专利名称：一种便于装配的压缩气体发动机叶轮室及压缩气体发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机领域，特别涉及一种压缩气体发动机及其叶轮室。
背景技术：
用燃料作为能源的发动机需要消耗大量的燃料，且又排放大量的废气、热气，污染环境。为了节省燃料能源，保护地球环境，人类更渴望一种无需燃料消耗，杜绝废气、热气排放、无污染的发动机。本发明申请人提出的发明名称为“风气发动机即采用风力气压取代燃料能源的发动机”、公开号为CN1828046的中国专利中，公开了一种风气发动机及机动车，包括至少一个叶轮室、装设在叶轮室内的叶轮和用于将压缩气体喷入叶轮室的喷气系统。该发明通过设置喷气系统，采用压缩气体作为主动力，无燃料消耗，无废气、热气排放、无污染。进一步地，发明人提出的专利号为200780030483.8、发明名称为组合式风气发动机及机动车的发明中，分别设置了独立结构的压缩气体发动机和风阻发动机，根据压缩气体的流速高、相对集中的特点，有针对性地对叶轮、叶片进行优化设计，以使压缩气体能够更好地使用。在实践中，发明人发现，当装设于压缩气体发动机叶轮室内的叶轮的直径与叶轮室的柱形空腔的直径非常接近时，能够明显提高压缩气体的使用效率，提高压缩气体发动机的性能。但是，由于压缩气体发动机的尺寸比较大(400mm以上)，这种高精度的配合带来了装配上的困难。另外，由于叶轮的各叶片之间存在细小的差异，叶轮与叶轮室经过一段时间的磨合过后，使得叶轮转动轨迹与叶轮室内壁之间的空隙增大。虽然这种原因造成的空隙增大是有限的，但是，在高精度配合要求的压缩气体发动机中，足以对其性能造成影响。
发明内容
本申请的目的是提供一种便于装配的压缩气体发动机叶轮室及压缩气体发动机。为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案:本申请公开了一种便于装配的压缩气体发动机叶轮室，包括腔室和盖于腔室开口上的盖体，腔室开口具有第一倒圆锥台形的空腔结构，盖体上具有与第一倒圆锥台形的空腔结构吻合的圆锥台凸起结构；所述腔室和盖体盖合时，圆锥台凸起与具有第一倒圆锥台形空腔结构的腔室开口紧密配合。进一步的，腔室具有以所述第一倒圆锥台形的小端为大端面的第二倒圆锥台形的空腔结构。优选的，第二倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为1-10毫米。优选的，第一倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为1-10毫米。本申请还公开了一种便于装配的压缩气体发动机，包括叶轮和叶轮室，叶轮通过叶轮轴装设于叶轮室中，叶轮室包括腔室和盖于腔室开口上的盖体，叶轮室具有至少一个进风口和一个出风口，腔室开口具有第一倒圆锥台形的空腔结构，盖体上具有与倒圆锥台形的空腔结构吻合的圆锥台凸起结构；腔室和盖体盖合时，圆锥台凸起与倒圆锥台形的空腔结构紧密配合。进一步的，腔室具有以所述第一倒圆锥台形的小端为大端面的第二倒圆锥台形的空腔结构，所述叶轮具有与所述第二倒圆锥台形的腔室配合的倒圆锥台结构。优选的，第二倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为1-10毫米。第一倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为1-10毫米。进一步的，压缩气体发动机在垂直于叶轮轴轴向的切面上，叶轮室内壁直径与叶轮外延直径之差为4-40微米。需要指出的是，本申请中的倒圆锥台形是指正圆锥台中，圆锥台大端面在上，小端面在下放置状态的形状；倒圆锥台形的腔室或开口是指该腔室或开口为倒圆锥台形的空腔结构；圆锥台凸起是指该凸起从凸起的基板上看呈圆锥台形，即基板那端为大端，本申请中，基板即盖体。