专利名称：动片转子式高速发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发动机，特别是一种动片转子式高速发动机。
发动机一般由空气压缩机、点火器、汽轮机三个部分组成。目前，空气压缩机和汽轮机的结构有活塞式、蜗轮式或三星转子式的，前二者效率低，结构复杂，后者密封性难以达到，制造工艺要求高，难以满足航空等等领域对高效率发动机的要求。
本实用新型的目的是提供一种效率高，结构简单，密封性能佳的动片转子式高速发动机，特别能满足于航空等特高速运转领域的需要。
本动片转子式高速发动机由空气压缩机、燃烧室、汽轮机三个部分组成，其中空气压缩机设有互相串联的多个气缸，各气缸内分别设有与气缸内壁相切的转子，各转子之间同轴相连，各转子分别装有至少一个弧形翼片，弧形翼片一端是与转子相连的旋转支点，另一端可绕该支点转动。本发动机的各气缸设有可随翼片旋转的内套筒，内套筒与气缸之间的接触面上分布有若干个滚动短柱。滚动短柱使内套筒与气缸内壁之间摩擦力减小。本发动机的汽轮机可采用现有的蜗轮或三星转子式的结构，也可由互相串联的多个气缸组成，各气缸内设有与空气压缩机结构相同的转子及至少一个弧形翼片，各转子与空气压缩机的各转子之间同轴相连，转子在轴上的安装方向与空气压缩机的转子相反。当转子高速旋转时，空气通过压缩机各气缸逐级增压后进入燃烧室，在燃烧室内与高温下喷射的燃油接触，燃油燃烧生成高压气体进入汽轮机气缸内膨胀作功。
本发动机在转子带动翼片旋转的过程中，翼片弧面因受径向力而紧贴气缸内壁，因而密封性佳，而且这种密封性能是随着转子转速的增加而提高的。尤其当气缸设有内套筒时，内套筒在翼片给予的径向力及切向力共同作用下，它会随翼片一同旋转，二者似连成一体，更无漏泄可言。可见本发动机不仅效率高，结构简单，成本低而且有效地解决了转子密封问题，使制造工艺简化，特别可用于航空等高速旋转的领域。
以下结合
本实用新型的结构实施例。
图1是本动片转子式高速发动机的结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1的B-B剖面图。
图1表示本发动机由空气压缩机3、燃烧室5和汽轮机2。空气压缩机3包括四个串联的气缸3-1、3-2、3-3、3-4，各气缸与下一级气缸之间及末级气缸与燃烧室之间设有气体通道17。空气由初级气缸3-1的进气口7输入压缩机3，逐缸增压后从末级气缸3-4输入燃烧室5。燃烧室5内燃油燃烧产生的膨胀气体通入汽轮机2。本实施例中，汽轮机2包括互相串联的三个气缸2-1、2-2、2-3，各上一级气缸与下一级气缸以气道4相通，末级气缸设有排气口14，废气由此排出。压缩机和汽轮机各气缸内均设有转子(见图2和图3)，压缩机各缸内的转子12与汽轮机各缸内的转子12＇以同一个转轴1相连。
压缩机的内部结构见图2。气缸3-1内设有内套筒9，气缸与内套筒的接触面上分布有滚动短柱10。转子12与内套简9的内壁相切，转子装有二个弧形翼片11，翼片的旋转支点通过轴套8与转子12相连。图中标号7是设在图1气缸一端的进气口(见图1气缸3-1的右端)，标号17是设在气缸另一端的气体通道(见图1气缸3-1的左端)。当转轴1与转子12高速旋转时，翼片11受离心力及缸内气体径向压力的作用而转向内套筒9，翼片的部分弧面始终紧贴内套筒的内壁。转子高速旋转时，内套筒9因同时受径向力及切向力的作用而随转子12一起旋转，此时内套筒与转子似为一体。滚动短柱10使内套筒与气缸内壁之间的摩擦大大减小。
图3表示本实施例中汽轮机的内部结构，它设有三个串联的气缸2-1、2-2、2-3，内部结构与图2压缩机的结构基本相同，二者的各转子同轴相连，只是汽轮机转子12＇在轴1上安装方向与压缩机转子12的安装方向相反(见图3和图2)。
下面简单说明本实用新型发动机的工作原理。启动本发动机，转子12随转轴1旋转，空气从图2的进气口7进入压缩机3。图2箭头表示转子旋转方向，翼片11随转子12旋转一周过程中，缸内翼片弧面内侧的容积由大变小，因而使入缸空气变容增压，空气压力增至一定值时即从气道17排出并通入下一级气缸3-2。转子不断旋转，各缸的空气压缩过程连续进行，输入压缩机的空气被逐级增压后进入燃烧室5，在此，高压空气与喷入室内的燃油混合，燃油在点火器6的高温下燃烧膨胀，膨胀气体进入图3汽轮机2的气缸2-1内。见图3，汽轮机的转子12＇在转轴1上的安装方向与图2压缩机转子12的安装方向相反，因此，从气道4入缸的高压气体推动翼片11＇向容积增大的方向旋转，气体逐级膨胀作功，使转轴1连续旋转输出膨胀功，燃烧产生的废气从末级出气口14排出。
权利要求1.动片转子式高速发动机，由空气压缩机、燃烧室、汽轮机组成，其特征是空气压缩机设有互相串联的多个气缸，各气缸内分别设有与气缸内壁相切的转子，各转子之间同轴相连，各转子分别至少装有一个弧形翼片，弧形翼片一端是与转子相连的旋转支点，另一端可绕该支点转动。
2.根据权利要求1所述的动片转子式高速发动机，其特征是各气缸设有可随翼片旋转的内套筒，内套筒与气缸之间的接触面上分布有若干个滚动短柱。
3.根据要求1、2所述的动片转子式高速发动机，其特征是汽轮机由互相串联的多个气缸组成，各气缸内设有与空气压缩机结构相同的转子，各转子至少装有一个弧形翼片，各转子与空气压缩机的各转子之间同轴相连，转子在轴上的安装方向与空气压缩机的转子相反。
专利摘要本实用新型涉及一种动片转子式高速发动机,由空气压缩机、燃烧室、汽轮机组成,空气压缩机及汽轮机各设有互相串联的多个气缸,各气缸内分别设有与气缸内壁相切的转子,各转子之间同轴相连,各转子分别装有至少一个弧形翼片,弧形翼片一端是与转子相连的旋转支点,汽轮机的转子与压缩机的转子在轴上反向安装。转子旋转过程中,翼片弧面紧贴气缸内壁,密封性佳,效率高,结构简单,特别可用于航空等高速旋转的领域。
文档编号F01C1/00GK2392914SQ99228568
公开日2000年8月23日 申请日期1999年6月10日 优先权日1999年6月10日
发明者戴金平 申请人:戴金平