空气发动机及空气动力总成的制作方法

本发明涉及动力装置领域，尤其是涉及一种空气发动机。本发明还涉及一种具有上述空气发动机的空气动力总成。

背景技术

空气发动机是一种以空气为主要动力源的动力装置。

但是现有的空气发动机大多动力不足，对压缩空气的使用效率不高。

综上，如何提供一种空气发动机，动力充足，以及空气利用率高，并且运行平稳是本领域技术人员亟待解决的问题。基于此，本发明提供了一种空气发动机及空气动力总成以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种空气发动机，以缓解现有技术中空气发动机存在的动力不足、浪费压缩空气的技术问题。本发明的另一目的在于提供一种空气动力总成。

本发明提供的空气发动机，包括：左端盖、右端盖和叶轮组件，左端盖、右端盖和叶轮组件层叠布置，叶轮组件位于左端盖和右端盖中间；所述叶轮组件包括外挡环、内挡圈、叶轮轴和至少一个子叶轮；所述叶轮轴包括子叶轮驱动块和传动轴；所述子叶轮驱动块包括子叶轮放置部，一个所述子叶轮放置部内插装一个所述子叶轮；每个所述子叶轮的侧面均设置有至少一个气道，所述气道为凹槽，所述气道的开口方向与所述传动轴垂直；所述外挡环为圆环体，所述外挡环的侧壁开设有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口的位置均与所述气道的位置对应；所述外挡环的两个端面分别与所述左端盖和所述右端盖固定地连接；每个所述子叶轮的端面设置有内挡圈卡接部，所述子叶轮驱动块和所述子叶轮组装后抵接在所述外挡环内，所述内挡圈抵接所述内挡圈卡接部上。

进一步的，还包括润滑组件，所述润滑组件包括储油腔、油塞、调节孔、油堵套件和注油孔；所述储油腔设置在设置所述外挡环上，所述储油腔包括第一口、第二口和第三口，所述第一口朝向外挡环的中心处，所述第一口和所述气道连通；所述第二口和所述第三口分别开在所述外挡环的两端；所述油塞由第二口和第三口穿出，并伸进所述左端盖和所述右端盖内；所述油塞包括滑块和两个滑杆，所述滑块两端分别连接一个所述滑杆；所述左端盖和所述右端盖的临接所述外挡环的一侧均设置有滑杆槽，所述滑杆插装在所述滑杆槽内，所述滑杆和所述滑杆槽之间设置有间隙；所述调节孔开设在所述外挡环的侧壁，与所述间隙连通；所述油堵套件插装在所述调节孔内，并抵接在所述滑杆上；所述注油孔设置在所述左端盖的端面上，所述注油孔为通孔且与所述储油腔连通；在左端盖的背离所述外挡环的一侧设置有注油螺栓，所述注油螺栓螺接在所述注油孔内。

进一步的，所述油堵套件包括封堵螺栓、转动球、弹簧；所述滑杆的端部设置有环形凹槽，所述转动球的一侧抵接在所述环形凹槽内；所述转动球的另一侧与所述弹簧的一端抵接，所述弹簧的另一端与所述封堵螺栓的端部抵接，所述封堵螺栓螺接在所述外挡环上。

进一步的，所述叶轮驱动块为星形，所述子叶轮为扇形，所述子叶轮插装在所述叶轮驱动块的两个尖角之间。

进一步的，所述叶轮驱动块设置六个尖角，所述子叶轮对应地设置有六个。

进一步的，还包括调压阀，所述调压阀的出口和所述进气口之间通过管路连通，所述调压阀的进口与气源连通。

进一步的，所述调压阀的入口处设置有气压表。

进一步的，所述左端盖和所述右端盖的上均设置有轴孔，所述传动轴从所述轴孔穿出；所述轴孔处设置有轴承和密封槽，所述轴承和所述密封槽并排布置；所述传动轴抵在所述轴承的内圈上，所述密封槽内设置有密封圈。

