一种内燃转子发动机及其在泵、气动机中的应用的制作方法

1.本发明涉及发动机技术，可用于飞机、汽车、轮船、电厂等作为发动机使用，也可用于泵等使用，具体涉及一种内燃转子发动机及其在泵、气动机中的应用。


背景技术：

2.现有的普通转子发动机采用偏心转子，转子磨损比较高，维修成本比较高，使用寿命比较短。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术中的问题，设计了一种内燃转子发动机，具有优点：一、转子转动过程中以自身轴线转动，不偏心，所以磨损比较小，维修成本降低，使用寿命变长。
4.二、在转子上旋转使得转子及叶片作为一个整体可以平衡旋转，节约自身运动时的能量损耗。
5.三、腔体a、腔体b、腔体c的尺寸可根据需要自主调整，便于改变压缩比。
6.本发明公开的技术方案如下：一种内燃转子发动机，包括底座，底座上具有圆形凹槽，圆形凹槽内转动安装有转子，转子中心处固定安装有输出轴，输出轴伸出至底座下方，底座周向上具有挡边，挡边内壁在上下方向的投影轨迹包括n组路径，每组路径包括路径a、路径b，n≥1，且为整数；转子上设有以假想弦a为直径的半圆形槽，半圆形槽的底部与底座上端面平齐；假想弦a的中心处具有转轴a，转轴a与转子转动连接，转轴上固定安装有叶片；转轴a上固定有齿轮a，输出轴上转动安装有齿轮c，齿轮c固定在底座上，齿轮a和齿轮c之间通过过渡齿轮连接，过渡齿轮至少包括齿轮b，齿轮b以自身轴线为中心转动安装在转子上；路径数量与齿轮c、齿轮a之间满足关系：n=（齿轮c的齿数
÷
齿轮a的齿数）*2；转子转动方向与叶片端点沿挡边内壁转动方向相同，转子转动方向与叶片自转方向相反。
7.在上述方案的基础上，作为优选，半圆形槽的上端面拉通，叶片上设有密封件，用于在转动过程中与挡边、转子之间形成密封，齿轮a、过渡齿轮、齿轮c位于转子的背面。
8.在上述方案的基础上，作为优选，路径a为曲线，路径b为曲线或多边形。
9.在上述方案的基础上，作为优选，半圆形槽为开设在转子侧壁的凹槽，也即半圆形槽的上端面不拉通，转子的正面和/或背面设有一组齿轮a、过渡齿轮、齿轮c。
10.在上述方案的基础上，作为优选，当n为1时，路径a、路径b的交点为a1点、b1点；假想弦a的两端分别为a2点、b2点；叶片的一端为a3点，另一端为b3点；在所述的转子转动过程中，当a1点、a2点、a3点重合以及b1点、b2点、b3点重合时为
初始状态，叶片与半圆形槽之间形成腔体a，并与路径b之间形成腔体b，转子与底座之间形成腔体c，外动力驱动转子顺时针转动，同时带动叶片相对于半圆形槽逆时针转动，同时，叶片相对于底座顺时针转动。
11.在上述方案的基础上，作为优选，转动过程包括，一、进排气：当b3点越过进气口或a2点运动至b1点时，位于b1点下方的路径a上的进气口打开，位于a1点上方的排气口也处于打开状态，向叶片和路径a之间的腔体内注入气体，同时排气，b3点接近排气口或b2点运动至a1点时，排气口、进气口关闭，当转子旋转360度后，叶片旋转180度，a3点与b2点、b1点重合，b3点与a1点、a2点重合，此时，腔体a以及腔体c内存在气体；二、压缩：在外动力的持续驱动下，转子顺时针运动360度，直至a1点、a2点、a3点重合以及b1点、b2点、b3点重合，将气体压缩至腔体b内，腔体a、腔体c内无气体；三、点火：在外动力驱动b3点下移越过b1点后停止外动力输入，点火装置启动，驱动叶片转动，带动转子转动，转动360度后，点火后的废气位于腔体a和腔体c内，a3点与b2点、b1点重合，b3点与a1点、a2点重合；四、进排气：外动力带动转子继续转动，当a3点转动越过进气口或a2点运动至b1点时，位于b1点下方的路径a上的进气口打开，位于a1点上方的排气口也处于打开状态，向叶片和路径a之间的腔体内注入气体，同时排气，b3点接近排气口