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单冲程脉动 原动机

阅读：478发布：2020-05-14

专利汇可以提供单冲程脉动原动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种单冲程脉动原动机，它包括：外壳，外壳内设置有多个相隔开的气室；脉动转子，脉动转子的中部可旋转地支承在外壳上，并且脉动转子上设置有和每个气室相对应的转子隔板，转子隔板伸入相对应的气室，并将相应的气室分隔为两个燃烧室；燃烧装置，燃烧装置与每个燃烧室相连接，并且一个气室对应的两个燃烧室中，其中一个燃烧室燃烧产生高压，另外一个燃烧室向外排出燃烧后的废气，以便当燃烧装置动作时，所述脉动转子呈在外壳上的往复转动状；主轴，主轴可旋转地支承在反向主轴内，所述主轴与脉动转子传动连接，当脉动转子在外壳上往复转动时，所述主轴同一个方向上转动。本发明体积小，动力强，油耗低，能耗小，可为各种行业提供原动力。，下面是单冲程脉动原动机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种单冲程脉动原动机，其特征在于，它包括：
外壳(1)，所述外壳(1)内设置有多个相隔开的气室(11)；
脉动转子(2)，所述脉动转子(2)的中部可旋转地支承在外壳(1)上，并且脉动转子(2)上设置有和每个气室(11)相对应的转子隔板(21)，所述转子隔板(21)伸入相对应的气室(11)，并将相应的气室(11)分隔为两个燃烧室(111)；
燃烧装置，所述燃烧装置与每个燃烧室(111)相连接，以便燃烧装置用于使每个燃烧室(111)能够燃烧，并且一个气室(11)对应的两个燃烧室(111)中，其中一个燃烧室(111)燃烧产生高压，另外一个燃烧室(111)向外排出燃烧后的废气，以便当燃烧装置动作时，所述脉动转子(2)呈在外壳(1)上的往复转动状；
主轴(3)，所述主轴(3)可旋转地支承在反向主轴(4)内，所述主轴(3)与脉动转子(2)传动连接，当脉动转子(2)在外壳(1)上往复转动时，所述主轴(3)同一个方向上转动；
反向主轴(4)，所述反向主轴(4)可旋转地支承在脉动转子(2)内，当脉动转子(2)在外壳(1)上往复转动时，所述反向主轴(4)向着主轴(3)转动的反方向转动；
动力输出轴(5)，所述动力输出轴(5)可旋转地支承在外壳(1)上，并且所述动力输出轴(5)通过一同向传动机构与主轴(3)传动连接，以便主轴(3)转动时，主轴(3)带动动力输出轴(5)同向转动；所述动力输出轴(5)还通过一反向传动机构与反向主轴(4)传动连接，以便反向主轴(4)转动时，反向主轴(4)带动动力输出轴(5)转动。
2.根据权利要求1所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：所述同向传动机构包括依次啮合的奇数个齿轮，并且第一个齿轮套装在主轴(3)上，最后一个齿轮套装在动力输出轴(5)上。
3.根据权利要求2所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：所述齿轮具有三个，分别为主动齿轮(6)、中间过渡齿轮(7)和从动齿轮(8)。
4.根据权利要求1所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：所述反向传动机构包括依次啮合的偶数个传动齿轮，并且第一个传动齿轮套装在反向主轴(4)上，最后一个传动齿轮套装在动力输出轴(5)上。
5.根据权利要求2所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：所述传动齿轮具有两个，分别为主动传动齿轮(9)和从动传动齿轮(10)。
6.根据权利要求1所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：所述燃烧装置具有多组气门组，并且每个气室(11)对应一个气门组，气门组包括进气门(101)和排气门(102)，每组气门组的进气门(101)和排气门(102)分别连接相对应的气室(11)的两个燃烧室(111)，进气门(101)是由压力差控制其开闭的，排气门(102)的开闭是由转子隔板(21)上设置的弹簧控制的。
7.根据权利要求1所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：还包括脉动转子启动装置，所述脉动转子启动装置包括启动电机(201)、飞轮(202)和启动连杆(203)，启动电机(201)与飞轮(202)传动连接，以便启动电机(201)带动飞轮(202)旋转，启动连杆(203)的一端与飞轮(202)的非中心区域铰接，启动连杆(203)的另一端与脉动转子(2)相铰接。
8.根据权利要求1所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：脉动转子(2)设置有两个，分别第一脉动转子和第二脉动转子，并分别设置在外壳(1)的左、右两端，当脉动转子(2)转动时，所述第一脉动转子和第二脉动转子的转动方向相反，所述主轴(3)设置有一个，所述反向主轴(4)设置有两个，分别为第一反向主轴和第二反向主轴，当脉动转子(2)旋转时，所述主轴(3)由第一脉动转子和第二脉动转子带动转动，所述第一反向主轴由第一脉动转子带动转动，所述第二反向主轴由第二脉动转子带动转动。
9.根据权利要求1所述的单冲程脉动原动机，其特征在于：所述外壳(1)内的每个端部均布有六个或四个相隔开的气室(11)。