进一步的，所述轴承位于远离所述外挡环的一侧，所述密封槽位于靠近所述外挡环的一侧。

本发明提供的空气发动机，包括左端盖、右端盖和叶轮组件。左端盖、右端盖和叶轮组件层叠布置，叶轮组件位于左端盖和右端盖中间。从左端盖和右端盖上通过螺钉或者其他固定件将三者固定连接。

所述叶轮组件包括外挡环、内挡圈、叶轮轴和至少一个子叶轮。其中，叶轮轴和至少一个子叶轮组成用于将气体转化成机械力的执行结构。外挡环和内挡圈用于将所有子叶轮固定在叶轮轴上。

叶轮轴和子叶轮的连接关系是：所述叶轮轴包括子叶轮驱动块和传动轴。其中，所述子叶轮驱动块包括子叶轮放置部，一个所述子叶轮放置部内插装一个所述子叶轮。

子叶轮驱动块上的所述子叶轮放置部的数量和子叶轮的数量匹配，当所有的子叶轮放置部上都安装上子叶轮后，将上述所有的组件通过外挡环和内挡圈固定。

由于每个所述子叶轮的侧面均设置有至少一个气道，所述气道为凹槽，所述气道的开口方向与所述传动轴垂直。故当有气体进入子叶轮的气道内时，其能够将气体转化成机械力。

外挡环和内挡圈用于将所有子叶轮固定在叶轮轴上的结构是：外挡环为圆环体，圆环体的高度至少等于子叶轮的高度，能将所有的子叶轮的气道挡住，外挡环的侧壁开设有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口的位置均与所述气道的位置对应。

内挡圈为类似于弹簧垫圈的结构，其卡在子叶轮的侧壁上，每个所述子叶轮的端面设置有内挡圈卡接部，所述子叶轮驱动块和所述子叶轮组装后抵接在所述外挡环内，所述内挡圈抵接所述内挡圈卡接部上；

内挡圈给子叶轮提供一个向外的推力，这个推力与外挡环给子叶轮的压力方向相反。因此在外挡环和内挡圈的作用下，所有子叶轮固定在叶轮轴上。

由上所述，左端盖和右端盖上通过螺钉或者其他固定件将其与叶轮组件固定连接。左端盖和所述右端盖与叶轮组件的连接位置在外挡环的侧壁处。所述左端盖和所述右端盖分别连接在所述外挡环的两端，所有的所述子叶轮和所述子叶轮驱动块均位于所述左端盖和所述右端盖之间；

本发明提供的所述空气发动机，外界气源从进气口进入叶轮的气道内并从排气口排出。由于叶轮内设置有气道，当有气体进入子叶轮的气道内时能够将气体转化成机械力。

本发明提供的空气动力总成，包括上述的空气发动机。还包括飞轮和飞轮轴，所述飞轮轴的一端与所述传动轴连接，另一端设置所述飞轮。由于空气发动机具有上述技术效果，具有空气发动机的空气动力总成也应具有相应的技术效果。

基于此，本发明较之原有技术，具有动力充足、空气利用率高，以及运行平稳的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为实施例提供的空气发动机的外形图；

图2为图1所示的空气发动机的爆炸图；

图3为叶轮组件的结构示意图；

图4为叶轮轴和子叶轮的连接关系；

图5为子叶轮的零件图；

图6为叶轮组件的组装图；

图7为润滑组件的结构示意图；

图8为油塞的零件图；

图9为油堵套件的结构示意图；

图10为右端盖的零件图；

图11为空气动力总成的爆炸图；

图12为空气动力总成的外形图；

图13为注油导管连接在端盖上的示意图。

标记：100－左端盖；200－右端盖；210－轴承；220－密封圈；300－叶轮组件；310－外挡环；320－内挡圈；330－叶轮轴；331－子叶轮驱动块；332－传动轴；340－子叶轮；341－气道；342－内挡圈卡接部；350－进气口；360－排气口；410－储油腔；420－油塞；421－滑块；422－滑杆；423－环形凹槽；424－滑杆槽；430－调节孔；440－油堵套件；441－封堵螺栓；442－转动球；443－弹簧；450－注油孔；451－注油螺栓；460－注油导管；500－调压阀；600－气压表；700－飞轮；710－飞轮轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

