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行星齿轮式三转子发动机

阅读:303发布:2022-01-20

专利汇可以提供行星齿轮式三转子发动机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及内燃 发动机 技术领域,是一种行星 齿轮 式三 角 转子 发动机,其包括前端盖、后端盖、 气缸 体、三角转子、中心齿轮、三叉 主轴 总成和行星连体轮; 气缸体 的前端固定安装有前端盖,气缸体的后端固定安装有后端盖。本发明结构合理而紧凑,使用方便,其通过可燃气体膨胀作功带动三角转子旋转,三角转子通过行星连体轮带动三叉主轴总成转动并输出动 力 ,比起现有公知的三角 转子发动机 的偏心主轴,不但增大了气缸的燃气压缩比,还减小了发动 机体 积,改善了原有偏心三角转子的受力状况,降低了 能量 损耗,最终提高了发动机动力性能;与同容积的往复 活塞 式 内燃机 相比具有 马 力大、耗油量低、体积小、转速范围广的特点。,下面是行星齿轮式三转子发动机专利的具体信息内容。

1.一种行星齿轮式三转子发动机,其特征在于包括前端盖、后端盖、气缸体、三角转子、中心齿轮、三叉主轴总成和行星连体轮;气缸体的前端固定安装有前端盖,气缸体的后端固定安装有后端盖,气缸体的内部有椭圆状的气缸型腔,三角转子安装在气缸型腔内,中心齿轮固定在前端盖后部,前端盖上有轴承座孔并安装有前轴承,后端盖上有轴承座孔并安装有后轴承,三叉主轴总成的前部和后部分别通过前轴承和后轴承安装在前端盖和后端盖上并能转动,三叉主轴总成的中部安装有三个均布的行星连体轮,行星连体轮包括行星齿轮和偏心凸轮,行星齿轮后端与偏心凸轮前端连为一体,行星齿轮与中心齿轮相啮合,三角转子与偏心凸轮相连接并能够带动偏心凸轮及三叉主轴总成转动,三角转子的三个角顶与气缸型腔的内壁保持紧密接触并与对应的气缸型腔内壁之间形成工作腔,该工作腔能够产生符合四冲程内燃机气缸容积工作要求的变化并使三角转子带动三叉主轴总成转动而输出动能
2.根据权利要求1所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三叉主轴总成包括前主轴、行星架、后主轴、星轴座和行星轮轴,环绕前主轴的后端外侧圆周均布固定有三个行星架,各行星架的外端分别设有行星轴孔,后主轴的前端固定有呈三角形的星轴座,星轴座的三个角部分别有向前延伸的行星轮轴;三角转子的前端有转子前端孔,三角转子的后端有转子后端孔,三角转子的三个角部分别有凸轮座孔,各凸轮座孔内分别固定安装有转子轴承;中心齿轮的前部固定在前端盖上,中心齿轮的后部带有轮齿并伸入转子前端孔内,行星齿轮的中心有星轮轴孔,星轮轴孔的后端贯穿偏心凸轮,行星轮轴套装在星轮轴孔内并将行星齿轮安装在行星架上,行星轮轴的前端安装在行星架的行星轴孔内,行星齿轮与中心齿轮相啮合,偏心凸轮套装在转子轴承内并能够转动。
3.根据权利要求2所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于行星架包括星架立板、左弧连扳、右弧连扳和星轴架板,星架立板的内端固定在前主轴上,星架立板的外端前侧左右两边分别固定有左弧连扳和右弧连扳,星轴架板的后侧左端与左弧连扳的前端连为一体,星轴架板的后侧右端与右弧连扳的前端连为一体,行星轴孔位于星轴架板中部,行星齿轮位于左弧连扳与右弧连扳之间,行星齿轮后端与偏心凸轮前端通过连体部连为一体,对应连体部位置的星架立板上设有U状凹槽,连体部套装在U状凹槽内,行星齿轮前端与星轴架板后侧之间形成间隙,行星齿轮后端与星架立板前侧之间形成间隙。
4.根据权利要求1或2或3所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于气缸体的左侧上部有与气缸型腔相连通的进气孔,气缸体的左侧下部有与气缸型腔相连通的排气孔;
三角转子上每两个角顶之间的工作面为向外凸出的弧面,各弧面的中部分别设有燃烧室凹坑,每个燃烧室凹坑与对应的气缸型腔内壁之间形成能够符合四冲程内燃机气缸容积工作要求变化的工作腔。
