旋转活塞发动机.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103821610 A (43)申请公布日 2014.05.28 CN 103821610 A (21)申请号 201410091647.X (22)申请日 2014.03.13 F02B 53/02(2006.01) F02B 55/02(2006.01) F02B 55/08(2006.01) (71)申请人 李海鹏 地址 034000 山西省忻州市和平路和平小区 3 号楼 2 单元 201 (72)发明人 李四良 李海鹏 (74)专利代理机构 太原高欣科创专利代理事务 所 ( 普通合伙 ) 14109 代理人 崔雪花 (54) 发明名称 旋转活塞发动机 (57)。

2、 摘要 本发明旋转活塞发动机， 属于发动机技术领 域 ； 所要解决的技术问题是提供了一种利用高压 蒸汽进入密闭空间， 当空间增大， 压强就减小， 利 用相邻密闭空间之间空间增大的速率不同， 产生 的压强差做功的旋转活塞发动机 ； 解决该技术问 题采用的技术方案为 ： 旋转活塞发动机， 包括机 壳、 转子和两个端盖， 转子位于机壳内部， 导轨上 活动设置有多个滑块， 滑块均可沿导轨在机壳内 做圆周运动， 活页塞的数量与滑块的数量相等， 活 页塞将机壳和转子之间的空间分割成多个渐变的 密封空间， 所述进气通道和密封空间 M 相通， 所述 进气通道用于通入高压气 ； 本发明可广泛应用于 发动机技术领。

3、域。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103821610 A CN 103821610 A 1/1 页 2 1. 旋转活塞发动机， 其特征在于 ： 包括机壳 （1） 、 转子 （2） 和两个端盖， 所述转子 （2） 位 于机壳 （1） 内部， 所述转子 （2） 和机壳 （1） 偏心设置， 两个所述端盖设置在机壳 （1） 的两端， 机壳 （1） 的内壁沿径向设置有环状的导轨 （3） ， 所述导轨 （3） 上活动设置有多个滑块 （4）。

4、 ， 所 述滑块 （4） 均可沿导轨 （3） 在机壳 （1） 内做圆周运动， 所述转子 （2） 的外侧沿径向等距设置 有多个活页塞 （5） ， 所述活页塞 （5） 的数量与滑块 （4） 的数量相等， 所述活页塞 （5） 的一端活 动设置在转子 （2） ， 所述活页塞 （5） 的另一端与滑块 （4） 活动连接， 所述活页塞 （5） 的两侧 均与端盖紧密贴合， 所述活页塞 （5） 随着滑块 （4） 在机壳 （1） 和转子 （2） 之间的空间内做圆 周运动， 所述活页塞 （5） 将机壳 （1） 和转子 （2） 之间的空间分割成多个渐变的密封空间， 多 个所述的渐变密封空间为先逐渐变大后逐渐变小， 即。

5、从密封空间 M 开始所述渐变密封空间 开始增大， 从密封空间 N 开始所述渐变密封空间开始变小， 所述机壳 （1） 内设置有进气通道 （6） 和排气通道 （7） ， 所述进气通道 （6） 和密封空间 M 相通， 所述排气通道 （7） 和密封空间 N 相通， 所述进气通道 （6） 用于通入高压气， 所述排气通道 （7） 用去排出低压气。 2. 根据权利要求 1 所述的旋转活塞发动机， 其特征在于 ： 所述渐变密封空间的最小密 封空间与活页塞 （5） 的外形相适应， 即所述活页塞 （5） 的厚度与机壳和转子 （2） 之间的最小 距离相等， 所述活页塞 （5） 的外形成弧形并与转子 （2） 的外形相。

