螺旋发动机的制作方法

螺旋发动机
一、技术领域
1.螺旋发动机属于机械科技领域。螺旋发动机，又名叶轮发动机或螺旋动力机，其可能是未来结构最简单、科技含量较高、做功效率很高的发动机。螺旋发动机，是利用高能高速物质微粒不断反复做螺旋回转运动做功的发动机。螺旋发动机，可以用于燃油和燃气类的“内燃机”，也可以用于空气压、蒸汽压、水流压和油压类的“动力机”或“马达”或“动力工具”等。
二、

背景技术：

2.众所周知，市场上有两种传统的、技术成熟的、民用的发动机：一是广泛用于汽车和轮船的活塞发动机；二是广泛用于航空领域的涡扇发动机。螺旋发动机是与上述不同的、尚未开发的另一类发动机。螺旋发动机工作原理与涡扇发动机相似，其会用到一些涡扇发动机的成熟技术。螺旋发动机的结构比较简单，其做功效率估计会超过上述两种传统发动机。
三、附图说明
3.图1是螺旋发动机的纵向剖面图，图2是图1的f-f横向剖面图。如图所示。叶轮(2)可为整体铸造，其由叶片(6)、叶片前端横向加强板(4)、叶片后端横向加强板(7)、叶片中间横向加强板(10)、前端轴(1)和后端轴(9)组成。叶轮(2)可在机壳(5)内无摩擦高速旋转。机壳(5)固定支撑在前端盖(3)和后端盖(8)上。
四、

技术实现要素：

4.(一)、工作原理：具有一定压力的压缩空气供入r腔内，经供油点火燃烧后，演变成了高温高压高能高速物质微粒，该物质微粒经g口整形后，切向供入螺旋发动的叶轮(2)，叶轮在高能高速物质微粒的“螺旋惯性力”推动下高速旋转。高能高速物质微粒可以在机壳(5)内经若干次的螺旋回转运动，螺旋惯性力大的物质微粒靠近外圆周，螺旋惯性力小的物质微粒靠近回转中心。螺旋发动机的名称由此而来。当高能高速物质微粒的螺旋惯性力被叶轮吸收后，其才会向叶轮的回转中心跌落，被进口物质流的富余压强推挤出叶轮中心，并从前后端轴中心a、b出口排除到机外。
5.高能高速物质微粒与十分光滑的机壳(5)内壁碰撞，是一种弹性整形变向运动，由能量守恒定律可知，其螺旋惯性力的动能是不会消耗的。当高能高速物质微粒的第一次螺旋回转，其动能没能被叶轮吸收，其还会有后来的若干次机会，直到高能高速物质微粒的大部分螺旋回转惯性动能被叶轮吸收后，其离心力变小才会逐渐向回转中心跌落，最后被发动机排除到机外。可见，螺旋发动机的做功效率是很高的。
6.(二)、进气说明：螺旋发动机可在出口a、b端轴装废气涡轮增压器或涡扇增压器为初级进气的增压措施，空气经初次增压后再经强力离心机再次增压，当空气压力达到一定值后，经前后端盖的密闭仓(如图1中的e)加热后，再送到r室内供发动机使用。这样一是为
了冷却发动机，二是为了充分地利用发动机的余热。压缩空气进气是靠压强传送的，只要其孔径大小设计得合理，其路途曲折或有储压池是不会影响其输送和发动机做功的。
7.(三)、排气说明：螺旋发动机叶轮较短的，其排放可从发动机两端的a、b口排出，也可从靠近回转中心的发动机前后端盖(如图1中的环槽c)排出。螺旋发动机叶轮较长的，可以选择供入口g靠近前端盖，排放口可为单端排放口，可在后端盖靠边缘处或机壳(5)的后半段外圆周开口排放。螺旋发动机叶轮特长的，供入口g可设在中间，排放口可设在前后端盖或机壳(5)的靠前后段外圆周处。
8.当排放口a+b≤进口g时，适于气体类的螺旋发动机。当排放口a+b≥进口g时，适于液体类的螺旋动力机。
9.(四)、叶片说明：螺旋发动机叶片，可以是圆弧面状的、多叶片螺旋发动机，如图2所示。也可以是平板面状的多叶片螺旋发动机。也可以是普通螺旋面状的单叶片或多叶片螺旋发动机。也可以是阿基米德螺旋线面型或渐开线面型的单叶片或多叶片发螺旋发动机。
10.螺旋发动机的螺旋面叶片，还可以前后轴向串接，中间由横向加强板(10)联接，各螺旋面的开口轴向均匀错开，以确保螺旋发动机旋转平衡的需求。
11.五、与传统活塞发动机和涡扇发动机的比较
12.(一)、与传统活塞发动机的比较：传统活塞发动机，有复杂的活塞曲柄连杆机构和进排气门配气机构，其曲轴旋转270
°
角才有约120
°
转角能做功，其做功较大转角不大于90
°
，其余转角基本都是在做负功。螺旋发动机结构简单是显而易见的，螺旋发动机是全转角全角度都在做功，而且其每个角度都能产生较大的推力。可见，螺旋发动机的优势是活塞发动机比不上的。
13.(二)、与传统涡扇发动机的比较：螺旋发动机与传统涡扇发动机的供气、供油、点火、做功原理都很相似，它们都是靠高能高速物质微粒的运动惯性力做功。区别是涡扇发动机的叶片工作面与高能高速物质微粒的运动方向为45
°
角布置，物质微粒的惯性力约一半来推到叶片的旋转，其约一半惯性力变为了叶片的轴向推力做了无用功，反而增大了发动机的轴承磨损。而螺旋发动机的叶片与高能高速物质微粒的运动方向，基本上是为90
°
角布置，且高能高速物质微粒还可做若干次的螺旋回转运动，所以，螺旋发动机叶片获得的有效推力将是涡扇发动机的两倍以上。可见，螺旋发动机的优势也是涡扇发动机比不上的。


技术特征：
1.使用叶轮外圆周切向供入高压强高能高速气体物质和(或)液体物质，通过叶轮反复吸收高能高速物质微粒的螺旋运动惯性力后，经叶轮转轴中心或靠近回转中心排放的动力机。2.使用叶轮外圆周切向供入高压强高能高速气体物质和(或)液体物质，通过叶轮反复吸收高能高速物质微粒的螺旋运动惯性力后，经叶轮前后端盖或远离供入口g的机壳外圆周排放的动力机。3.利用螺旋发动机的结构原理，制造的水流力或蒸汽力动力机，以及液压或气动马达和工具。

技术总结
螺旋发动机属于机械科技领域。螺旋发动机，又名叶轮发动机或螺旋动力机，其可能是未来结构最简单、科技含量较高、做功效率很高的发动机。螺旋发动机，是利用高能高速物质微粒不断反复做螺旋回转运动做功的发动机。螺旋发动机，可以用于燃油和燃气类的“内燃机”，也可以用于空气压、蒸汽压、水流压和油压类的“动力机”或“马达”或“动力工具”等。螺旋发动机的结构比较简单，其工作效率估计将会超过传统的活塞发动机和涡扇发动机。螺旋发动机，也许是将来应用最广泛的发动机和动力设备。来应用最广泛的发动机和动力设备。来应用最广泛的发动机和动力设备。


技术研发人员：黄建章
受保护的技术使用者：黄建章
技术研发日：2021.11.17
技术公布日：2023/5/18