或b2点运动至a1点时，排气口、进气口关闭，当转子旋转360度后，叶片旋转180度， b3点与b2点、b1点重合，a3点与a1点、a2点重合，此时，腔体a以及腔体c内存在气体；五、压缩，在外动力的持续驱动下，转子顺时针运动360度，直至a1点、a2点、b3点重合以及b1点、b2点、a3点重合，将气体压缩至腔体b内，腔体a、腔体c内无气体；六、点火：在外动力驱动a3点下移越过b1点后停止外动力输入，点火装置启动，驱动叶片转动，带动转子转动，转动360度后，点火后的废气位于腔体a和腔体c内，b3点与b2点、b1点重合，a3点与a1点、a2点重合；七、循环执行。
12.一种内燃转子发动机在泵中的应用。
13.一种内燃转子发动机在气动机中的应用。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：一、转子转动过程中以自身轴线转动，不偏心，所以磨损比较小。
15.二、在转子上旋转使得转子及叶片作为一个整体可以平衡旋转，节约自身运动时的能量损耗。
16.三、腔体a、腔体b、腔体c的尺寸可根据需要自主调整，便于改变压缩比。
附图说明
17.图1本发明的结构示意图。
18.图2是转子顺时针转动90度后的结构示意图；图3是转子顺时针转动180度后的结构示意图；图4是转子顺时针转动270度后的结构示意图；图5是转子顺时针转动360度的结构示意图；
图6是齿轮传动示意图。
实施方式
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
20.参见图1-6，内燃转子发动机包括底座1以及固定安装在底座上的上盖，底座的中心处具有圆形凹槽，圆形凹槽内转动安装有转子2，转子中心处固定安装有输出轴3，输出轴伸出至底座下方，底座周向上具有挡边，挡边内壁在上下方向的投影轨迹包括n组路径，每组路径包括路径a、路径b，n≥1，且为整数。路径a为曲线，路径b为曲线或多边形。
21.在转子的弦a处并以该弦a为直径形成上具有半圆形槽8，半圆形槽的底部与底座上端面平齐。
22.弦a的中心处具有转轴a11，转轴a与转子转动连接，转轴上固定安装有叶片12。
23.转轴a上固定有齿轮a21，输出轴上转动安装有齿轮c22，齿轮c固定在底座上，齿轮a和齿轮c之间通过过渡齿轮连接，过渡齿轮至少包括齿轮b23，齿轮b以自身轴线为中心转动安装在转子上。
24.路径数量与齿轮c、齿轮a之间满足关系：n=（齿轮c的齿数
÷
齿轮a的齿数）*2。
25.转子转动方向与叶片端点沿挡边内壁转动方向相同，转子转动方向与叶片自转方向相反。
26.其中，转子与上盖之间转动并密封配合。
27.半圆形槽存在多种设计，如自转子上面开设形成，也即半圆形槽的上端面拉通，叶片上设有密封件，用于在转动过程中与挡边、转子、上盖之间形成密封，齿轮a、过渡齿轮、齿轮c位于转子的背面。
28.或半圆形槽自转子侧壁开设，也即半圆形槽的上端面不拉通，转子的正面和/或背面各设有一组齿轮a、过渡齿轮、齿轮c。
29.工作时，齿轮a的动力作用在齿轮b上，齿轮b上的动力作用于齿轮c上，由于齿轮c固定在底座上，齿轮c固定相对于底座也即外壳不动，齿轮b作用于齿轮c上的作用力产生反作用力，反作用力推动齿轮b绕齿轮c运动带动转子的输出轴作反向运动。
30.当齿轮c的齿数为齿轮a的齿数1/2时，转子旋转360度，转子叶片端点形成一个曲线；当齿轮c的齿数等于齿轮a的齿数时，转子旋转360度，转子叶片端点形成两个曲线；当齿轮c的齿数为齿轮a的齿数3/2倍时，转子旋转360度，转子叶片端点形成三个曲线；为了增加输出动力，可以采用多个缸体串联，也可以增加转子上的转子叶片数量。
31.以n为1也即轮c的齿数为齿轮a的齿数1/2时为例作进一步说明。