5.根据权利要求1或2或3所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的三个角顶处分别设有角顶气密槽,对应各角顶气密槽前后端位置的三角转子前后侧面上分别设有前角顶销槽和后角顶销槽,角顶气密槽内安装有径向密封簧片、径向密封片、前角片和后角片,径向密封簧片位于角顶气密槽的底端,径向密封片、前角片和后角片安装在径向密封簧片外侧,前角片和后角片分别压紧在径向密封片的前斜面端和后斜面端上,径向密封片伸出角顶气密槽并压紧在气缸型腔的内壁上,前角顶销槽内和后角顶销槽内安装有销弹簧及密封销,密封销安装在对应销弹簧的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;每两个前角顶销槽之间的三角转子前端面上分别设有前气密槽,每两个后角顶销槽之间的三角转子后端面上分别设有后气密槽,各前气密槽和各后气密槽内分别安装有端面弹簧和端面密封条,端面密封条位于对应端面弹簧的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;三角转子的端面上设有横向贯穿三角转子的气压平衡孔。
6.根据权利要求4所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的三个角顶处分别设有角顶气密槽,对应各角顶气密槽前后端位置的三角转子前后侧面上分别设有前角顶销槽和后角顶销槽,角顶气密槽内安装有径向密封簧片、径向密封片、前角片和后角片,径向密封簧片位于角顶气密槽的底端,径向密封片、前角片和后角片安装在径向密封簧片外侧,前角片和后角片分别压紧在径向密封片的前斜面端和后斜面端上,径向密封片伸出角顶气密槽并压紧在气缸型腔的内壁上,前角顶销槽内和后角顶销槽内安装有销弹簧及密封销,密封销安装在对应销弹簧的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;每两个前角顶销槽之间的三角转子前端面上分别设有前气密槽,每两个后角顶销槽之间的三角转子后端面上分别设有后气密槽,各前气密槽和各后气密槽内分别安装有端面弹簧和端面密封条,端面密封条位于对应端面弹簧的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;三角转子的端面上设有横向贯穿三角转子的气压平衡孔。
7.根据权利要求5所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于前主轴及后主轴的内部分别有轴向油孔,前主轴外侧对应前轴承的位置设有前径向油孔, 后主轴外侧对应后轴承的位置分别有后径向油孔,前径向油孔及后径向油孔的内端分别与轴向油孔相连通,三角转子的内腔设置有肋板,肋板将三角转子的内腔分隔为能够冷却三角转子内壁的冷却腔,各凸轮座孔的内壁上分别分布有喷油孔,前主轴及后主轴的轴向油孔通过喷油孔与冷却腔相通,环绕转子前端孔外缘处的三角转子前端面上设有前油环槽,环绕转子后端孔外缘处的三角转子后端面上设有后油环槽,前油环槽和后油环槽内安装有与其形状相对应的波形弹簧环及油环,油环位于对应波形弹簧环的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;前主轴的前端安装有主动带轮并通过皮带与扇的驱动带轮相连接,后主轴的后端安装有飞轮;前端盖、后端盖和气缸体的内部分别有能够通过循环进行散热冷却水道。
8.根据权利要求6所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于前主轴及后主轴的内部分别有轴向油孔,前主轴外侧对应前轴承的位置设有前径向油孔, 后主轴外侧对应后轴承的位置分别有后径向油孔,前径向油孔及后径向油孔的内端分别与轴向油孔相连通,三角转子的内腔设置有肋板,肋板将三角转子的内腔分隔为能够冷却三角转子内壁的冷却腔,各凸轮座孔的内壁上分别分布有喷油孔,前主轴及后主轴的轴向油孔通过喷油孔与冷却腔相通,环绕转子前端孔外缘处的三角转子前端面上设有前油环槽,环绕转子后端孔外缘处的三角转子后端面上设有后油环槽,前油环槽和后油环槽内安装有与其形状相对应的波形弹簧环及油环,油环位于对应波形弹簧环的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;前主轴的前端安装有主动带轮并通过皮带与风扇的驱动带轮相连接,后主轴的后端安装有飞轮;前端盖、后端盖和气缸体的内部分别有能够通过循环水进行散热的冷却水道。
9.根据权利要求1或2或3所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于气缸体的右部安装有火花塞,火花塞的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
