无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机.pdf

无曲轴开放式排气活塞式间歇持续供汽汽动发动机。在核潜艇汽动发动机技术领域，核潜艇是动力系统有两种，第一是汽轮机，第二是电动机。第一种是相对比较传统的发动机，第二种是较为先进的发动机。无论那种方案，传统的汽轮机都是不可或缺的。我们的发明方案视乎是代替体积大，噪音高和重量大的新方法。我们发明内容是一种无曲轴开放式排气活塞式间歇持续供汽汽动发动机。该发动机包括：由多个曲率半径构成的类似圆形的机体；包括圆形结构的机盖；包括圆形结构的轮辐；包括类似矩形断面的活塞。本我们的发明方案有以下有益效果那就是结构简单，运行平稳噪声低，体积小重量低，转速低。这些技术优势对于核潜艇是非常重要的。

权利要求书
1.  一种无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机。该发动机包括：由多个曲率半径构成的类似圆形的机体；包括圆形结构的机盖；包括圆形结构的轮辐；包括类似矩形断面的活塞。还包括间歇持续供汽控制开关及相关的控制凸轮板。它的工作方式是活塞作旋转运动的同时，活塞还在缸体曲线和活塞径向运动行程补偿凸轮的共同作用下沿半径方向作往复运动。

2.  根据权利要求1所述的无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机；其特征是：所述的由多个曲率半径构成的类似圆形的机体，它由多个中心，多个曲率半径构成的缸体曲线，形成类似圆形的机体，在机体上加工有：圆形的密封圈槽，密封条槽，高压动力蒸汽喷入孔，开放式排气孔，固定孔，定位孔。

3.  根据权利要求1所述的无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机；其特征是：所述的圆形结构的机盖在圆形结构的机盖上加工有偏心的轴孔，偏心的用来嵌入圆形密封圈的圆形密封圈槽，和机体上相对应的固定孔和定位孔，在机盖上还加工有活塞径向运动行程补偿凸轮。机盖包括左机盖和右距盖它们的结构基本相同。

4.  根据权利要求1所述的无曲轴开放式排气间歇持续供 汽活塞式汽动发动机；其特征是：所述的圆形结构的轮辐，在轮辐上加工有花键轴孔，活塞径向运行槽，和保证运行平稳的平衡孔。

5.  根据权利要求1所述的无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机；其特征是：所述的近似矩形断面的活塞。它由活塞顶，活塞底座，圆柱形压缩弹簧，左密封条和右密封条及圆形小轴等组成。
其中活塞顶的特征是：在活塞顶活塞运行方向的两侧加工有活塞密封条槽；在活塞顶上还加工有可安装活塞底座的圆形孔，在孔中留有可安装圆柱形压缩弹簧的空间。活塞底座的特征是：在活塞底座上加工有润滑油孔，为了减少活塞的运行阻力，在活塞底座的下部加工有开放式的小轴孔，在孔中安装有可转动的小轴。

6.  根据权利要求1所述的无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机；其特征是：所述的间歇持续供汽开关，由圆柱形的供汽开关，供汽开关推动凸轮和供汽开关间歇持续供汽控制凸轮板组成。

7.  根据权利要求1所述的无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机；其特征是：所述的工作方式，是活塞作旋转运动的同时，活塞还在缸体曲线和活塞径向运动行程补偿凸轮的共同作用下沿半径方向作往复运动。