还需要指出的是，本申请中，与腔口的第一倒圆锥台形相吻合的圆锥台凸起是指，该凸起的圆锥台大小与该第一倒圆锥台形的大小相等，相吻合是指该圆锥台凸起能够插入到腔口中，并且两者之间没有缝隙，凸起能够将腔口填满。由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于:本申请的压缩气体发动机叶轮室，开口端倒圆锥台的设计，使得叶轮和盖体与叶轮室装配时，便于叶轮和盖体的定位，使得腔室和盖体盖合时更加方便，也使叶轮更加容易装入，有效的提闻了发动机的组装和生广效率。叶轮室的腔室设计为倒圆锥台形，不仅便于叶轮的装入，还便于叶轮与叶轮室磨合后，调整叶轮与叶轮室侧内壁之间的空隙，从而有效的保证了压缩气体发动机的使用性倉泛。本申请的压缩气体发动机，盖体和腔室盖合容易，叶轮与叶轮室容易组装，提高了生产效率高；盖体与腔室，定位准确，有效的提高了产品的精密度。发动机叶轮室的设计，使得发动机在经过一段时间的磨合后，可以灵活的调整叶轮在叶轮室中的位置，从而使叶轮外延与叶轮室内壁之间的空隙满足预定的设计要求，以保证叶轮和叶轮室之间的精密配合，有效的提高了压缩气体发动机的使用性能和工作效率。
图1是本申请实施例中叶轮室箱体和箱盖没有盖合时的结构示意图；图2是本申请实施例中叶轮室箱体A部位放大示意图；图3是本申请实施例中叶轮室箱盖B部位放大示意图；图4是本申请实施例中叶轮室箱体C部位放大示意图；图5是本申请实施例中装配了叶轮的叶轮室箱体和箱盖盖合时的结构示意图；图6是本申请实施例中叶轮结构示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施例并结合附图对本申请的发明内容作进一步详细说明。以下实施例仅仅对本申请进行进一步的说明，不应理解为对本申请的限制。
一种便于装配的压缩气体发动机，如图1-5所示，该压缩气体发动机包括叶轮5和叶轮室，叶轮室包括腔室4和盖于腔室开口 7上的盖体1，腔室开口 7具有第一倒圆锥台形的空腔结构，盖体I上具有与第一倒圆锥台形的空腔结构吻合的圆锥台凸起2;腔室4和盖体I盖合时，圆锥台凸起2与具有第一倒圆锥台形空腔结构的腔室开口 7紧密配合。腔室4具有以所述第一倒圆锥台形的小端为大端面的第二倒圆锥台形的空腔结构8 ;叶轮5通过转轴6装设于腔室4的第二倒圆锥台形的腔室8内，并且，叶轮5具有与第二倒圆锥台形的空腔结构8配合的倒圆锥台结构；腔室4具有一个进风口和一个出风口(未画)，压缩气体从进风口进入，从出风口排出。本实施例中，第一倒圆锥台形的大端直径与小端直径之差为1-10毫米；第二倒圆锥台形的大端直径与小端直径之差为1-10毫米。压缩气体发动机在垂直于叶轮轴轴向的切面上，叶轮室内壁直径与叶轮外延直径之差为4-40微米，如图5所示，叶轮外延与叶轮室内壁空隙R为2-20微米。本实施例中，第一倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为1-10毫米；第二倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差也为1-10毫米。盖体上圆锥台凸起与第一倒圆锥台形空腔结构吻合，如图1-3所示，圆锥台凸起的夹角α与第一倒圆锥台形的夹角α相等。叶轮具有与所述第二倒圆锥台形的腔室配合的倒圆锥台结构，如图4-6所示，叶轮室的第二倒圆锥台形的β角与叶轮的倒圆锥台的Y角之和为180度。腔室开口第一倒圆锥台形的设计，即便发动机的叶轮设计得与叶轮室的腔室大小十分接近，也可以很方便容易的将叶轮装配进叶轮室中。同时，也便于盖体与腔室的定位盖合。提闻了发动机的组装和生广效率。