10.根据权利要求4所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于气缸体的右部安装有火花塞,火花塞的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
11.根据权利要求5所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于气缸体的右部安装有火花塞,火花塞的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
12.根据权利要求6所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于气缸体的右部安装有火花塞,火花塞的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
13.根据权利要求7所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于气缸体的右部安装有火花塞,火花塞的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
14.根据权利要求8所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于气缸体的右部安装有火花塞,火花塞的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
15.根据权利要求1或2或3所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的各弧面上分别安装有火花塞,火花塞的跳火端位于燃烧室凹坑内并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线、刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
16.根据权利要求4所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的各弧面上分别安装有火花塞,火花塞的跳火端位于燃烧室凹坑内并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线、碳刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
17.根据权利要求5所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的各弧面上分别安装有火花塞,火花塞的跳火端位于燃烧室凹坑内并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线、碳刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
18.根据权利要求6所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的各弧面上分别安装有火花塞,火花塞的跳火端位于燃烧室凹坑内并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线、碳刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
19.根据权利要求7所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的各弧面上分别安装有火花塞,火花塞的跳火端位于燃烧室凹坑内并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线、碳刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
20.根据权利要求8所述的行星齿轮式三角转子发动机,其特征在于三角转子的各弧面上分别安装有火花塞,火花塞的跳火端位于燃烧室凹坑内并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线、碳刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。