32.当n为1时，路径a、路径b的交点为a1点6、b1点7；假想弦a的两端分别为a2点9、b2点10，叶片的一端为a3点13，另一端为b3点14，在所述的转子转动过程中，当a1点、a2点、a3点重合以及b1点、b2点、b3点重合时为初始状态，叶片与半圆形槽之间形成腔体a18，并与曲线路径b之间形成腔体b19，转子与底
座之间形成腔体c20，外动力驱动转子顺时针转动，同时带动叶片相对于半圆形槽逆时针转动，叶片相对于底座也是顺时针转动，具体的，一、进排气：当b3点越过进气口15或a2点运动至b1点时，位于b1点下方的曲线路径a上的进气口打开，位于a1点上方的排气口16也处于打开状态，向叶片和曲线路径a之间的腔体内注入气体，同时排气，b3点接近排气口或b2点运动至a1点时，排气口、进气口关闭，当转子旋转360度后，叶片旋转180度，a3点与b2点、b1点重合，b3点与a1点、a2点重合，此时，腔体a以及腔体c内存在气体。
33.二、压缩：在外动力的持续驱动下，转子顺时针运动360度，直至a1点、a2点、a3点重合以及b1点、b2点、b3点重合，将气体压缩至腔体b内，腔体a、腔体c内无气体。
34.三、点火：在外动力驱动b3点下移越过b1点后停止外动力输入，点火装置17启动，驱动叶片转动，带动转子转动，转动360度后，点火后的废气位于腔体a和腔体c内，a3点与b2点、b1点重合，b3点与a1点、a2点重合。
35.四、进排气：外动力带动转子继续转动，当a3点转动越过进气口或a2点运动至b1点时，位于b1点下方的曲线路径a上的进气口打开，位于a1点上方的排气口也处于打开状态，向叶片和曲线路径a之间的腔体内注入气体，同时排气，b3点接近排气口或b2点运动至a1点时，排气口、进气口关闭，当转子旋转360度后，叶片旋转180度， b3点与b2点、b1点重合，a3点与a1点、a2点重合，此时，腔体a以及腔体c内存在气体。
36.五、压缩，在外动力的持续驱动下，转子顺时针运动360度，直至a1点、a2点、b3点重合以及b1点、b2点、a3点重合，将气体压缩至腔体b内，腔体a、腔体c内无气体。
37.六、点火：在外动力驱动a3点下移越过b1点后停止外动力输入，点火装置启动，驱动叶片转动，带动转子转动，转动360度后，点火后的废气位于腔体a和腔体c内，b3点与b2点、b1点重合，a3点与a1点、a2点重合。
38.七、循环执行。
39.其中，当为单缸时，外动力为承重盘。当为多缸时，非同步，可用前一级缸为后一级缸提供动力。
40.作为气动机时，不使用点火装置或拆下点火装置，顺时针转动时，需先输入动力，或不使用额外动力，通过增加叶片及半圆形槽数量使得初始状态可以获得动力，转子的b2点越过进气口，进气口输入高压气体，同时，打开排气口，排气口常开，高压气体推动转子旋转输出动力。
41.作为泵使用时，不使用点火装置或拆下点火装置，输入动力使转子顺时针，当转子的b2点越过进气口，叶片、转子以及挡边之间形成腔体b变大，压力降低，进气口成为吸入口，腔体c压力变大，排气口成为排出口，反之，排气口成为吸入口，进气口成为排出口。
42.其中，排气口、进气口均距离对应的a1点、b1点越近越好。
43.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种内燃转子发动机，其特征在于，包括底座，底座上具有圆形凹槽，圆形凹槽内转动安装有转子，转子中心处固定安装有输出轴，输出轴伸出至底座下方，底座周向上具有挡边，挡边内壁在上下方向的投影轨迹包括n组路径，每组路径包括路径a、路径b，n≥1，且为整数；转子上设有以假想弦a为直径的半圆形槽，半圆形槽的底部与底座上端面平齐；假想弦a的中心处具有转轴a，转轴a与转子转动连接，转轴上固定安装有叶片；转轴a上固定有齿轮a，输出轴上转动安装有齿轮c，齿轮c固定在底座上，齿轮a和齿轮c之间通过过渡齿轮连接，过渡齿轮至少包括齿轮b，齿轮b以自身轴线为中心转动安装在转子上；路径数量与齿轮c、齿轮a之间满足关系：n=（齿轮c的齿数