说明书全文

单冲程脉动原动机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种单冲程脉动原动机。

背景技术

[0002] 目前，在原动机行业从蒸汽机开始到目前世界上原动机大概有两种：一种是活塞曲轴型；一种是汽轮型，活塞曲轴型热动力原动机体积大，各种配件多，自身功耗大，制造成本高，自重太重；汽轮型热动力原动机热能转换效率太低，运行时温度太高，噪音大，很多行业不能用。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种单冲程脉动原动机，它体积小，动力强，油耗低，能耗小，可为各种行业提供原动力。

[0004] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种单冲程脉动原动机，它包括：

[0005] 外壳，所述外壳内设置有多个相隔开的气室；

[0006] 脉动转子，所述脉动转子的中部可旋转地支承在外壳上，并且脉动转子上设置有和每个气室相对应的转子隔板，所述转子隔板伸入相对应的气室，并将相应的气室分隔为两个燃烧室；

[0007] 燃烧装置，所述燃烧装置与每个燃烧室相连接，以便燃烧装置用于使每个燃烧室能够燃烧，并且一个气室对应的两个燃烧室中，其中一个燃烧室燃烧产生高压，另外一个燃烧室向外排出燃烧后的废气，以便当燃烧装置动作时，所述脉动转子呈在外壳上的往复转动状；

[0008] 主轴，主轴可旋转地支承在反向主轴内，所述主轴与脉动转子传动连接，当脉动转子在外壳上往复转动时，所述主轴同一个方向上转动；

[0009] 反向主轴，所述反向主轴可旋转地支承在脉动转子内，当脉动转子在外壳上往复转动时，所述反向主轴向着主轴转动的反方向转动；

[0010] 动力输出轴，所述动力输出轴可旋转地支承在外壳上，并且所述动力输出轴通过一同向传动机构与主轴传动连接，以便主轴转动时，主轴带动动力输出轴同向转动；所述动力输出轴还通过一反向传动机构与反向主轴传动连接，以便反向主轴转动时，反向主轴带动动力输出轴转动。

[0011] 进一步提供了一种同向传动机构的具体结构，所述同向传动机构包括依次啮合的奇数个齿轮，并且第一个齿轮套装在主轴上，最后一个齿轮套装在动力输出轴上。

[0012] 进一步，齿轮具有三个，分别为主动齿轮、中间过渡齿轮和从动齿轮。

[0013] 进一步提供了一种反向传动机构的具体结构，所述反向传动机构包括依次啮合的偶数个传动齿轮，并且第一个传动齿轮套装在反向主轴上，最后一个传动齿轮套装在动力输出轴上。

[0014] 进一步，传动齿轮具有两个，分别为主动传动齿轮和从动传动齿轮。

[0015] 进一步提供了一种燃烧装置的具体结构，所述燃烧装置具有多组气门组，并且每个气室对应一个气门组，气门组包括进气门和排气门，每组气门组的进气门和排气门分别连接相对应的气室的两个燃烧室，进气门是由压力差控制其开闭的，排气门的开闭是由转子隔板上设置的弹簧控制的。

[0016] 进一步为了方便启动脉动转子，单冲程脉动原动机还包括脉动转子启动装置，所述脉动转子启动装置包括启动电机、飞轮和启动连杆，启动电机与飞轮传动连接，以便启动电机带动飞轮旋转，启动连杆的一端与飞轮的非中心区域铰接，启动连杆的另一端与脉动转子相铰接。

[0017] 进一步为了加强动力输出主轴的动力输出和减少其振动，脉动转子设置有两个，分别第一脉动转子和第二脉动转子，脉动转子设置有两个，分别第一脉动转子和第二脉动转子，并分别设置在外壳的左、右两端，当脉动转子转动时，所述第一脉动转子和第二脉动转子的转动方向相反，所述主轴设置有一个，所述反向主轴设置有两个，分别为第一反向主轴和第二反向主轴，当脉动转子旋转时，所述主轴由第一脉动转子和第二脉动转子带动转动，所述第一反向主轴由第一脉动转子带动转动，所述第二反向主轴由第二脉动转子带动转动。