说明书全文

行星齿轮式三转子发动机

技术领域

[0001] 本发明涉及内燃发动机技术领域,是一种行星齿轮式三角转子发动机

背景技术

[0002] 目前汽车使用的内燃发动机,一般都是往复活塞式四冲程内燃机,其通过气体膨胀推动活塞在气缸内往复运动而作功,通过连杆曲柄将将往复运动转换为主轴的旋转运动进行工作。由于进气口和排气阀口及进气、排气通道较为狭小,致使进气和排气不通畅,而在将往复运动转换为旋转运动的过程中总要消耗一部分能量,因此造成现有复活塞式四冲程内燃机的效率较低,而且曲柄往复件使得发动机的机构复杂、机身庞大笨重,转速范围较窄,使发动机在提高速度方面受到很大限制。人民交通出版社2003年2月出版的书号为ISBN7-114-04210-8的《汽车构造(上册)》第322页介绍了一种现有公知的三角活塞旋转式发动机,简称转子发动机,气缸体的内壁表面是由双弧长短幅圆外旋轮线构成的特殊型面,位于气缸型腔的偏心主轴上安装有三角转子,三角转子的三个角顶与气缸型面紧密接触,三个弧面与气缸型面之间形成三个工作腔,转子工作时工作腔容积发生变化,其变化规律恰好符合四冲程内燃机对气缸容积变化的要求,发动机工作时,可燃气体通过火花塞点燃爆发,通过三角转子传给偏心轴颈并推动主轴旋转作功。上述转子发动机由于其进气和排气较为通畅,因此不需要阀机构,减小了摩擦损耗和冲开阀门弹簧所消耗的能量,并且排气和膨胀气体作功的运动方向一致,活塞始终不会发生倒转,转子每转一周受到多次燃气推,膨胀气体的能量被充分用来推动主轴作功,因此较往复活塞式四冲程内燃机具有结构简单、振动轻微、作功效率高、动力大等优点。但是现有的三角活塞旋转式发动机,由于其主轴为偏心曲轴,致使发动机的体积较大,并且由于工作腔容积的压缩比较小,使燃气的燃烧效率较差,造成发动机的动力不足,因此未得到广泛的使用。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种行星齿轮式三角转子发动机,克服了上述现有技术之不足,其能够有效解决现有三角活塞旋转式发动机体积较大、压缩比较小、动力不足的问题,其结构合理而紧凑、压缩比较大、还降低了发动机主轴的加工制造难度和装配难度、便于维修和保养、提高了发动机的动力性能。
[0004] 本发明的技术方案是通过以下措施来实现的:一种行星齿轮式三角转子发动机,包括前端盖、后端盖、气缸体、三角转子、中心齿轮、三叉主轴总成和行星连体轮;气缸体的前端固定安装有前端盖,气缸体的后端固定安装有后端盖,气缸体的内部有椭圆状的气缸型腔,三角转子安装在气缸型腔内,中心齿轮固定在前端盖后部,前端盖上有轴承座孔并安装有前轴承,后端盖上有轴承座孔并安装有后轴承,三叉主轴总成的前部和后部分别通过前轴承和后轴承安装在前端盖和后端盖上并能转动,三叉主轴总成的中部安装有三个均布的行星连体轮,行星连体轮包括行星齿轮和偏心凸轮,行星齿轮后端与偏心凸轮前端连为一体,行星齿轮与中心齿轮相啮合,三角转子与偏心凸轮相连接并能够带动偏心凸轮及三叉主轴总成转动,三角转子的三个角顶与气缸型腔的内壁保持紧密接触并与对应的气缸型腔内壁之间形成工作腔,该工作腔能够产生符合四冲程内燃机气缸容积工作要求的变化并使三角转子带动三叉主轴总成转动而输出动能
[0005] 下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进:
[0006] 上述三叉主轴总成可包括前主轴、行星架、后主轴、星轴座和行星轮轴,环绕前主轴的后端外侧圆周均布固定有三个行星架,各行星架的外端分别设有行星轴孔,后主轴的前端固定有呈三角形的星轴座,星轴座的三个角部分别有向前延伸的行星轮轴;三角转子的前端有转子前端孔,三角转子的后端有转子后端孔,三角转子的三个角部分别有凸轮座孔,各凸轮座孔内分别固定安装有转子轴承;中心齿轮的前部固定在前端盖上,中心齿轮的后部带有轮齿并伸入转子前端孔内,行星齿轮的中心有星轮轴孔,星轮轴孔的后端贯穿偏心凸轮,行星轮轴套装在星轮轴孔内并将行星齿轮安装在行星架上,行星轮轴的前端安装在行星架的行星轴孔内,行星齿轮与中心齿轮相啮合,偏心凸轮套装在转子轴承内并能够转动。
[0007] 上述行星架可包括星架立板、左弧连扳、右弧连扳和星轴架板,星架立板的内端固定在前主轴上,星架立板的外端前侧左右两边分别固定有左弧连扳和右弧连扳,星轴架板的后侧左端与左弧连扳的前端连为一体,星轴架板的后侧右端与右弧连扳的前端连为一体,行星轴孔位于星轴架板中部,行星齿轮位于左弧连扳与右弧连扳之间,行星齿轮后端与偏心凸轮前端通过连体部连为一体,对应连体部位置的星架立板上设有U状凹槽,连体部套装在U状凹槽内,行星齿轮前端与星轴架板后侧之间形成间隙,行星齿轮后端与星架立板前侧之间形成间隙。