6、适应。 3.根据权利要求1所述的旋转活塞发动机， 其特征在于 ： 所述转子 （2） 的外侧沿径向设 置有多个与滑块 （4） 外形相适应的凹槽 （8） 。 4.根据权利要求1所述的旋转活塞发动机， 其特征在于 ： 所述进气通道 （6） 和排气通道 （7） 的进气口和出气口分别设置在密封空间 M 和密封空间的切线方向上。 5.根据权利要求1所述的旋转活塞发动机， 其特征在于 ： 所述活页塞 （5） 由多层薄板组 成， 每层所述薄板的两端均设置有进气缝隙 （9） ， 每层所述薄板上的进气缝隙 （9） 均交错设 置。 权 利 要 求 书 CN 103821610 A 2 1/3 页 3 旋转活塞发动机。

7、 技术领域 0001 本发明旋转活塞发动机， 属于发动机技术领域。 背景技术 0002 转子发动机是在燃烧室内产生的高温高压燃气推动活塞旋转以产生动力的内燃 机， 动力由主轴输出， 自 1876 年德国人 N.A. 奥托发明往复活塞式内燃机后， 人们就曾试图 创制转子式内燃机， 但都因转子密封问题而失败， 虽然旋转活塞式泵和压缩机等已获得应 用， 但是旋转活塞式发动机直到 1954 年联邦德国工程师 F. 汪克尔在密封技术上有了突破 之后才得以实现。他于 1957 年制成第一台旋转活塞式发动机， 有人称之为汪克尔发动机。 它经过改进具有功率高、 振动小、 运转平稳、 结构简单轻小等优点。但这种。

8、发动机只适用于 高转速， 因燃料经济性差， 低速性能不佳， 排气性能也不太理想， 故未能广泛使用。 发明内容 0003 本发明克服了现有技术存在的不足， 提供了一种利用高压蒸汽进入密闭空间， 当 空间增大， 压强就减小， 利用相邻密闭空间之间空间增大的速率不同， 产生的压强差做功的 旋转活塞发动机。 0004 为了解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案为 ： 旋转活塞发动机， 包括机壳、 转子和两个端盖， 所述转子位于机壳内部， 所述转子和机壳偏心设置， 两个所述端盖设置在 机壳的两端， 机壳的内壁沿径向设置有环状的导轨， 所述导轨上活动设置有多个滑块， 所述 滑块均可沿导轨在机壳内做圆周运。

9、动， 所述转子的外侧沿径向等距设置有多个活页塞， 所 述活页塞的数量与滑块的数量相等， 所述活页塞的一端活动设置在转子， 所述活页塞的另 一端与滑块活动连接， 所述活页塞的两侧均与端盖紧密贴合， 所述活页塞随着滑块在机壳 和转子之间的空间内做圆周运动， 所述活页塞将机壳和转子之间的空间分割成多个渐变的 密封空间， 多个所述的渐变密封空间为先逐渐变大后逐渐变小， 即从密封空间 M 开始所述 渐变密封空间开始增大， 从密封空间 N 开始所述渐变密封空间开始变小， 所述机壳内设置 有进气通道和排气通道， 所述进气通道和密封空间 M 相通， 所述排气通道和密封空间 N 相 通， 所述进气通道用于通入高。

10、压气， 所述排气通道用去排出低压气。 0005 所述渐变密封空间的最小密封空间与活页塞的外形相适应， 即所述活页塞的厚度 与机壳和转子之间的最小距离相等， 所述活页塞的外形成弧形并与转子的外形相适应。 0006 所述转子的外侧沿径向设置有多个与滑块外形相适应的凹槽。 0007 所述进气通道和排气通道的进气口和出气口分别设置在密封空间 M 和密封空间 的切线方向上。 0008 所述活页塞由多层薄板组成， 每层所述薄板的两端均设置有进气缝隙， 每层所述 薄板上的进气缝隙均交错设置。 0009 本发明与现有技术相比具有的有益效果是 ： 本发明将机壳和转子偏心设置， 在机 壳和转子之间设置有多个活页塞。