如图1－图11所示，在本实施例中提供了一种空气发动机，所述空气发动机包括左端盖100、右端盖200和叶轮组件300。左端盖100、右端盖200和叶轮组件300层叠布置，叶轮组件300位于左端盖100和右端盖200中间。从左端盖100和右端盖200上通过螺钉或者其他固定件将三者固定连接。

如图3，所述叶轮组件300包括外挡环310、内挡圈320、叶轮轴330和至少一个子叶轮340。其中，叶轮轴330和至少一个子叶轮340组成用于将气体转化成机械力的执行结构。外挡环310、内挡圈320用于将所有子叶轮340固定在叶轮轴330上。

如图4，叶轮轴330和子叶轮340的连接关系是：所述叶轮轴330包括子叶轮驱动块331和传动轴332。其中，所述子叶轮驱动块331包括子叶轮放置部，一个所述子叶轮放置部内插装一个所述子叶轮340。

子叶轮驱动块331上的所述子叶轮放置部的数量和子叶轮340的数量匹配，当所有的子叶轮放置部上都安装上子叶轮340后，将上述所有的组件通过外挡环310、内挡圈320固定。

如图5，由于每个所述子叶轮340的侧面均设置有至少一个气道341，所述气道为凹槽，所述气道341的开口方向与所述传动轴332垂直。故当有气体进入子叶轮340的气道341内时，其能够将气体转化成机械力。

如图6，外挡环310、内挡圈320用于将所有子叶轮340固定在叶轮轴330上的结构是：外挡环310为圆环体，圆环体的高度至少等于子叶轮340的高度，能将所有的子叶轮340的气道341挡住，外挡环的侧壁开设有进气口350和排气口360，所述进气口350和所述排气口360的位置均与所述气道341的位置对应。

内挡圈320为类似于弹簧垫圈的结构，其卡在子叶轮的侧壁上，每个所述子叶轮的端面设置有内挡圈卡接部342，所述子叶轮驱动块和所述子叶轮组装后抵接在所述外挡环内，所述内挡圈320抵接所述内挡圈卡接部342上；

内挡圈320给子叶轮提供一个向外的推力，这个推力与外挡环310给子叶轮的压力方向相反。因此在外挡环310和内挡圈320的作用下，所有子叶轮340固定在叶轮轴330上。

由上所述，左端盖100和右端盖200上通过螺钉或者其他固定件将其与叶轮组件300固定连接。左端盖和所述右端盖与叶轮组件300的连接位置在外挡环的侧壁处。所述左端盖和所述右端盖分别连接在所述外挡环的两端，所有的所述子叶轮和所述子叶轮驱动块均位于所述左端盖和所述右端盖之间；

本发明提供的所述空气发动机，外界气源从进气口进入叶轮的气道内并从排气口排出。由于叶轮内设置有气道，当有气体进入子叶轮340的气道341内时能够将气体转化成机械力，动力由所述叶轮轴上的传动轴332输出。

可选的，进气口350和排气口360的连线不在外挡环的直径上。也就是说，进气口与外挡环的连线与排气口360与外挡环的连线的夹角不是180°。可选的，进气口与外挡环的连线与排气口360与外挡环的连线的夹角为90°－170°。

如图2、图7－图9，在上述实施例的基础上，进一步的，本发明提供的所述空气发动机还包括润滑组件，润滑组件用于给所述叶轮组件提供润滑液或者润滑油。所述润滑组件的一种结构是，包括储油腔410、油塞420、调节孔430、油堵套件440、注油孔450。

所述储油腔410设置在设置所述外挡环310上，所述储油腔410包括第一口、第二口和第三口，第一口朝向外挡环310的中心处，第一口和所述气道341连通；第二口和第三口分别开在外挡环310的两端，油塞420由第二口和第三口穿出，并伸进左端盖100和右端盖200内。所述注油孔450设置在所述左端盖的端面上，所述注油孔为通孔且与所述储油腔连通；在左端盖的背离所述外挡环的一侧设置有注油螺栓，所述注油螺栓螺接在所述注油孔内。