[0008] 上述气缸体的左侧上部可有与气缸型腔相连通的进气孔,气缸体的左侧下部可有与气缸型腔相连通的排气孔;三角转子上每两个角顶之间的工作面为向外凸出的弧面,各弧面的中部分别可设有燃烧室凹坑,每个燃烧室凹坑与对应的气缸型腔内壁之间形成能够符合四冲程内燃机气缸容积工作要求变化的工作腔。
[0009] 上述三角转子的三个角顶处可分别设有角顶气密槽,对应各角顶气密槽前后端位置的三角转子前后侧面上可分别设有前角顶销槽和后角顶销槽,角顶气密槽内可安装有径向密封簧片、径向密封片、前角片和后角片,径向密封簧片位于角顶气密槽的底端,径向密封片、前角片和后角片安装在径向密封簧片外侧,前角片和后角片分别压紧在径向密封片的前斜面端和后斜面端上,径向密封片伸出角顶气密槽并压紧在气缸型腔的内壁上,前角顶销槽内和后角顶销槽内安装有销弹簧及密封销,密封销安装在对应销弹簧的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;每两个前角顶销槽之间的三角转子前端面上可分别设有前气密槽,每两个后角顶销槽之间的三角转子后端面上可分别设有后气密槽,各前气密槽和各后气密槽内分别安装有端面弹簧和端面密封条,端面密封条位于对应端面弹簧的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;三角转子的端面上可设有横向贯穿三角转子的气压平衡孔。
[0010] 上述前主轴及后主轴的内部分别有轴向油孔,前主轴外侧对应前轴承的位置设有前径向油孔, 后主轴外侧对应后轴承的位置分别有后径向油孔,前径向油孔及后径向油孔的内端分别与轴向油孔相连通,三角转子的内腔设置有肋板,肋板将三角转子的内腔分隔为能够冷却三角转子内壁的冷却腔,各凸轮座孔的内壁上分别分布有喷油孔,前主轴及后主轴的轴向油孔通过喷油孔与冷却腔相通,环绕转子前端孔外缘处的三角转子前端面上设有前油环槽,环绕转子后端孔外缘处的三角转子后端面上设有后油环槽,前油环槽和后油环槽内安装有与其形状相对应的波形弹簧环及油环,油环位于对应波形弹簧环的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;前主轴的前端安装有主动带轮并通过皮带与扇的驱动带轮相连接,后主轴的后端安装有飞轮;前端盖、后端盖和气缸体的内部分别有能够通过循环进行散热冷却水道。
[0011] 上述气缸体的右部可安装有火花塞,火花塞的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
[0012] 上述三角转子的各弧面上可分别安装有火花塞,火花塞的跳火端位于燃烧室凹坑内并能跳火点燃燃烧室凹坑内的混合燃气,火花塞的接线端通过导线、刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体通过导线与外界电源的负极电连接在一起。
[0013] 本发明结构合理而紧凑,使用方便,其通过可燃气体膨胀作功带动三角转子旋转,三角转子通过行星连体轮带动三叉主轴总成转动并输出动力,比起现有公知的三角转子发动机的偏心主轴,不但增大了气缸的燃气压缩比,还减小了发动机体积,改善了原有偏心三角转子的受力状况,降低了能量损耗,最终提高了发动机动力性能;与同容积的往复活塞式内燃机相比具有力大、耗油量低、体积小、转速范围广的特点。附图说明
[0014] 附图1为本发明实施例一、实施例二的主视剖视结构示意图。
[0015] 附图2为本发明实施例一在附图1中A-A处的剖视结构示意图。
[0016] 附图3为本发明实施例二在附图1中A-A处的剖视结构示意图。
[0017] 附图4至附图8为本发明的四行程工作原理图,而附图4至附图5为进气行程,附图6为压缩行程,附图7为作功行程,附图8为排气行程,其中附图4至附图8各图的右下方小图为对应的四冲程内燃机气缸的工作状态。
[0018] 附图9为附图1中的前主轴的主视局部剖视结构示意图。
[0019] 附图10为附图9的左视结构示意图。
[0020] 附图11为附图1中的后主轴的主视局部剖视结构示意图。
[0021] 附图12为附图11的左视结构示意图。
[0022] 附图13为附图2中的三角转子的主视半剖结构示意图。