[0018] 进一步，所述外壳内的每个端部均布有六个或四个相隔开的气室。

[0019] 采用了上述技术方案后，由启动电机带动飞轮转动，飞轮再带动启动连杆动作，启动连杆推动脉动转子，脉动转子在启动连杆的推动下向上死点或下死点运动，当脉动转子运动到脉动总行程的90％到95％之间时，由正对排气门的弹簧将排气门关闭，气室的其中一个燃烧室开始压缩空气，空气进入燃烧室，当脉动转子到达行程的98％和99.5％之间时开始供燃料，由两只高压定量泵，每只高压定量泵的供燃料量大于原动机真实耗燃料量，高压定量泵给出的燃料直通与燃烧室连接的燃烧装置的电控给油分配器左或右，在高压定量泵到电控给油分配器的油路上加可调式高压蓄能器，可调式高压蓄能器的起点压力为7-15Mpa，最高溢油压力为12Mpa-26MPa，可调式高压蓄能器的容积大于两只高压定量泵的容积之和，到达所需压力时，在可调式高压蓄能器的溢油孔自动回油到进油路或油箱，这样能保证高压油路的所需恒压，此时，电控给油分配器给油，燃烧室的压力达到点燃燃料的压力，自动点火或用燃烧装置的电火花点火，点火后由燃料燃烧产生高压，此时脉动转子在启动电机和飞轮的惯性及启动连杆的推动下越过上死点或下死点，脉动转子的启动就会成功，在高压的推动下向反方向高速运动，当到达脉动总行程的90％到95％时，和上次一样往复运动，不同的是在此时需要排出上次做功燃烧后的高压废气，当第三次回头时，进气道处开始有压力，由涡轮增压器提供压力，当压力大于排气的燃烧室，此时排气的燃烧室的回程是排气行程的70％到85％，排气的燃烧室的压力小于进气道，进气门自动打开，可以为燃烧后的燃烧室进行扫气，扫气的目的是清扫燃烧后的废气，为做功做准备，三次转动后，启动电机就可以离开飞轮，脉动转子就可以往复运动了，当脉动转子往复运动时，就会带动主轴运转，也会推动反向主轴反向运转，从而使主轴通过同向传动机构驱动动力输出轴向一个方向旋转，并使反向主轴通过反向传动机构驱动动力输出轴也向该方向旋转，从而使动力输出轴输出动力，该种单冲程脉动原动机能够使其体积小，而且动力强劲；另外，本发明的单冲程脉动原动机可设置两个脉动转子，设置在其两端，当脉动转子转动时，第一脉动转子和第二脉动转子的转向相反，这样就抵消了由其产生的振动，也可以多脉动转子串联。附图说明

[0020] 图1为本发明的单冲程脉动原动机的结构示意图一；

[0021] 图2为本发明的单冲程脉动原动机的结构示意图二；

[0022] 图3为本发明的单冲程脉动原动机的结构示意图三。

具体实施方式

[0023] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

[0024] 如图1～3所示，一种单冲程脉动原动机，它包括：

[0025] 外壳1，外壳1内设置有多个相隔开的气室11；

[0026] 脉动转子2，脉动转子2的中部可旋转地支承在外壳1上，并且脉动转子2上设置有和每个气室11相对应的转子隔板21，所述转子隔板21伸入相对应的气室11，并将相应的气室11分隔为两个燃烧室111；

[0027] 燃烧装置，所述燃烧装置与每个燃烧室111相连接，以便燃烧装置用于使每个燃烧室111能够燃烧，并且一个气室11对应的两个燃烧室111中，其中一个燃烧室111燃烧产生高压，另外一个燃烧室111向外排出燃烧后的废气，以便当燃烧装置动作时，所述脉动转子2呈在外壳1上的往复转动状；

[0028] 主轴3，主轴3可旋转地支承在反向主轴4内，所述主轴3与脉动转子2传动连接，当脉动转子2在外壳1上往复转动时，所述主轴3同一个方向上转动；

[0029] 反向主轴4，所述反向主轴4可旋转地支承在脉动转子2内，当脉动转子2在外壳1上往复转动时，所述反向主轴4向着主轴3转动的反方向转动；

[0030] 动力输出轴5，所述动力输出轴5可旋转地支承在外壳1上，并且所述动力输出轴5通过一同向传动机构与主轴3传动连接，以便主轴3转动时，主轴3带动动力输出轴5同向转动；所述动力输出轴5还通过一反向传动机构与反向主轴4传动连接，以便反向主轴4转动时，反向主轴4带动动力输出轴5转动。