在实践中，由于叶轮的叶齿和的叶轮室的生产中存在生产误差，叶轮需要与叶轮室经过一段时间的磨合过后才能稳定效率的运行。但是，磨合过后，叶轮旋转外延与叶轮室侧内壁之间空隙也随之增大，对于压缩气体发动机的性能造成影响。本实施例将叶轮室箱体的腔室设计为第二倒圆锥台结构，刚装配时，叶轮与叶轮室下端即倒圆锥台的小端面留有较大的距离，当叶轮与叶轮室经过磨合稳定后，将叶轮往箱体下端，即第二倒圆锥台的小端面移动，使得叶轮转动轨迹或叶轮外延与叶轮室内壁之间的空隙缩小，达到预先设计的要求，保证发动机的使用性能。同时，该结构设计也便于叶轮的装入，提高了发动机的组装效率。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种便于装配的压缩气体发动机叶轮室，包括腔室和盖于腔室开口上的盖体，其特征在于:所述腔室开口具有第一倒圆锥台形的空腔结构，所述盖体上具有与所述第一倒圆锥台形的空腔结构吻合的圆锥台凸起结构；所述腔室和盖体盖合时，所述圆锥台凸起与具有第一倒圆锥台形空腔结构的腔室开口紧密配合。
2.根据权利要求1所述的便于装配的压缩气体发动机叶轮室，其特征在于:所述腔室具有以所述第一倒圆锥台形的小端为大端面的第二倒圆锥台形的空腔结构。
3.根据权利要求2所述的便于装配的压缩气体发动机叶轮室，其特征在于:所述第二倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为1-10毫米。
4.根据权利要求1-3任一项所述的便于装配的压缩气体发动机叶轮室，其特征在于:所述第一倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为ι- ο毫米。
5.一种便于装配的压缩气体发动机，包括叶轮和叶轮室，叶轮通过叶轮轴装设于叶轮室中，所述叶轮室包括腔室和盖于腔室开口上的盖体，所述叶轮室具有至少一个进风口和一个出风口，其特征在于:所述腔室开口具有第一倒圆锥台形的空腔结构，所述盖体上具有与所述倒圆锥台形的空腔结构吻合的圆锥台凸起结构；所述腔室和盖体盖合时，所述圆锥台凸起与倒圆锥台形的空腔结构紧密配合。
6.根据权利要求5所述的便于装配的压缩气体发动机，其特征在于:所述腔室具有以所述第一倒圆锥台形的小端为大端面的第二倒圆锥台形的空腔结构，所述叶轮具有与所述第二倒圆锥台形的腔室配合的倒圆锥台结构。
7.根据权利要求6所述的便于装配的压缩气体发动机，其特征在于:所述第二倒圆锥台形中，大端直径与小端直径之差为1-10毫米。
8.根据权利要求5-7任一项所述的便于装配的压缩气体发动机，其特征在于:所述第一倒圆锥台形中，大端直径 与小端直径之差为1-10毫米。
9.根据权利要求5-7任一项所述的便于装配的压缩气体发动机，其特征在于:所述压缩气体发动机在垂直于叶轮轴轴向的切面上，叶轮室内壁直径与叶轮外延直径之差为4-40微米。
全文摘要
本申请公开了一种便于装配的压缩气体发动机叶轮室，包括腔室和盖于腔室开口上的盖体，腔室开口具有第一倒圆锥台形的空腔结构，盖体上具有与第一倒圆锥台形的空腔结构吻合的圆锥台凸起结构；腔室和盖体盖合时，圆锥台凸起与具有第一倒圆锥台形空腔结构的腔室开口紧密配合。本申请还公开了一种压缩气体发动机，包括叶轮和上述结构的叶轮室，叶轮通过叶轮轴装配于轮室中。采用本申请的压缩气体发动机及叶轮室，使得压缩气体发动机叶轮的装入更加方便、容易，提高了压缩气体发动机的装配效率和生产效率，并且，可以根据压缩气体发动机的精密要求，灵活调整叶轮与叶轮室之间的空隙。
文档编号F01D25/30GK103184905SQ20111045963
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者丛洋 申请人:丛洋