11、， 活页塞将机壳和转子之间的空间分割成多个渐变的密封 说 明 书 CN 103821610 A 3 2/3 页 4 空间， 多个密封空间的逐渐变大， 到达最大后由逐渐变小， 开始变大的密封空间 M 与高压的 进气通道连通， 开始变小的密封空间 N 与低压的排气通道连通， 进气通道和排气通道的进 气口和出气口分别设置在密封空间 M 和密封空间的切线方向上， 可使进气和排气更加顺 畅， 高压蒸汽进入密封空间 M 后， 推动密封空间 M 中的活页塞与滑块沿着导轨转动， 密封空 间 M 转到 M+1 的位置， 原来 M-1 的密封空间进入 M 位置， 此时由于 M+1 位置的密封空间体积 大于 M 位。

12、置的密封空间体积， 因而 M+1 位置的密封空间内气压小于 M 位置的密封空间的气 压， 因而 M 位置的密封空间会压迫 M+1 位置的密封空间进行做功， 依次类推， 从而推动与活 页塞连接的转子连续转动， 当到达 N 位置的密封空间， 密封空间开始减小， 即 N+1 位置的密 封空间体积小于 N 位置的密封空间体， 则 N+1 位置的密封空间会反向压迫 N 位置的密封空 间体做功， 因而在 N 位置的密封空间与排气通道连通， 进行排气， 减少反向做功， 本发明利 用高压气体体积膨胀做功， 并且排气通道排出的低压气体可作为取暖热源使用， 使得蒸汽 的热能进一步利用， 综合利用率高。 附图说明 。

13、0010 下面结合附图对本发明做进一步的说明。 0011 图 1 为本发明的结构示意图。 0012 图 2 为本发明中活页塞上进气缝隙的分布示意图。 0013 图 3 为图 2 的仰视图。 0014 图中， 1 为机壳、 2 为转子、 3 为导轨、 4 为滑块、 5 为活页塞、 6 为进气通道、 7 为排气 通道、 8 为凹槽、 9 为进气缝隙。 具体实施方式 0015 如图 1、 图 2 和图 3 所示， 本发明包括机壳 1、 转子 2 和两个端盖， 所述转子 2 位于 机壳 1 内部， 所述转子 2 和机壳 1 偏心设置， 两个所述端盖设置在机壳 1 的两端， 机壳 1 的 内壁沿径向设置。

14、有环状的导轨 3， 所述导轨 3 上活动设置有多个滑块 4， 所述滑块 4 均可沿 导轨 3 在机壳 1 内做圆周运动， 所述转子 2 的外侧沿径向等距设置有多个活页塞 5， 所述活 页塞 5 的数量与滑块 4 的数量相等， 所述活页塞 5 的一端活动设置在转子 2， 所述活页塞 5 的另一端与滑块 4 活动连接， 所述活页塞 5 的两侧均与端盖紧密贴合， 所述活页塞 5 随着滑 块 4 在机壳 1 和转子 2 之间的空间内做圆周运动， 所述活页塞 5 将机壳 1 和转子 2 之间的 空间分割成多个渐变的密封空间， 多个所述的渐变密封空间为先逐渐变大后逐渐变小， 即 从密封空间 M 开始所述渐。

15、变密封空间开始增大， 从密封空间 N 开始所述渐变密封空间开始 变小， 所述机壳1内设置有进气通道6和排气通道7， 所述进气通道6和密封空间M相通， 所 述排气通道 7 和密封空间 N 相通， 所述进气通道 6 用于通入高压气， 所述排气通道 7 用去排 出低压气。 0016 所述渐变密封空间的最小密封空间与活页塞 5 的外形相适应， 即所述活页塞 5 的 厚度与机壳和转子 2 之间的最小距离相等， 所述活页塞 5 的外形成弧形并与转子 2 的外形 相适应。 0017 所述转子 2 的外侧沿径向设置有多个与滑块 4 外形相适应的凹槽 8。 0018 所述进气通道 6 和排气通道 7 的进气口和。