÷
齿轮a的齿数）*2；转子转动方向与叶片端点沿挡边内壁转动方向相同，转子转动方向与叶片自转方向相反。2.如权利要求1所述的内燃转子发动机，其特征在于，半圆形槽的上端面拉通，叶片上设有密封件，用于在转动过程中与挡边、转子之间形成密封，齿轮a、过渡齿轮、齿轮c位于转子的背面。3.如权利要求1所述的内燃转子发动机，其特征在于，路径a为曲线，路径b为曲线或多边形。4.如权利要求1所述的转子发动机，其特征在于，半圆形槽为开设在转子侧壁的凹槽，也即半圆形槽的上端面不拉通，转子的正面和/或背面设有一组齿轮a、过渡齿轮、齿轮c。5.如权利要求1所述的内燃转子发动机，其特征在于，当n为1时，路径a、路径b的交点为a1点、b1点；假想弦a的两端分别为a2点、b2点；叶片的一端为a3点，另一端为b3点；在所述的转子转动过程中，当a1点、a2点、a3点重合以及b1点、b2点、b3点重合时为初始状态，叶片与半圆形槽之间形成腔体a，并与路径b之间形成腔体b，转子与底座之间形成腔体c，外动力驱动转子顺时针转动，同时带动叶片相对于半圆形槽逆时针转动，同时，叶片相对于底座顺时针转动。6.如权利要求5所述的内燃转子发动机，其特征在于，转动过程包括，一、进排气：当b3点越过进气口或a2点运动至b1点时，位于b1点下方的路径a上的进气口打开，位于a1点上方的排气口也处于打开状态，向叶片和路径a之间的腔体内注入气体，同时排气，b3点接近排气口或b2点运动至a1点时，排气口、进气口关闭，当转子旋转360度后，叶片旋转180度，a3点与b2点、b1点重合，b3点与a1点、a2点重合，此时，腔体a以及腔体c内存在气体；二、压缩：在外动力的持续驱动下，转子顺时针运动360度，直至a1点、a2点、a3点重合以及b1点、b2点、b3点重合，将气体压缩至腔体b内，腔体a、腔体c内无气体；三、点火：在外动力驱动b3点下移越过b1点后停止外动力输入，点火装置启动，驱动叶片转动，带动转子转动，转动360度后，点火后的废气位于腔体a和腔体c内，a3点与b2点、b1点重合，b3点与a1点、a2点重合；四、进排气：外动力带动转子继续转动，当a3点转动越过进气口或a2点运动至b1点时，
位于b1点下方的路径a上的进气口打开，位于a1点上方的排气口也处于打开状态，向叶片和路径a之间的腔体内注入气体，同时排气，b3点接近排气口或b2点运动至a1点时，排气口、进气口关闭，当转子旋转360度后，叶片旋转180度， b3点与b2点、b1点重合，a3点与a1点、a2点重合，此时，腔体a以及腔体c内存在气体；五、压缩，在外动力的持续驱动下，转子顺时针运动360度，直至a1点、a2点、b3点重合以及b1点、b2点、a3点重合，将气体压缩至腔体b内，腔体a、腔体c内无气体；六、点火：在外动力驱动a3点下移越过b1点后停止外动力输入，点火装置启动，驱动叶片转动，带动转子转动，转动360度后，点火后的废气位于腔体a和腔体c内，b3点与b2点、b1点重合，a3点与a1点、a2点重合；七、循环执行。7.一种内燃转子发动机在泵中的应用。8.一种内燃转子发动机在气动机中的应用。

技术总结
本发明公开了一种内燃转子发动机及其在泵、气动机中的应用，内燃发动机包括底座，底座上转动安装有转子，转子中心处固定安装有输出轴，底座周向上具有挡边；转子上设有的半圆形槽；半圆形槽的中心处具有转轴A，转轴A与转子转动连接，转轴上固定有叶片；转轴A上固定有齿轮A，齿轮C固定在底座上并与输出轴同轴线，齿轮A和齿轮C之间通过齿轮B连接；路径数量与齿轮C、齿轮A之间满足关系：N=（齿轮C的齿数


技术研发人员：李波
受保护的技术使用者：淮安三为科技有限公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/5/23