行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的制作方法
【專利摘要】一種行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其兩端由端蓋封閉的筒形定子(1)內(nèi)設(shè)曲軸(4)，其兩端的主軸頸支承在端蓋中心、中段的行星軸頸支承有行星柱(5)，行星柱徑向插有一組伸縮葉片(6)，行星柱及葉片的左、右側(cè)與端蓋內(nèi)壁，葉片外側(cè)與定子內(nèi)壁均做滑動密封配合，各葉片將定子內(nèi)腔分割成一組汽缸，行星柱繞定子軸線公轉(zhuǎn)時反向自轉(zhuǎn)、使各缸容積周期性增減，依次完成吸氣、壓縮、做功、排氣行程。燃?xì)馀蛎浲苿尤~片和行星柱雙雙做功扭矩大；汽缸密排功率足；自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)反向，運(yùn)動件與固定件相對速度低、摩擦小。
【專利說明】
行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動機(jī)，尤其涉及一種行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)的往復(fù)運(yùn)動件多，加上笨重的曲柄連桿機(jī)構(gòu)，使其有害慣性大、機(jī)件粗笨，功耗多、振動大、磨損快。通過廣泛檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本實(shí)用新型相同的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是為克服往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)不合理造成體積、重量大，效率低的缺陷，而提供的一種行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:筒形的定子的兩端由端蓋封閉，內(nèi)設(shè)連接飛輪的曲軸，曲軸兩端系主軸頸、支承在端蓋中心，曲軸中段系行星軸頸、支承有做轉(zhuǎn)動配合的行星柱，行星柱上開有兩個以上的徑向的插槽，各槽插有做伸縮式滑動密封配合的葉片，葉片的內(nèi)側(cè)與槽底之間設(shè)彈簧使其外側(cè)緊貼定子內(nèi)壁，行星柱及葉片的左、右側(cè)與端蓋內(nèi)壁之間均做滑動密封配合，各葉片將定子內(nèi)腔分割成與葉片數(shù)量相同的封閉空間，作為發(fā)動機(jī)的各汽缸，在一側(cè)端蓋的內(nèi)壁同軸固接有固定齒輪，固定齒輪一側(cè)的行星柱上同軸固接有自轉(zhuǎn)齒輪，固定齒輪一側(cè)的曲軸臂上固接有行星架、其上支承有同軸固接的行星齒輪、被動齒輪，行星齒輪與固定齒輪同齒數(shù)嚙合、被動齒輪與自轉(zhuǎn)齒輪同齒數(shù)嚙合，固定齒輪一側(cè)的行星柱端面開有凹槽以容納曲軸臂及上述齒輪系、另一端面也開有凹槽容納另一曲軸臂，在定子壁上均布多組進(jìn)氣活門、火花塞、排氣活門，組數(shù)同葉片數(shù)。
[0006]在上述主要技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以增加以下進(jìn)一步完善的技術(shù)方案:
[0007]沿葉片的外側(cè)面開有通長的嵌槽，槽內(nèi)嵌有做滑動密封配合的伸縮密封條，伸縮密封條內(nèi)側(cè)與槽底之間設(shè)彈簧。
[0008]沿伸縮密封條的外側(cè)鉸接有擺動密封條，擺動密封條外側(cè)的型面與定子的內(nèi)壁相同。
[0009]對于有偶數(shù)個葉片的發(fā)動機(jī)，將對稱于行星柱軸線設(shè)置的每一對葉片，用連接桿連接。
[0010]將行星柱上的插槽及葉片傾斜于徑向。
[0011]在一側(cè)的端蓋上制有凹槽以容納曲軸臂及齒輪傳動系統(tǒng)，在另一側(cè)的端蓋上也制有凹槽以容納另一個曲軸臂。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:由于采用本方案，發(fā)動機(jī)無曲柄連桿機(jī)構(gòu)和往復(fù)運(yùn)動件，可直接輸出旋轉(zhuǎn)動力，簡化了發(fā)動機(jī)構(gòu)造，其消極質(zhì)量、有害慣性、機(jī)械振動及磨損均小，效率高、功耗小，體小質(zhì)輕。
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明?！靖綀D說明】:
[0014]圖1為實(shí)施例1的主視圖；
[0015]圖2為圖1的左視圖；
[ΟΟ??]圖3為圖2的A---A#lj視放大圖；