说明书无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机
技术领域
本发明涉及一种发动机，具体地说它涉及一种无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机。
背景技术
在汽动发动机技术领域，目前是传统的汽轮机占统治地位；汽轮机的工作方式是开放式的，这就使它能耗高、效率低、体积大、噪音高和重量大的的缺点无法彻底克服。我们的发明方案视乎能取代体积大，噪音高和重量大的传统汽轮机；是大幅减少能源消耗，降低空气污染的新方法。
发明内容
具体内容包括：由多个曲率半径构成的类似圆形的机体；包括圆形结构的机盖；包括圆形结构的轮辐；包括类似矩形断面的活塞。还包括间歇持续供汽控制开关及相关控制凸轮板。
1，我们的发明内容是一种，无曲轴开发式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机；机体是由多个曲率半径构成的类似圆形的机体，它由多个中心、多个曲率半径构成的缸体曲线，形成类似圆形的机体，在机体上加工有：圆形的密封圈槽，密封条槽，高压动力蒸汽喷入控制开关孔，开放式排气孔，固定孔，定位孔。
2，圆形结构的机盖，在圆形结构的机盖上加工有偏心的轴孔，偏心的用来嵌入圆形密封圈的圆形密封圈槽，和机体上相对应的固定孔和定位孔，间歇供汽开关轴孔。在机盖上还加工有活塞径向运动行程补偿凸轮。机盖包括左机盖和右机盖它们的结构基本相同。
3，圆形结构的轮辐，在轮辐上加工有花键轴孔，活塞径向运行槽，和保证运行平稳的平衡孔。
4，近似矩形断面的活塞。它由活塞顶，活塞底座，圆柱形压缩弹簧，左密封条和右密封条及圆形小轴等组成。其中活塞顶的特征是，在活塞顶的顶部和活塞运行方向的两侧加工有活塞密封条槽；在活塞顶上还加工有可安装活塞底座的圆形孔，在孔中留有可安装圆柱形压缩弹簧的空间。活塞底座的特征是，在活塞底座上加工有润滑油孔，为了减少活塞的运行阻力，在活塞底座的下部加工有开放式的小轴孔，在孔中安装有可转动的小轴。
5，间歇持续供汽开关，由圆柱形的供汽开关，供汽开关推动凸轮和供汽开关间歇持续供汽控制凸轮板组成。
本发明方案有以下有益效果
1，结构简单
本发明结构非常简单，只有机体机盖轮辐活塞四个主要部件就构成一台无曲轴开放式排气活塞式间歇持续供汽汽动发动机。开发工作非常简单。
2，运行平稳噪声低
因为本发明是近似圆结构，没有曲柄连杆机构没有气门，活塞在近乎圆环形的轨道中运行。运行起来非常平稳，噪声非常低是肯定的。
3，体积小重量低
因为我们的发明方案结构非常简单，所以体积小重量低是很自然的事。
4，低转速
我们的发明方案，活塞沿近似圆形机体的外圆运行；增加机体的直径，活塞的运行路径成平方式增长；发动机转速成平方式下降。可以根据转速需要安排机体尺寸。
5，节能潜力大
据我们了解目前世界上发动机，高压作功气体的供应方式有两种；一种是喷气式发动机的连续供气；另一种是传统活塞式发动机的间歇瞬间供气。我们发明的无曲轴开放式排气间歇持续供汽汽动发动机。从发明名称上就知道它采用的是间歇持续供汽。这种供汽方式为我们的发明项目创造了极大的节能空间。它的本质是：用减少持续供汽的时间，降低废汽的排放压力和温度，达到节能的目的。用适度增加间歇持续供汽时间来提高输出功率，我们可以找到既增加输出功率又能节能的平衡点。达到高效节能的目的。
5，应用范围广
第一，潜艇及核潜艇上的应用。
