專利名稱：橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種可廣泛應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)的泵、發(fā)動(dòng)機(jī)、流量計(jì)裝置中的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞。
經(jīng)檢索有關(guān)專利文獻(xiàn)，尚未發(fā)現(xiàn)有與本發(fā)明結(jié)構(gòu)相同的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞?，F(xiàn)有的往返式活塞，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)或泵高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，活塞的高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生很大的慣性力，使曲軸、軸承承受極大的負(fù)荷，同時(shí)產(chǎn)生較強(qiáng)的振動(dòng)和噪聲，從而限制了單位工作容積功率的提高，由于慣性力的破壞作用，增加了維修費(fèi)，縮短壽命;當(dāng)氣缸處于壓力峰值時(shí)，活塞處于上止點(diǎn)，壓力峰值直接作用于連桿曲軸機(jī)構(gòu)，對(duì)機(jī)構(gòu)起損壞作用。另一種旋轉(zhuǎn)容積式汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)具有轉(zhuǎn)子偏心距。當(dāng)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力，對(duì)缸壁產(chǎn)生撞擊，加劇磨損，并產(chǎn)生振動(dòng)從而限制了轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步提高。這種結(jié)構(gòu)的氣缸密封性能差，燃燒室燃油消耗率高，8字形的包絡(luò)線缸體及轉(zhuǎn)子加工維修困難，潤(rùn)滑系統(tǒng)不完善，低速時(shí)，扭距下降，限制了應(yīng)用領(lǐng)域。
本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)新穎，簡(jiǎn)潔，具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，密封性能好，噪音小，造價(jià)低，效率高，對(duì)稱形的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞。
本發(fā)明的技術(shù)特征是四個(gè)全等的橄欖形轉(zhuǎn)子，以一定邊長(zhǎng)的正方形的四個(gè)頂點(diǎn)為軸心，相鄰轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)軸相互保持垂直，當(dāng)轉(zhuǎn)子在空間作同步同方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，相鄰轉(zhuǎn)子恒為外切，形成一個(gè)周期性擴(kuò)張與縮小的封閉性區(qū)域，構(gòu)成了橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞。
橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞的基本結(jié)構(gòu)由四個(gè)橄欖形轉(zhuǎn)子、兩個(gè)氣缸蓋、一個(gè)氣缸體、四只轉(zhuǎn)子齒輪、一只傳動(dòng)軸和中心齒輪采用螺栓和插銷的連接方式緊固構(gòu)成。轉(zhuǎn)子呈橄欖柱狀，它的截面由兩段 (π)/2 大圓弧和兩段 (π)/2 小圓弧連接構(gòu)成，四個(gè)轉(zhuǎn)子軸在空間的距離構(gòu)成一個(gè)正方形，小圓弧半徑，大圓弧半徑及軸線間的距離根據(jù)不同機(jī)種的活塞要求設(shè)有一定的比例關(guān)系。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、簡(jiǎn)潔，橄欖形轉(zhuǎn)子可兼作承受壓力的缸體和兼作穩(wěn)定作用的飛輪。氣缸壓強(qiáng)處于最高值時(shí)，轉(zhuǎn)子受壓面積最小，從而避免了壓力峰值對(duì)轉(zhuǎn)子軸的破壞作用。本裝置封閉性能好、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、造價(jià)低、效率高，可廣泛應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)的泵、發(fā)動(dòng)機(jī)、流量計(jì)的活塞機(jī)構(gòu)。
以下結(jié)合附圖，說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)及實(shí)施例附

圖1是橄欖形轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是基本型橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3是內(nèi)缸開放式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖附圖4是轉(zhuǎn)子體溝通式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞泵結(jié)構(gòu)示意圖附圖5是間隙通氣式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6是橄欖形轉(zhuǎn)子二沖程內(nèi)燃機(jī)活塞結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖7是橄欖形轉(zhuǎn)子四沖程內(nèi)燃機(jī)活塞結(jié)構(gòu)示意圖。