[0017]圖4—圖12為曲軸從0°旋轉(zhuǎn)至720°的工作過程示意圖；
[0018]圖13為葉片外側(cè)嵌有伸縮密封條的情形；
[0019]圖14為伸縮密封條外側(cè)鉸接擺動密封條的情形；
[0020]圖15為對稱于行星柱軸線設(shè)置的每對葉片被連接桿連接的情形；
[0021]圖16為實(shí)施例3的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:
[0023]如圖1、2、3所示，本實(shí)用新型行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，筒形的定子I的兩端由端蓋2封閉，內(nèi)設(shè)連接飛輪3的曲軸4，曲軸兩端系主軸頸、支承在端蓋中心，曲軸中段系行星軸頸、支承有做轉(zhuǎn)動配合的行星柱5，行星柱上開有兩個以上的徑向的插槽，各槽插有做伸縮式滑動密封配合的葉片6，葉片的內(nèi)側(cè)與槽底之間設(shè)彈簧使其外側(cè)緊貼定子內(nèi)壁，行星柱及葉片的左、右側(cè)與端蓋內(nèi)壁之間均做滑動密封配合，各葉片將定子內(nèi)腔分割成與葉片數(shù)量相同的封閉空間，作為發(fā)動機(jī)的各汽缸(G1、G2、G3、G4)。其傳動系是:在一側(cè)端蓋的內(nèi)壁同軸固接有固定齒輪7，固定齒輪一側(cè)的行星柱上同軸固接有自轉(zhuǎn)齒輪8，固定齒輪一側(cè)的曲軸臂上固接有行星架9、其上支承有同軸固接的行星齒輪10、被動齒輪11，行星齒輪與固定齒輪同齒數(shù)嚙合、被動齒輪與自轉(zhuǎn)齒輪同齒數(shù)嚙合，固定齒輪一側(cè)的行星柱端面開有凹槽以容納曲軸臂及上述齒輪系、另一端面也開有凹槽容納另一曲軸臂。行星柱可在定子內(nèi)邊公轉(zhuǎn)、邊自轉(zhuǎn)，周期性改變位置，使各葉片周期性伸縮、各汽缸容積周期性增減，在各缸容積處于最小時所對應(yīng)的定子壁上，均設(shè)一組進(jìn)氣活門12、火花塞13、排氣活門14。下面結(jié)合圖2、3和圖412(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)，以Gl汽缸為例具體說明發(fā)動機(jī)傳動和工作原理:
[0024 ]發(fā)動機(jī)啟動時，啟動電機(jī)(圖中未畫出)帶動曲軸4順時針旋轉(zhuǎn)，曲軸帶動行星柱5順時針公轉(zhuǎn)，行星架9又帶動行星齒輪10繞固定齒輪7順時針滾動、并在滾動中產(chǎn)生順時針自轉(zhuǎn)、且?guī)颖粍育X輪11順時針自轉(zhuǎn)，被動齒輪又帶動自轉(zhuǎn)齒輪8連同行星柱逆時針自轉(zhuǎn)(如圖2、3);
[0025]轉(zhuǎn)動至圖4位置，Gl汽缸容積最小并漸增、進(jìn)氣活門12開、吸氣始;至圖5位置，缸容續(xù)增、吸氣;至圖6位置，缸容最大并漸減、進(jìn)氣活門關(guān)、吸氣止、壓氣始;至圖7位置，缸容續(xù)減、壓氣;至圖8位置，混合氣體積壓至最小、進(jìn)氣活門關(guān)、火花塞13點(diǎn)火燃燒、做功始、缸容漸增；
[0026]做功期間(如圖3、圖9)，G1缸內(nèi)燃?xì)馀蛎洠皇乔胺饺~片(沿行星柱5自轉(zhuǎn)方向)受力Fl，克服后方葉片受力F2，推動前方葉片逆時針旋轉(zhuǎn)、并帶動行星柱連同自轉(zhuǎn)齒輪8繼續(xù)保持逆時針自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)齒輪又帶動被動齒輪11連同行星齒輪10順時針自轉(zhuǎn)，行星齒輪在固定齒輪7上順時針自轉(zhuǎn)時、產(chǎn)生了繞固定齒輪的順時針公轉(zhuǎn)，并推動行星架9連同曲軸4繼續(xù)保持順時針旋轉(zhuǎn)而做功;二是行星柱外壁受力F3指向行星軸頸、對主軸頸形成力矩，推動曲軸繼續(xù)保持順時針旋轉(zhuǎn)而做功；
[0027]轉(zhuǎn)至圖10位置，前、后葉片露出長度相等、受力互抵，行星柱外壁受力指向主軸頸、力矩消失，缸容最大并漸減、燃?xì)馀蛎浗Y(jié)束、做功止(發(fā)動機(jī)靠飛輪3慣性維持轉(zhuǎn)動)、排氣活門14啟、排氣始;至圖11位置，缸容續(xù)減、排氣;至圖12位置，缸容最小、排氣活門關(guān)、排氣止，完成一個工作循環(huán)、進(jìn)入下一循環(huán)并不斷重復(fù)。
[0028]G2、G3、G4各缸工作過程與Gl相同，僅工作相位依次相差90°。
[0029]該機(jī)燃?xì)鈮毫ν瑫r推動葉片和行星柱雙雙做功，氣壓利用足、扭矩大、功效高;且多缸密排、還可多定子串聯(lián)，能量密度大;又因運(yùn)動件自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)反向，使各運(yùn)動件相對于固定件運(yùn)動速度低，減小磨損和內(nèi)阻。