我们的发明方案因为有噪音低，体积小，重量低，低转速等技术特点。特别是噪音低和低转速，因为非常低的噪音使敌方很难监测；低转速可以省去重量大噪音高的减速箱。这使它在潜艇特别是核潜艇上有良好的应用前景。网上的资料这样说：“核潜艇是动力系统是以核反应堆为核心的动力系统，它所用的推进发动机有两种，第一是汽轮机，第二是电动机。第一种是相对比较传统的发动机，第二种是较为先进的发动机。核潜艇动力系统的基本原理是利用核裂变反应堆发生核反应产生的热能加热水，产生水蒸汽，推动蒸汽轮机得到机械能。对于第一种较为传统的汽轮机作为发动机的情况，从汽轮机产生的机械能通过变速箱将汽轮机较快的转速降低，然后驱动螺旋桨，得到推进潜艇潜艇的动力。第二种采用电动机作为推进发动机的情况，它是在第一种的基础上，由汽轮机带动发电机得到电能，然后再由电能驱动螺旋桨得到推动潜艇前进的动力。第二种动力结构，咋看视乎是多了一个转换过程，其实，这对于潜艇来说对性能有较大的提升，首先，取消了变速箱，降低了潜艇的噪音来源，第二，阻隔了由汽轮机产生的噪音外泄的机械连接通道，避免了噪音的外泄，增强了潜艇的静音效果，第三，电动机有很好的控制性能和安静性能，提升了潜艇静音的推进效率。”
上述资料表明：无论那种方案，传统的汽轮机都是不可或缺的。我们的发明方案视乎是代替体积大，噪音高和重量大的传统汽轮机的新方案。
第二，发电领域的应用
目前我们的发电厂或热电厂；如果使用我们的发明方案无曲轴开放式排气间歇持续供汽活塞式汽动发动机。它的密封式的工作方式，要比开放式的工作方式，工作效率高是不言而谕的。所以发明人认为：如果我们的发电厂采用我们的发明方案；大幅的减少煤炭消耗减少空气污染是非常现实的事情。另外间歇持续供汽的工作方式，可以非常简单的调整供汽时间的长短；适应发电和供热的双重需要。
附图说明
图1；平面组装示意图。
图2；机体示意图。
图3；轮辐示意图。
图4；左机盖示意图。
图5；右机盖示意图。
图6；凸轮示意图
图7；活塞示意图
图8；供汽开关示意图
图9；剖面组装示意图
图10；说明书摘要附图
图中数字代表如下意义。
1，机体2，机体密封圈槽3，固定孔4，定位孔5，弹簧室6，缸体曲线的右大圆部分7，缸体曲线的小圆部分8，缸体曲线的密封区部分9，高压动力蒸汽喷入孔10，开发式排气孔11，密封条槽12，轮辐13，凸轮14，花键轴孔15，活塞16，活塞运行方向17，平衡孔18，缸体小圆曲线中心19，缸体密封区曲线中心20，缸体右大圆曲线中心21，缸体外圆中心22，缸体不同曲线的连接曲线中心23，活塞径向运行槽24，左机盖剖视图25，左机盖平面图26，偏心轴孔27，轴承窝28，右机盖平面图29，右机盖剖视图30，活塞底座31，活塞顶32，活塞组装图33，弹簧34，润滑油孔35，密封条槽36，缸体曲线的左大圆部分37，缸体曲线的左大圆中心38，供汽开关39，供汽开关凸轮40，供汽开关推动凸轮板41，活塞右密封条42，活塞左密封条43，活塞右波浪形弹簧44，活塞左波浪形弹簧45，活塞底部小轴46，活塞顶部小轴47，润滑油槽48，供汽开关轴孔49，供汽开关安装孔50，机盖密封圈槽51，左密封圈52，右密封圈53，供汽开关处于关闭位置54，供汽开关处于开放位置55，供汽开关即将开放时活塞应处的位置。56，供汽开关定位销
具体实施方式
具体实施方式我们参照图1进行说明；我们假定活塞15正在沿箭头16所指的方向顺时针运行，这时供汽开关38处于开放位置。通过供汽开关涌入的高压蒸汽推动活塞运动；运动的活塞带动轮辐也沿着顺时针方向运行。并通过安装在轮辐上的花键轴对外输出动力。活塞继续运行，活塞运行方向前，正在通过开放式的排气孔，排出前一个行程残余的废汽。活塞继续运行，活塞进入密封区；这时活塞后面的压力已经大幅降低的废汽，从开放式的排气孔耗无阻力的自行排出。活塞继续运行，开始下一个行程的工作，但依靠惯性仍然正常运行。当活塞15通过密封区进入缸体的大圆曲线部的后，在适当的时间，高压动力蒸汽通过供汽过开关38开始喷入高压动力蒸汽推动继续运动开始下一个行程的工作。这里需要说明：供汽时间的长短可以根据需要，调整供汽开关推动凸轮板40的大半径的圆周长和小半径圆周周长的比例来实现。