所述油塞420包括滑块421和两个滑杆422，所述滑块421两端分别连接一个所述滑杆422；所述左端盖100和所述右端盖200的临接所述外挡环的一侧设置有滑杆槽424；所述油塞420的滑杆422插装在滑杆槽424内。滑杆槽424为长孔，其长轴的方向沿着或者稍微偏离左端盖以及右端盖的径向，使滑杆能够在靠近以及远离叶轮轴的方向移动。滑杆422插在滑杆槽424内时，所述滑杆和所述滑杆槽之间设置有间隙，所述间隙能够使润滑油流过。所述调节孔开设在所述外挡环的侧壁，与所述间隙连通，用于调节上述的间隙。所述注油孔开设在外挡环的端面上，通过注油孔450注入的润滑油能够进入储油腔410内。注油孔450通过注油螺栓451密封。润滑组件的油路是，润滑油从调节孔注入，经由滑杆和滑杆槽之间的间隙使润滑油流入储油腔410内。

所述油堵套件440插装在所述调节孔430内，与所述油塞420抵接，地接的位置在油塞420的滑杆422上。油堵套件440的作用是在不需要注油的时候将整个油路密封。

如图1－图2、图13，可选的，注油孔450设置在所述左端盖的端面上，注油孔450由注油螺栓以螺接的方式封。本实施例的所述空气发动机，还包括注油导管460，注油导管460一端为注入口，另一端为设置有外螺纹的连接口，连接口与注油孔螺接；在注入口和连接口之间设置有一段弯曲部。注油导管的作用是，注入润滑油时不会出现油品外溢、飞溅的问题。

如图9，在上述实施例的基础上，进一步的，油堵套件440的一种结构是：油堵套件440包括封堵螺栓441、转动球442、弹簧443。所述滑杆的端部设置有环形凹槽423，所述转动球442的一侧抵接在所述环形凹槽423内；所述转动球442的另一侧与所述弹簧443的一端抵接，所述弹簧443的另一端与所述封堵螺栓441的端部抵接，所述封堵螺栓441螺接在所述外挡环310上。

弹簧443为压簧，通过调整封堵螺栓441的拧入深度以将整个油路密封。由于在封堵螺栓441和弹簧443之间设置了转动球442，使得弹簧443与封堵螺栓441之间不会滑动。

如图1－图6，叶轮组件的叶轮轴包括子叶轮驱动块和传动轴，子叶轮驱动块包括子叶轮放置部，如图3－图6，一个子叶轮放置部内插装一个子叶轮，子叶轮驱动块和子叶轮的一种结构是：所述叶轮驱动块为星形，所述子叶轮为扇形，所述子叶轮插装在所述叶轮驱动块的两个尖角之间。星形的子叶轮驱动块的两个尖角之间形成一个子叶轮放置部，一个子叶轮放置部上插装一个子叶轮340。相应的，子叶轮340的结构为扇形。每个子叶轮340上均设置有气道341和内挡圈卡接部342。

如图1－图6，进一步的，所述叶轮驱动块设置六个尖角，所述子叶轮对应地设置有六个。

如图1－图11，本实施例的可选方案中，所述空气发动机还包括调压阀500，所述调压阀的出口515和所述进气口之间通过管路连通，所述调压阀的进口514与气源连通。在上述实施例的基础上，进一步的，所述调压阀500的入口处设置有气压表600。

所述左端盖100和所述右端盖200的上均设置有轴孔，所述传动轴332从所述轴孔穿出；所述轴孔处设置有轴承210和密封槽，所述轴承和所述密封槽并排布置；所述传动轴抵在所述轴承的内圈上，所述密封槽内设置有密封圈220。

如图10示出了右端盖的轴承210和密封圈220的结构，左端盖的结构一样。

可选的，所述密封圈选用o型密封圈。

如图12，所述轴承位于远离位于中间的外挡环的一侧，所述密封槽位于靠近所述外挡环的一侧。也就是说，两端的端盖处，外挡环都是位于做外侧。

如图10－图11，本实施例还提供了一种空气动力总成，包括所述的空气发动机，还包括飞轮700和飞轮轴710，所述飞轮轴的一端与所述传动轴连接，另一端设置所述飞轮。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。