[0030]在上述主要技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以增加以下進(jìn)一步完善的技術(shù)方案:
[0031]如圖13所示:沿葉片6的外側(cè)面開有通長的嵌槽，槽內(nèi)嵌有做滑動密封配合的伸縮密封條15，伸縮密封條內(nèi)側(cè)與槽底之間設(shè)彈簧，使其外側(cè)始終壓緊定子I內(nèi)壁做滑動密封配合、強(qiáng)化密封。
[0032]如圖14所示:沿伸縮密封條15的外側(cè)鉸接有擺動密封條16，擺動密封條外側(cè)的型面與定子I的內(nèi)壁相同。無論葉片6在運(yùn)動中與定子成何角度，擺動密封條都可通過其擺動補(bǔ)償，使自己外側(cè)的整個型面始終與定子內(nèi)壁保持面接觸、強(qiáng)化密封、減小磨損。
[0033]如圖15所示:對于有偶數(shù)個葉片的發(fā)動機(jī)，將對稱于行星柱5軸線設(shè)置的每一對葉片，用連接桿17連接，因每一對葉片旋轉(zhuǎn)離心力反向，連成一體后，可使兩個葉片的離心力部分抵消，以減其外側(cè)對定子I內(nèi)壁造成的壓力。
[0034]實(shí)施例2:
[0035]如圖1中虛線所示，將行星柱5上的插槽及葉片6傾斜于徑向，使其傾斜于定子I內(nèi)壁，以減小葉片離心力對定子內(nèi)壁造成的壓力和摩擦。
[0036]實(shí)施例3:
[0037]如圖16所示，在一側(cè)的端蓋上制有凹槽以容納曲軸臂及齒輪傳動系統(tǒng)，在另一側(cè)的端蓋上也制有凹槽以容納另一個曲軸臂。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:筒形的定子(I)的兩端由端蓋(2)封閉，內(nèi)設(shè)連接飛輪(3)的曲軸(4)，曲軸兩端系主軸頸、支承在端蓋中心，曲軸中段系行星軸頸、支承有做轉(zhuǎn)動配合的行星柱(5)，行星柱上開有兩個以上的徑向的插槽，各槽插有做伸縮式滑動密封配合的葉片(6)，葉片的內(nèi)側(cè)與槽底之間設(shè)彈簧使其外側(cè)緊貼定子內(nèi)壁，行星柱及葉片的左、右側(cè)與端蓋內(nèi)壁之間均做滑動密封配合，各葉片將定子內(nèi)腔分割成與葉片數(shù)量相同的封閉空間，作為發(fā)動機(jī)的各汽缸，在一側(cè)端蓋的內(nèi)壁同軸固接有固定齒輪(7)，固定齒輪一側(cè)的行星柱上同軸固接有自轉(zhuǎn)齒輪(8)，固定齒輪一側(cè)的曲軸臂上固接有行星架(9)、其上支承有同軸固接的行星齒輪(10)、被動齒輪(11)，行星齒輪與固定齒輪同齒數(shù)嚙合、被動齒輪與自轉(zhuǎn)齒輪同齒數(shù)嚙合，固定齒輪一側(cè)的行星柱端面開有凹槽以容納曲軸臂及上述齒輪系、另一端面也開有凹槽容納另一曲軸臂，在定子壁上均布多組進(jìn)氣活門(12)、火花塞(13)、排氣活門(14)，組數(shù)同葉片數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:沿葉片(6)的外側(cè)面開有通長的嵌槽，槽內(nèi)嵌有做滑動密封配合的伸縮密封條(15 )，伸縮密封條內(nèi)側(cè)與槽底之間設(shè)彈簧。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:沿伸縮密封條(15)的外側(cè)鉸接有擺動密封條(16)，擺動密封條外側(cè)的型面與定子(I)的內(nèi)壁相同。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:對于有偶數(shù)個葉片的發(fā)動機(jī)，將對稱于行星柱(5)軸線設(shè)置的每一對葉片，用連接桿(17)連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:將行星柱(5)上的插槽及葉片(6)傾斜于徑向。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的行星轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，其特征在于:在一側(cè)的端蓋上制有凹槽以容納曲軸臂及齒輪傳動系統(tǒng)，在另一側(cè)的端蓋上也制有凹槽以容納另一個曲軸臂。
【文檔編號】F02B53/00GK205477922SQ201521069648
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月14日
【發(fā)明人】苗軍
【申請人】苗軍