[0031] 同向传动机构包括依次啮合的奇数个齿轮，并且第一个齿轮套装在主轴3上，最后一个齿轮套装在动力输出轴5上。

[0032] 如图3所示，齿轮具有三个，分别为主动齿轮6、中间过渡齿轮7和从动齿轮8。

[0033] 反向传动机构包括依次啮合的偶数个传动齿轮，并且第一个传动齿轮套装在反向主轴4上，最后一个传动齿轮套装在动力输出轴5上。

[0034] 如图3所示，传动齿轮具有两个，分别为主动传动齿轮9和从动传动齿轮10。

[0035] 燃烧装置具有多组气门组，并且每个气室11对应一个气门组，气门组包括进气门101和排气门102，每组气门组的进气门101和排气门102分别连接相对应的气室11的两个燃烧室111，进气门101是由压力差控制其开闭的，排气门102的开闭是由转子隔板21上设置的弹簧控制的；当然，进气门101也可以由压力差配电控操作。

[0036] 如图1所示，单冲程脉动原动机还包括脉动转子启动装置，所述脉动转子启动装置包括启动电机201、飞轮202和启动连杆203，启动电机201与飞轮202传动连接，以便启动电机201带动飞轮202旋转，启动连杆203的一端与飞轮202的非中心区域铰接，启动连杆203的另一端与脉动转子2相铰接。

[0037] 如图3所示，脉动转子2设置有两个，分别第一脉动转子和第二脉动转子，并分别设置在外壳1的左、右两端，当脉动转子2转动时，所述第一脉动转子和第二脉动转子的转动方向相反，所述主轴3设置有一个，所述反向主轴4设置有两个，分别为第一反向主轴和第二反向主轴，当脉动转子2旋转时，所述主轴3由第一脉动转子和第二脉动转子带动转动，所述第一反向主轴由第一脉动转子带动转动，所述第二反向主轴由第二脉动转子带动转动。

[0038] 如图3所示，所述外壳1内的每个端部均布有六个或四个相隔开的气室11。

[0039] 本发明的工作原理如下：

[0040] 由启动电机201带动飞轮202转动，飞轮202再带动启动连杆203动作，启动连杆203推动脉动转子2，脉动转子2在启动连杆203的推动下向上死点或下死点运动，当脉动转子2运动到脉动总行程的90％到95％之间时，由正对排气门的弹簧将排气门102关闭，气室11的其中一个燃烧室111开始压缩空气，空气进入燃烧室111，当脉动转子2到达行程的98％和99.5％之间时开始供燃料，由两只高压定量泵，每只高压定量泵的供燃料量大于原动机真实耗燃料量，高压定量泵给出的燃料直通与燃烧室连接的燃烧装置的电控给油分配器左或右，在高压定量泵到电控给油分配器的油路上加可调式高压蓄能器，可调式高压蓄能器的起点压力为7-15Mpa，最高溢油压力为12Mpa-26MPa，可调式高压蓄能器的容积大于两只高压定量泵的容积之和，到达所需压力时，在可调式高压蓄能器的溢油孔自动回油到进油路或油箱，这样能保证高压油路的所需恒压，此时，电控给油分配器给油，燃烧室111的压力达到点燃燃料的压力，自动点火或用燃烧装置的电火花点火，点火后由燃料燃烧产生高压，此时脉动转子2在启动电机201和飞轮202的惯性及启动连杆203的推动下越过上死点或下死点，脉动转子2的启动就会成功，在高压的推动下向反方向高速运动，当到达脉动总行程的90％到95％时，和上次一样往复运动，不同的是在此时需要排出上次做功燃烧后的高压废气，当第三次回头时，进气道104处开始有压力，由涡轮增压器14提供压力，当压力大于排气的燃烧室，此时排气的燃烧室的回程是排气行程的70％到85％，排气的燃烧室的压力小于进气道104，进气门101自动打开，可以为燃烧后的燃烧室111进行扫气，扫气的目的是清扫燃烧后的废气，为做功做准备，三次转动后，启动电机201就可以离开飞轮
202，脉动转子2就可以往复运动了，当脉动转子2往复运动时，就会带动主轴3运转，也会推动反向主轴4反向运转，从而使主轴3通过同向传动机构驱动动力输出轴5向一个方向旋转，并使反向主轴通过反向传动机构驱动动力输出轴也向该方向旋转，从而使动力输出轴5输出动力，该种单冲程脉动原动机能够使其体积小，而且动力强劲；另外，本发明的单冲程脉动原动机可设置两个脉动转子2，设置在其两端，当脉动转子2转动时，第一脉动转子和第二脉动转子的转向相反，这样就抵消了由其产生的振动，也可以多脉动转子串联。

[0041] 本发明可以从100千瓦到10万千瓦之间，如果马力太小，很难制造气环和油环及油路。要是和同等马力的曲轴活塞原动机的体积相比，本发明的单冲程脉动原动机的体积只有曲轴活塞原动机体积的几十分之一。

[0042] 以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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