[0023] 附图14为附图13的左视剖视结构示意图。
[0024] 附图15为径向密封簧片、径向密封片、前角片、后角片、销弹簧及密封销的立体放大结构示意图。
[0025] 附图16为端面弹簧和端面密封条的立体放大结构示意图。
[0026] 附图中的编码分别为:1为前端盖,2为后端盖,3为气缸体,4为三角转子,5为中心齿轮,6为前轴承,7为后轴承,8为行星齿轮,9为偏心凸轮,10为工作腔,11为前主轴,12为连体部,13为后主轴,14为星轴座,15为行星轮轴,16为行星轴孔,17为转子前端孔,18为转子后端孔,19为凸轮座孔,20为转子轴承,21为星轮轴孔,22为星架立板,23为左弧连扳,24为右弧连扳,25为星轴架板,26为U状凹槽,27为进气孔,28为排气孔,29为燃烧室凹坑,30为角顶气密槽,31为前角顶销槽,32为后角顶销槽,33为径向密封簧片,34为径向密封片,35为前角片,36为后角片,37为销弹簧,38为密封销,39为前气密槽,40为后气密槽,41为端面弹簧,42为端面密封条,43为气压平衡孔,44为轴向油孔,45为肋板,46为冷却腔,47为喷油孔,48为前油环槽,49为后油环槽,50为主动带轮,51为风扇,52为飞轮,53为冷却水道,54为火花塞。

具体实施方式

[0027] 本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0028] 在本发明中,为了便于描述,各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图2的布图方式来进行描述的,如:前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图2的布图方向来确定的。
[0029] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述:
[0030] 如附图1、2所示,该行星齿轮式三角转子发动机包括前端盖1、后端盖2、气缸体3、三角转子4、中心齿轮5、三叉主轴总成和行星连体轮;气缸体3的前端固定安装有前端盖1,气缸体3的后端固定安装有后端盖2,气缸体3的内部有椭圆状的气缸型腔,三角转子4安装在气缸型腔内,中心齿轮5固定在前端盖1后部,前端盖1上有轴承座孔并安装有前轴承6,后端盖2上有轴承座孔并安装有后轴承7,三叉主轴总成的前部和后部分别通过前轴承6和后轴承7安装在前端盖1和后端盖2上并能转动,三叉主轴总成的中部安装有三个均布的行星连体轮,行星连体轮包括行星齿轮8和偏心凸轮9,行星齿轮8后端与偏心凸轮9前端连为一体,行星齿轮8与中心齿轮5相啮合,三角转子4与偏心凸轮9相连接并能够带动偏心凸轮9及三叉主轴总成转动,三角转子4的三个角顶与气缸型腔的内壁保持紧密接触并与对应的气缸型腔内壁之间形成工作腔10,该工作腔10能够产生符合四冲程内燃机气缸容积工作要求的变化并使三角转子4带动三叉主轴总成转动而输出动能。通过螺栓将前端盖1、后端盖2和气缸体3固定连接在一起,当发动机运转时,工作腔10内的可燃气体做功推动三角转子4转动,三角转子4带动行星连体轮的偏心凸轮9旋转,使行星连体轮的行星齿轮8围绕固定的中心齿轮5作行星运动,即行星齿轮8不仅绕其自身的回转中心自转,同时又绕固定的中心齿轮5的中心公转,从而带动三叉主轴总成转动,通过改变行星齿轮8的中心与偏心凸轮9中心之间的偏心距,能够配适不同椭圆度的气缸型腔,从而在发动机体积不变的前提下,制成不同压缩比的发动机,适应不同的工作需求;比起现有公知的三角转子发动机的偏心主轴,不但增大了气缸的燃气压缩比,减小了发动机体积,改善了原有偏心三角转子的受力状况,避免了不必要的能量损耗,还降低了发动机的加工制造难度和装配难度,并且对其进行维修和保养也更加方便了。三角转子4与气缸型腔内壁之间形成工作腔10,三角转子4转动时工作腔10的容积发生变化,其变化规律恰好符合四冲程内燃机对气缸容积变化的要求,发动机工作时可燃气体的爆发压力推动三角转子4带动三叉主轴总成旋转而作功。
[0031] 可根据实际需要,对上述行星齿轮式三角转子发动机作进一步优化或/和改进:
