉(zhuǎn)子59與液壓氣油泵11的缸壁之間構(gòu)成壓力軌道64。每組散熱管14的一端經(jīng)散熱管連接件61分別與液壓氣油泵11的空氣泵、潤滑油泵、液壓油泵、燃油泵連接。該四泵分別經(jīng)進氣管58與分別設置有密封蓋25的空氣濾清器26、潤滑油濾清器55、液壓油濾清器56、燃油濾清器57連接，各種濾清器的底部分別設置有放油螺栓27，它們將過濾后的塵土和砂粒排出。液壓油濾清器56、燃油濾清器57分別與液壓油進油管53、燃油進油管52連接。
本實用新型發(fā)動機，其主軸1上設置相同結(jié)構(gòu)的首、中、尾端三個軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子10是產(chǎn)生推動力的重要部件。它們分別設置有相同結(jié)構(gòu)的首、中、尾端液壓油噴嘴38。首端液壓油噴嘴38的一側(cè)與設置有液壓自控閥34的高壓氣管35和設置有隔板51的貯氣管32，起動控制閥29、液壓油管33及散熱管14的另一端依次連接。隔板51分別將貯氣管32內(nèi)的空氣、潤滑油、液壓油、燃油隔開，使其各行其道。首端液壓油噴嘴38的另一側(cè)與液壓回油箱37、循環(huán)管28依次連接。中端液壓油噴嘴38的一側(cè)與循環(huán)管28連接，另一側(cè)與液壓回油箱37、液壓油出油管54、液壓油進油管53、液壓油濾清器56依次連接。尾端液壓油噴嘴38與燃燒室23連接，燃燒室23分別與空氣加熱管42、燃料加熱管43連接?？諝饧訜峁?2、燃料加熱管43上分別設置有熱氣噴嘴44、熱油噴嘴45?；鸹ㄈ?6分別與空氣加熱管42、燃料加熱管43連接，燃料加熱管43與燃油通道管66連接。軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子10的兩側(cè)設置有密封圈13，轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)沿圓周由內(nèi)向外設置有內(nèi)函通風道31、氣缸體潤滑管道17、密封片39、外函通風道30。
本實用新型發(fā)動機的機殼65首端設置的渦輪風扇外殼5與首端的上、下缸蓋8連接，首、中、尾端的缸蓋8與首、中、尾端的缸體12經(jīng)螺栓9緊固。首、中尾端的上、下缸蓋8上分別設置有潤滑油儲存分配管49、潤滑油儲存排出管50。潤滑油儲分配管49與潤滑油進油管40連接，潤滑油儲存排出管50與潤滑油出油管41連接。潤滑油儲存分配管49、潤滑油儲存排出管50上分別設置有潤滑油通道管7。進氣外殼24經(jīng)進氣外殼螺栓36緊固于機殼65的底端。
權(quán)利要求1.一種液壓式混合燃料噴射軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子高速發(fā)動機，其特征在于主機部分的主軸(1)經(jīng)軸承套(6)緊固于機殼(65)上，機殼(65)的尾端設置有帶排氣管(22)的軸流飛輪外殼(18)，底端分別設置有輔助部分及燃燒部分，渦輪風扇(3)、發(fā)電機(4)連接成一體緊固于主軸(1)上，設置有散熱管(14)的至少兩組四泵的液壓氣油泵(11)與至少三個軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子(10)鄰接，并分別緊固于主軸(1)上，與起動機(47)連接的軸流飛輪(19)設置于主軸(1)的尾端，液壓氣油泵(11)經(jīng)液壓氣油泵固定架(16)與泵體(15)連接，泵體(15)與缸體(12)連接，缸體(12)上設置有缸蓋(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于液壓氣油泵(11)由外排氣道(60)、內(nèi)排氣道(62)、滑片(63)和設置有壓力軌道(64)的氣泵轉(zhuǎn)子(59)依次連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于散熱管(14)一端經(jīng)散熱管連接件(61)分別與液壓氣油泵(11)的空氣泵、潤滑油泵、液壓油泵、燃油泵連接，該四泵分別經(jīng)進氣管(58)與分別設置有密封蓋(25)的空氣濾清器(26)、潤滑油濾清器(55)、液壓油濾清器(56)、燃油濾清器(57)連接，液壓油濾清器(56)、燃油濾清器(57)分別與液壓油進油管(53)、燃油進油管(52)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于三個軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