參照附圖1，轉(zhuǎn)子軸(1)與轉(zhuǎn)子體(2)采用插銷緊固。轉(zhuǎn)子體密封環(huán)(3)安置在轉(zhuǎn)子體兩端的槽內(nèi)，槽底有蛇形簧片(4)使密封環(huán)(3)緊貼氣缸蓋，轉(zhuǎn)子體縱向密封條(5)安置在轉(zhuǎn)子體凹弧面的槽內(nèi)?？招臐L柱(6)安置在轉(zhuǎn)子體凹弧內(nèi)，留有間隙。滾柱封閉環(huán)(7)安置在滾柱兩端，滾柱內(nèi)壁安置彈簧(8)，使?jié)L柱封閉環(huán)緊貼氣缸蓋。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，空心滾柱(6)緊貼在相鄰的轉(zhuǎn)子體(2)上滾動(dòng)。
參照附圖2，橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞的氣缸上下蓋(9、10)上各安置四個(gè)轉(zhuǎn)子軸承，氣缸蓋與氣缸體(11)用螺栓緊固。四個(gè)橄欖形轉(zhuǎn)子安置在氣缸內(nèi)，轉(zhuǎn)子軸一端突出于氣缸上蓋部位，各裝有一只相同的齒輪(12)，齒輪與轉(zhuǎn)子軸緊配合并用插銷固定中心軸(13)即傳入或傳出動(dòng)力軸，中心軸與中心齒輪(14)緊配合，并用插銷固定。中心齒輪與轉(zhuǎn)子軸齒輪嚙合，以保證轉(zhuǎn)子的同步同向旋轉(zhuǎn)。四個(gè)轉(zhuǎn)子及上下缸蓋圍成的閉合性區(qū)域稱作內(nèi)缸，四個(gè)轉(zhuǎn)子與氣缸體及上下缸蓋所圍成的閉合性區(qū)域稱作外缸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，內(nèi)缸和外缸分別擴(kuò)張和縮小二次。
參照附圖3，內(nèi)缸開放式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞泵的上下缸蓋(9、10)中心開孔(15)使內(nèi)缸開放，氣缸體四周各安置一對(duì)進(jìn)氣閥(16)和排氣閥(17)。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，外缸周期性擴(kuò)張與縮小，通過(guò)進(jìn)排氣閥(16、17)的配合，可作為液流泵，本裝置可設(shè)計(jì)大孔徑的進(jìn)排閥門，減小阻力。
參照附圖4，轉(zhuǎn)子體溝通式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞泵的氣缸下蓋(10)中心處安置一只排氣閥門(18)，缸體四周開有進(jìn)氣通道，轉(zhuǎn)子體相對(duì)的大圓弧面斜向溝通。本裝置內(nèi)缸作為工作缸，當(dāng)轉(zhuǎn)子作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)缸擴(kuò)大，流體通過(guò)缸體通道、外缸、轉(zhuǎn)子體通道，進(jìn)入內(nèi)缸。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) (π)/2 后，內(nèi)缸開始縮小，流體受壓從缸蓋排氣閥門(18)排出，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)π后，重復(fù)上述過(guò)程為縮小內(nèi)缸排氣時(shí)的殘留空間，可在內(nèi)缸中安置一個(gè)內(nèi)芯柱。
參照附圖5，將間隙通氣式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞的相對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)子的兩端截成平面，缸體四周設(shè)有進(jìn)排氣通道各一對(duì)，在方形缸體的四角內(nèi)壁各安置一個(gè)空心滾柱(6)，在空芯滾柱的低壓側(cè)安置一個(gè)支承滾柱(19)，支承滾柱(19)鑲嵌在缸體上。當(dāng)轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)缸擴(kuò)大，流體通過(guò)缸體進(jìn)氣通道、外缸、轉(zhuǎn)子端面所設(shè)有的間隙進(jìn)入內(nèi)缸。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) (π)/2 后，內(nèi)缸縮小，流體通過(guò)轉(zhuǎn)子端面設(shè)有的間隙、外缸、從缸體排氣通道排出，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)π后，重復(fù)上述過(guò)程。為減少內(nèi)缸排氣時(shí)的殘留空間，內(nèi)缸中心可安置一個(gè)內(nèi)芯柱。本裝置不需閥門結(jié)構(gòu)，對(duì)流體的阻力小，流體呈持續(xù)流動(dòng)狀態(tài)，流動(dòng)平穩(wěn)。本裝置可作為泵使用，還可設(shè)計(jì)成流量計(jì)，當(dāng)進(jìn)氣通道通入高壓流體時(shí)，可設(shè)計(jì)成動(dòng)力裝置，如蒸氣發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、水力發(fā)動(dòng)機(jī)。
參照附圖6，橄欖形轉(zhuǎn)子二沖程內(nèi)燃機(jī)活塞的氣缸下蓋中心安裝火花塞或噴油嘴(20)，缸體四周安置進(jìn)氣閥門(16)，氣缸上下蓋內(nèi)壁設(shè)有槽形內(nèi)外缸通道(21)，氣缸上下蓋設(shè)有一組排氣閥門(22)。當(dāng)壓縮氣體點(diǎn)火或噴油時(shí)，氣體膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)作功，內(nèi)缸擴(kuò)大，外缸壓縮，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) (π)/2 時(shí)，外缸經(jīng)壓縮的氣體，通過(guò)內(nèi)外缸通道(21)進(jìn)入內(nèi)缸，并將廢氣從排氣閥門(22)掃出。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣閥門(16)開啟，外缸擴(kuò)大氣體進(jìn)入外缸，同時(shí)內(nèi)缸縮小，氣體受壓。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)π時(shí)，進(jìn)氣閥門(16)關(guān)閉。轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，重復(fù)上述過(guò)程。
