CN105041463B - 螺管转子发动机的动力输出装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发动机，公开了螺管转子发动机的动力输出装置。两个轴承座为锥形体分别连接在螺管转子发动机外壳两端，两个锥形体轴承座内都分别设有两个轴承环座，轴承小环座设有止推轴承，轴承大环座设有轴承及其定位，两个轴承环座间设有油腔，转轴两端分别套入锥形体轴承座内轴承，调节止推轴承螺母移动转轴使杯形状壳体与螺管转子间仅保留转动间隙从而构成相对转动的密闭工作间，锥形体轴承座两端设有油封，使流动工质在螺管转子螺管内的流动方向发生连续的改变，转换流动工质所具有的能量为机械功，通过转轴单端或两端对外输出动力。能为螺管转子发动机的螺管转子转动提供精确引导。
Description
技术领域
本发明涉及发动机，具体说涉及螺管转子发动机的动力输出装置。
技术背景
内燃机的曲柄连杆机构、涡轮机中的叶片涡轮转子在热机中担负着把燃料 燃烧产生的热量转换为输出机械功的重任。内燃机主要承受工质径向推力，要 转换为转轴上输出扭矩，其动力输出装置最为复杂。涡轮机主要承受工质轴向 推力，直接转轴上输出扭矩，其动力输出装置最为简单。所以对轴承的要求也 就各自不同，内燃机要用止推垫片，涡轮机要用止推轴承。螺管转子发动机是 叶片涡轮机的变型，同样是轴流式发动机，主要承受工质轴向推力，直接转轴 上输出扭矩，同样要用止推轴承，与叶片涡轮机不同的是螺管转子发动机可以 小流量下输出大扭矩，效率高。
在专利申请号201410415779.3一种提高涡轮发动机效率的方法及其装置 中，用螺管转子代替叶片涡轮将涡轮发动机改型为燃气螺管转子发动机、蒸气 螺管转子发动机、压缩空气螺管转子发动机、水力螺管转子发动机，使流动工 质在螺管转子螺管内的流动方向发生连续的改变，转换流动工质所具有的能量 为机械功输出动力。因为燃气螺管转子发动机、蒸气螺管转子发动机、压缩空 气螺管转子发动机，都使用气体工质，杯形状壳体都与螺管转子转动密封连接， 都有具有大同小异的动力结构特征，所以在本发明中统称螺管转子发动机的动 力输出装置。它们与使用液体工质的水力螺管转子发动机(即水轮机)的动力 结构特征有所不同。在叶片涡轮机中转子向左或向右移动一点，对叶片涡轮机 的高压工质密封影响无关，即无须为转子的转动提供精确引导，但在螺管转子 发动机中直接影响对高压工质密封性能，决定螺管转子发动机能否工作。为转 动提供精确引导的技术，目前只应用在轮毂轴承中，在发动机技术中未曾有报 道。
发明内容
本发明的目的：提供结构简单紧凑，能为螺管转子的转动提供精确引导， 能调节工作间密封间隙的螺管转子发动机的动力输出装置。
为实现发明目的，本发明使用下述技术方案：
螺管转子发动机的动力输出装置，其中螺管转子发动机为燃气螺管转子发 动机或蒸气螺管转子发动机或压缩空气螺管转子发动机的动力输出装置，两个 轴承座为锥形体分别连接在螺管转子发动机外壳两端，两个锥形体轴承座内都 分别设有两个轴承环座，轴承小环座设有止推轴承，轴承大环座设有轴承及其 定位，两个轴承环座间设有油腔，转轴两端分别套入锥形体轴承座内轴承，调 节止推轴承螺母移动转轴使杯形状壳体与螺管转子间仅保留转动间隙从而构成 相对转动的密闭工作间，锥形体轴承座两端设有油封，使流动工质在螺管转子 螺管内的流动方向发生连续的改变，转换流动工质所具有的能量为机械功，通 过转轴单端或两端对外输出动力。
锥形体轴承座连接机壳之间设有隔热腔。
锥形体轴承座外壳表面设有散热片。
螺管转子发动机外壳两端设有机脚。
所述的密闭工作间是燃烧室。
所述的密闭工作间是蒸气室。
所述的密闭工作间是压缩空气室。
所述的螺管转子发动机外壳设有散热片。
转轴的单端或两端设有花键和螺牙，套有用螺母固定的凸缘。