子(10)分別按首、中、尾端設置液壓油噴嘴(38)，首端液壓油噴嘴(38)的一側(cè)與設置有液壓自控閥(34)的高壓氣管(35)和設置有隔板(51)的貯氣管(32)，起動控制閥(29)、液壓油管(33)及散熱管(14)的另一端依次連接，首端液壓油噴嘴(38)的另一側(cè)與液壓回油箱(37)、循環(huán)管(28)依次連接，中端液壓油噴嘴(38)的一側(cè)與循環(huán)管(28)連接，另一側(cè)與液壓回油箱(37)、液壓油出油管(54)、液壓油進油管(53)、液壓油濾清器(56)依次連接，尾端液壓油噴嘴(38)與燃燒室(23)連接，燃燒室(23)分別與空氣加熱管(42)、燃料加熱管(43)連接，空氣加熱管(42)、燃料加熱管(43)上分別設置有熱氣噴嘴(44)、熱油噴嘴(45)，火花塞(46)分別與空氣加熱管(42)、燃料加熱管(43)連接，燃料加熱管(43)與燃油通道管(66)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的發(fā)動機，其特征在于軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子(10)的兩側(cè)設置有密封圈(13)，轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)沿圓周由內(nèi)向外設置有內(nèi)函通風道(31)、氣缸體潤滑管道(17)、密封片(39)、外函通風道(30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于渦輪風扇外殼(5)與首端的上、下缸蓋(8)連接，首、中、尾端的缸蓋(8)與首、中、尾端的缸體(12)經(jīng)螺栓(9)緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的發(fā)動機，其特征在于首、中、尾端的上、下缸蓋(8)上分別設置有潤滑油儲存分配管(49)、潤滑油儲存排出管(50)，潤滑油儲存分配管(49)與潤滑油進油管(40)連接，潤滑油儲存排出管(50)與潤滑油出油管(41)連接，潤滑油儲存分配管(49)、潤滑油儲存排出管(50)上分別設置有潤滑油通道管(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機，其特征在于空氣濾清器(26)、潤滑油濾清器(55)、液壓油濾清器(56)、燃油濾清器(57)的底部分別設置有放油螺栓(27)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于進氣外殼(24)經(jīng)進氣外殼螺栓(36)緊固于機殼(65)的底端。
專利摘要本實用新型提供一種液壓式混合燃料噴射軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子高速發(fā)動機。其主機部分的主軸與機殼連接，機殼尾端設有帶排氣管的軸流飛輪外殼，底端設有輔助及燃燒部分。主軸上設有渦輪風扇，發(fā)電機，首、中、尾端軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子，兩組液壓氣油泵及連接有起動機的軸流飛輪。液壓氣油泵與泵體、缸體依次連接，缸體上設有缸蓋。該機采用高壓液氣油和高壓空氣與混合燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃氣作動力，分別推動首、中端和尾端的軸流飛輪氣渦轉(zhuǎn)子循環(huán)地高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速達8000轉(zhuǎn)/分鐘，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音小，耗油少，節(jié)能80％。它結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，密封性強，散熱好，對制造材料未特殊要求，成本低。適于飛機、火車、輪船、汽車等機動車輛作原動機使用。
文檔編號F01D1/00GK2779070SQ20052000607
公開日2006年5月10日 申請日期2005年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月13日
發(fā)明者蔡萬義 申請人:蔡萬義