參照附圖7，橄欖形轉(zhuǎn)子四沖程內(nèi)燃機(jī)活塞的氣缸下蓋中心安置火花塞或噴油嘴(20)缸體四周設(shè)有進(jìn)排氣通道各一對(duì)，將相對(duì)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子一端截成平面，在四方形缸體的四角安置四個(gè)空芯滾柱(6)，滾柱低壓側(cè)安置支承滾柱(19)，支承滾柱(19)鑲嵌在缸體內(nèi)。轉(zhuǎn)子逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，內(nèi)缸擴(kuò)大，氣體通過(guò)缸體進(jìn)氣通道外缸、轉(zhuǎn)子端面所設(shè)有的間隙吸入內(nèi)缸，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) (π)/2 后，內(nèi)缸縮小，氣體壓縮，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)π時(shí)，壓縮氣體點(diǎn)火或噴油，氣體膨脹，推動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)作功，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) (3π)/2 后，內(nèi)缸縮小，廢氣通過(guò)轉(zhuǎn)子端面設(shè)有的間隙、外缸、缸體排氣通道排出。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周后，重復(fù)上述過(guò)程。本裝置無(wú)需閥門結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
權(quán)利要求
1.一種橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞的基本結(jié)構(gòu)是由四個(gè)橄欖形轉(zhuǎn)子、兩個(gè)氣缸蓋、一個(gè)氣缸體、四只轉(zhuǎn)子齒輪、一只傳動(dòng)軸和中心齒輪，采用螺栓和插銷的連接方式緊固構(gòu)成；其特征是轉(zhuǎn)子呈橄欖柱狀，它的截面由兩段 (π)/2 大圓弧和兩段 (π)/2 小圓弧連接構(gòu)成，轉(zhuǎn)子兩端的滾柱，既是轉(zhuǎn)子的構(gòu)成部分，又是組合活塞的密封結(jié)構(gòu)。四個(gè)轉(zhuǎn)子軸在空間的距離構(gòu)成一個(gè)正方形，小圓弧半徑、大圓弧半徑及軸線間的距離根據(jù)不同機(jī)種要求設(shè)有一定的比例關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞，其特征是當(dāng)應(yīng)用于內(nèi)缸開放式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞泵時(shí)，在上下缸蓋(9、10)中心開孔，氣缸體四周各安置一對(duì)進(jìn)氣閥(16)和排氣閥(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞，其特征是當(dāng)應(yīng)用于轉(zhuǎn)子體溝通式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞泵時(shí)，在氣缸下蓋(10)中心處安置一只排氣閥門(18)，缸體四周開有進(jìn)氣通道，轉(zhuǎn)子體相對(duì)的大圓弧面斜向溝通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞，其特征是當(dāng)應(yīng)用于間隙通氣式橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞時(shí)，將相對(duì)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子的兩端截成平面，缸體四周設(shè)有進(jìn)排氣通道各一對(duì)，在缸體的四角內(nèi)壁各安置一個(gè)空心滾柱(6)，在空芯滾柱的低壓側(cè)安置一個(gè)支承滾柱(19)，支承滾柱鑲嵌在缸體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞，當(dāng)應(yīng)用于二沖程內(nèi)燃機(jī)活塞時(shí)，在氣缸下蓋中心安裝火花塞或噴油嘴(20)，缸體四周安置進(jìn)氣閥門(16)，氣缸上下蓋內(nèi)壁設(shè)有槽形內(nèi)外缸通道(21)，氣缸上、下蓋設(shè)有一組排氣閥門(22)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞，其特征是當(dāng)應(yīng)用于四沖程內(nèi)燃機(jī)活塞時(shí)，在氣缸下蓋中心安置火花塞或噴油嘴(20)，缸體四周設(shè)有進(jìn)排氣通道各一對(duì)，將相對(duì)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子一端截成平面。在缸體的四角安置四個(gè)空芯滾柱(6)，滾柱低壓側(cè)安置支承滾柱(19)，支承滾柱(19)鑲嵌在缸體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明是一種可應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)、泵、流量計(jì)裝置中的橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞。橄欖形轉(zhuǎn)子組合活塞是由橄欖轉(zhuǎn)子、氣缸蓋、氣缸體、轉(zhuǎn)子齒輪、傳動(dòng)軸、中心齒輪，采用螺栓緊固構(gòu)成。以正方形的四個(gè)頂點(diǎn)為軸心，相鄰轉(zhuǎn)子恒為外切，形成一個(gè)周期性擴(kuò)脹與縮小的封閉區(qū)域，構(gòu)成活塞。具有運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，噪音小，造價(jià)低，效率高，封閉性能好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F01C1/10GK1044973SQ8910112
公開日1990年8月29日 申請(qǐng)日期1989年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月18日
發(fā)明者劉學(xué)范 申請(qǐng)人:劉學(xué)范