[0032] 如附图1、9、10、11、12、13、14所示,三叉主轴总成包括前主轴11、行星架、后主轴13、星轴座14和行星轮轴15,环绕前主轴11的后端外侧圆周均布固定有三个行星架,各行星架的外端分别设有行星轴孔16,后主轴13的前端固定有呈三角形的星轴座14,星轴座14的三个角部分别有向前延伸的行星轮轴15;三角转子4的前端有转子前端孔17,三角转子4的后端有转子后端孔18,三角转子4的三个角部分别有凸轮座孔19,各凸轮座孔19内分别固定安装有转子轴承20;中心齿轮5的前部固定在前端盖1上,中心齿轮5的后部带有轮齿并伸入转子前端孔17内,行星齿轮8的中心有星轮轴孔21,星轮轴孔21的后端贯穿偏心凸轮9,行星轮轴15套装在星轮轴孔21内并将行星齿轮8安装在行星架上,行星轮轴15的前端安装在行星架的行星轴孔16内,行星齿轮8与中心齿轮5相啮合,偏心凸轮9套装在转子轴承20内并能够转动。当行星齿轮8与中心齿轮5的齿数比为一比二时,行星齿轮8的公转转速与行星齿轮
8自转的转速比为二比一,三叉主轴总成与三角转子4的转速比为一比一,从而能够提高三叉主轴总成输出的转矩,即提高了发动机的动力性能。
[0033] 如附图1、9、10、11、12所示,行星架包括星架立板22、左弧连扳23、右弧连扳24和星轴架板25,星架立板22的内端固定在前主轴11上,星架立板22的外端前侧左右两边分别固定有左弧连扳23和右弧连扳24,星轴架板25的后侧左端与左弧连扳23的前端连为一体,星轴架板25的后侧右端与右弧连扳24的前端连为一体,行星轴孔16位于星轴架板25中部,行星齿轮8位于左弧连扳23与右弧连扳24之间,行星齿轮8后端与偏心凸轮9前端通过连体部12连为一体,对应连体部12位置的星架立板22上设有U状凹槽26,连体部12套装在U状凹槽
26内,行星齿轮8前端与星轴架板25后侧之间形成间隙,行星齿轮8后端与星架立板22前侧之间形成间隙。
[0034] 如附图1、2、3所示,气缸体3的左侧上部有与气缸型腔相连通的进气孔27,气缸体3的左侧下部有与气缸型腔相连通的排气孔28;三角转子4上每两个角顶之间的工作面为向外凸出的弧面,各弧面的中部分别设有燃烧室凹坑29,每个燃烧室凹坑29与对应的气缸型腔内壁之间形成能够符合四冲程内燃机气缸容积工作要求变化的工作腔10。利用进气孔27和排气孔28实现进气、排气过程,而进气孔27和排气孔28的开启与关闭通过三角转子4的转动来实现。
[0035] 如附图1、13、14、15、16所示,三角转子4的三个角顶处分别设有角顶气密槽30,对应各角顶气密槽30前后端位置的三角转子4前后侧面上分别设有前角顶销槽31和后角顶销槽32,角顶气密槽30内安装有径向密封簧片33、径向密封片34、前角片35和后角片36,径向密封簧片33位于角顶气密槽30的底端,径向密封片34、前角片35和后角片36安装在径向密封簧片33外侧,前角片35和后角片36分别压紧在径向密封片34的前斜面端和后斜面端上,径向密封片34伸出角顶气密槽30并压紧在气缸型腔的内壁上,前角顶销槽31内和后角顶销槽32内安装有销弹簧37及密封销38,密封销38安装在对应销弹簧37的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;每两个前角顶销槽31之间的三角转子4前端面上分别设有前气密槽39,每两个后角顶销槽32之间的三角转子4后端面上分别设有后气密槽40,各前气密槽39和各后气密槽40内分别安装有端面弹簧41和端面密封条42,端面密封条42位于对应端面弹簧
41的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;三角转子4的端面上设有横向贯穿三角转子4的气压平衡孔43。径向密封片34起径向密封作用,能够防止工作腔10内的气体泄漏至相邻工作腔10内,端面密封条42和密封销38起端面密封作用,防止工作腔10向端面漏气,径向密封簧片33安装在径向密封片34底部并呈弓形,能够使径向密封片34外端克服向心力压紧气缸内壁,还能保证发动机起动时工作腔10的密封性;端面弹簧41安装在端面密封条42底部并呈波形,使端面密封条42压紧端盖保证密封性,防止工作腔10内的气体通过端面泄漏。
气压平衡孔43能够使三角转子4前后两侧的气体压力始终保持平衡,当三角转子4端面的气体密封件处漏气时,前后两侧的气压平衡能够使三角转子4不会偏向一侧,防止三角转子4端面被端盖擦伤。