16、出气口分别设置在密封空间 M 和密封空 说 明 书 CN 103821610 A 4 3/3 页 5 间的切线方向上。 0019 所述活页塞 5 由多层薄板组成， 每层所述薄板的两端均设置有进气缝隙 9， 每层所 述薄板上的进气缝隙 9 均交错设置。 0020 本发明的工作过程 ： 将机壳 1 和转子 2 偏心设置， 在机壳 1 和转子 2 之间设置有 多个活页塞 5， 活页塞 5 将机壳 1 和转子 2 之间的空间分割成多个渐变的密封空间， 多个密 封空间的逐渐变大， 到达最大后由逐渐变小， 开始变大的密封空间M与高压的进气通道6连 通， 开始变小的密封空间 N 与低压的排气通道 7 连通，。

17、 进气通道 6 和排气通道 7 的进气口和 出气口分别设置在密封空间 M 和密封空间的切线方向上， 可使进气和排气更加顺畅， 高压 蒸汽进入密封空间 M 后， 推动密封空间 M 中的活页塞 5 与滑块 4 沿着导轨 3 转动， 密封空间 M 转到 M+1 的位置， 原来 M-1 的密封空间进入 M 位置， 此时由于 M+1 位置的密封空间体积大 于 M 位置的密封空间体积， 因而 M+1 位置的密封空间内气压小于 M 位置的密封空间的气压， 因而M位置的密封空间会压迫M+1位置的密封空间进行做功， 依次类推， 从而推动与活页塞 5连接的转子2连续转动， 当到达N位置的密封空间， 密封空间开始减。

18、小， 即N+1位置的密封 空间体积小于 N 位置的密封空间体， 则 N+1 位置的密封空间会反向压迫 N 位置的密封空间 体做功， 因而在 N 位置的密封空间与排气通道连通， 进行排气， 减少反向做功。 0021 输出轴与转子2同轴设置， 转子2转动带动输出轴转动， 在输出轴上连接负载即可 将高压蒸汽的热能转化成机械能。 0022 本发明中活塞页 5 为多层薄板组成， 并在每层活页塞 5 的两端均设置进气缝隙 9， 进气缝隙 9 为盲封， 并且每层活页塞 5 上的进气缝隙 9 均交错设置， 利用钢材的特性， 剪开 后自动变成弹簧， 这样活页塞5就成为自弹式活塞， 依靠自身弹性变形使活页塞5的两。

19、侧均 紧紧的贴合在端盖上， 即使高压气体接触到活页塞5， 进入到进气缝隙9中， 由于活页塞5每 层薄板上的进气缝隙 9 交错设置， 且薄板紧密贴合， 减少了气体的流窜， 而且进入到进气缝 隙 9 的气体微乎其微， 不影响整个系统的连续运转。 0023 本发明旋转活塞发动机是把冲程活塞变成旋转活塞进行做功的动力机械， 跟传统 发动机相比提高了工作效率， 工作效率大大高于现在的旋转活塞发动机 （也称之为转子发 动机或汪克尔发动机） 和传统的活塞发动机， 密封要求也没有现有的旋转活塞发动机高， 所 采用的原理就是在连续的多个逐渐空间增大， 压强减小的工作室进行做功。 0024 本发明利用高压气体体积。

20、膨胀做功， 并且排气通道排出的低压气体可作为取暖热 源使用， 使得蒸汽的热能进一步利用， 综合利用率高。 0025 上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明， 但是本发明并不限于上述实施 例， 在本领域普通技术人员所具备的知识范围内， 还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作 出各种变化， 如在密封空间 M-1 也设置进气口， 所述进气口与进气通道， 防止密封空间 M 中 有高压蒸汽而对没有气体的密封空间M-1做功 ； 在密封空间N+1， N+2也设置有出气口， 所述 出气口均与排气通道 7 连通， 防止密封空间 N 中的低压气体排不干净或者排的不够快而产 生反作用， 效果会更好。 说 明 书 CN 103821610 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103821610 A 6 2/2 页 7 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103821610 A 7 。