[0036] 如附图1、13、14所示,前主轴11及后主轴13的内部分别有轴向油孔44,前主轴11外侧对应前轴承6的位置设有前径向油孔, 后主轴13外侧对应后轴承7的位置分别有后径向油孔,前径向油孔及后径向油孔的内端分别与轴向油孔44相连通,三角转子4的内腔设置有肋板45,肋板45将三角转子4的内腔分隔为能够冷却三角转子4内壁的冷却腔46,各凸轮座孔19的内壁上分别分布有喷油孔47,前主轴11及后主轴13的轴向油孔44通过喷油孔47与冷却腔46相通,环绕转子前端孔17外缘处的三角转子4前端面上设有前油环槽48,环绕转子后端孔18外缘处的三角转子4后端面上设有后油环槽49,前油环槽48和后油环槽49内安装有与其形状相对应的波形弹簧环及油环,油环位于对应波形弹簧环的外侧并压紧在对应位置气缸型腔的内壁上;前主轴11的前端安装有主动带轮50并通过皮带与风扇51的驱动带轮相连接,后主轴13的后端安装有飞轮52;前端盖1、后端盖2和气缸体3的内部分别有能够通过循环水进行散热的冷却水道53。前轴承6和后轴承7通过轴向油孔44和径向油孔输送的油进行降温和润滑,来自轴向油孔44的机油经凸轮座孔19上的喷油孔47进入三角转子4内的冷却腔46,利用三角转子4运动时产生的惯性力使机油冲刷三角转子4受热面的内壁,将热量带走,油环能够防止润滑轴承及冷却三角转子4的机油通过端面间隙窜入气缸工作腔10内;前端盖1、后端盖2和气缸体3通过冷却水道53内的循环水进行水冷降温,同时前主轴11带动主动带轮50旋转从而带动风扇51,通过风扇51吹来的冷空气进行风冷来冷却降温。飞轮52能够储存能量,并且能够减弱冲击使发动机的运转更加平稳。
[0037] 实施例一:如附图2所示,气缸体3的右部安装有火花塞54,火花塞54的跳火端正对气缸型腔的内部并能跳火点燃燃烧室凹坑29内的混合燃气,火花塞54的接线端通过导线与外界电源的正极电连接在一起,气缸体3通过导线与外界电源的负极电连接在一起。当本发明为汽油发动机时,需要通过火花塞54定时跳火来点燃燃烧室凹坑29内的混合燃气。
[0038] 实施例二:如附图3所示,三角转子4的各弧面上分别安装有火花塞54,火花塞54的跳火端位于燃烧室凹坑29内并能跳火点燃燃烧室凹坑29内的混合燃气,火花塞54的接线端通过导线、碳刷和点火线圈与外界电源的正极电连接在一起,气缸体3通过导线与外界电源的负极电连接在一起。通过将火花塞54安装在三角转子4的各弧面上,当各弧面依次旋转到气缸体3的右部时,火花塞54的接线端通过碳刷与气缸体3瞬时接通高压电路发生跳火,点燃此时对应的燃烧室凹坑29内的混合燃气,这样使点火电路既简单又合理有效。
[0039] 此外,当本发明为柴油发动机时,则不需要安装火花塞54,用喷油器代替火花塞54,喷油器设置有能够喷出雾状柴油的喷油端,喷油端位于气缸型腔内,喷油器通过油管与喷油相连通,喷油器将柴油喷入燃烧室形成油雾颗粒,并与通过进气孔27输入的空气均匀混合,当工作腔10容积急剧变小时雾状柴油发生自燃而膨胀作功。
[0040] 以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
[0041] 本发明实施例一和实施例二的工作过程是:以三角转子4的工作弧面AB与气缸型面之间形成的工作腔即AB工作腔为例,说明本发明的工作过程。本发明与往复活塞式发动机的四行程工作循环相同,包括进气、压缩、作功及排气四个过程。首先,如附图4所示,当三角转子4的角顶B转过进气孔27左侧边缘时,AB工作腔开始进气,由于进气孔27与排气孔28此时相连通,即进排气重叠,这时AB工作腔的容积最小,相当于往复活塞式发动机的上止点位置。其次,如附图5所示,随着受控三角转子4继续转动,AB工作腔的容积逐渐增大,可燃混合气体不断通过进气孔27被吸入气缸,当三角转子4旋转90度到达附图6所示位置时,AB工作腔的容积达到最大,相当于往复活塞式发动机的下止点位置,进气行程结束。接着,三角转子4继续转动,AB工作腔的容积逐渐减小,当三角转子4的角顶A越过了进气孔27的右侧边缘时,AB工作腔被完全封闭,开始压缩行程,当三角转子4旋转180度到达附图7所示位置时,AB工作腔的容积最小,相当于往复活塞式发动机的上止点位置,压缩行程结束,这时火花塞54跳火点燃混合气体,开始膨胀作功行程。之后,当三角转子4旋转270度时,AB工作腔的容积又达到最大,相当于往复活塞式发动机的下止点位置,作功行程结束。然后,如附图8所示,当三角转子4的角顶B转过了排气孔28的左侧边缘时,AB工作腔与排气孔28相连通开始排气。最后,当三角转子4旋转360度,使AB工作腔又回到原来的附图4所示位置,至此AB工作腔完成了一个工作循环。与此同时,其余的两个工作腔7也各自完成一个工作循环。
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