由于采用了上述技术措施，本发明取得如下技术效果。
1、能为螺管转子的转动提供精确引导；
2、能调节工作间密封间隙；
3、结构简单紧凑；
4、提高了轴承的使用寿命；
5、螺管转子发动机工作安静而平稳；
6、能转轴单端或两端对外输出动力；
7、提高了螺管转子发动机的使用寿命。
附图说明
下面对说明书附图作详细说明。
附图是本发明提供唯一的，当工作间是燃烧室时的燃气螺管转子发动机工作 原理示意图。
图中，1.转轴，2.螺管转子旋转体，3.发动机外壳，4.燃烧室内外壁与火焰 筒内外壁转接环，5.燃烧室内壁，6.火焰筒外壁，7.杯形状壳体(燃烧室外壁)， 8.发动机外壳端面板，9.隔热腔，10.轴承大环座，11.油腔，12.锥形体轴承座， 13.止推轴承，14.凸缘，15.凸缘锁紧螺母，16.止推轴承锁紧螺母及油封，17.轴 承小环座，18.轴承，19.轴承定位及油封，20.压缩空气进气管，21.燃料管，22. 发动机机脚，23.发动机排气口，24.火焰筒内壁，25.螺管。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式再作进一步的说明。
螺管转子发动机的动力输出装置，其中螺管转子发动机为燃气螺管转子发动机或蒸气螺管转子发动机或压缩空气螺管转子发动机的动力输出装置，两个轴承座为锥形体分别连接在螺管转子发动机外壳两端，两个锥形体轴承座内都分别设有两个轴承 环座，轴承小环座设有止推轴承，轴承大环座设有轴承及其定位，两个轴承环 座间设有油腔，转轴两端分别套入锥形体轴承座内轴承，调节止推轴承螺母移 动转轴使杯形状壳体与螺管转子间仅保留转动间隙从而构成相对转动的密闭工 作间，锥形体轴承座两端设有油封，使流动工质在螺管转子螺管内的流动方向 发生连续的改变，转换流动工质所具有的能量为机械功，通过转轴单端或两端 对外输出动力。
轴承大环座的轴承最好采用圆柱滚子轴承，其定位可采用卡簧。
杯形状壳体(即附图中燃烧室外壁)与发动机外壳端面板的连接两者最好 是浇铸成的整体，以提高发动机的安全性能。
调节止推轴承螺母移动转轴使杯形状壳体与螺管转子间仅保留转动间隙 从而构成相对转动的密闭工作间，就是说，转动间隙是可调，调到两者刚好能 转动，以最大限度减少泄气。
所述的密闭工作间可以是燃烧室，可以是蒸气室，可以是压缩空气室。在构 成燃气螺管转子发动机时，密闭工作间燃烧室成为压缩空气系统、燃料系统、 点火系统等构成的燃气发生器；在构成蒸气螺管转子发动机时，密闭工作间蒸 气室与蒸气发生器连接；在构成压缩空气螺管转子发动机时，密闭工作间压缩 空气气室与压气机供气管连接，它们都有着螺管转子发动机中大同小异的动力 输出装置特征。
螺管转子发动机左右两端同一转轴上反向对置着一对止推轴承，通过发动 机外壳和两个锥形体轴承座的连接，相互抵消来自轴向上的作用力，加上轴承 大环座所设的一对轴承吸收转子来自径向的振动作用力，使它能为螺管转子的 转动提供精确引导，使螺管转子发动机工作安静而平稳。
锥形体轴承座连接机壳之间设有隔热腔，用来阻隔热量向轴承传递；锥形 体轴承座外壳表面设有散热片，使轴承产生的热量能及时散发出去；两个轴承 环座间设油腔，就可以加入润滑油以浸泡的方式来润滑轴承，也利于更换润滑 油；从而提高了轴承和发动机的使用寿命。
螺管转子发动机外壳两端设有机脚，用来安装发动机。
所述的螺管转子发动机外壳设有散热片，用来降低排出废气的温度。
转轴的单端或两端设有花键和螺牙，套有用螺母固定的凸缘。这样，就方便 拆装和单端或两端连接驱动负载。
Claims (9)
1.螺管转子发动机的动力输出装置，其中螺管转子发动机为燃气螺管转子发动机或蒸气螺管转子发动机或压缩空气螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：两个轴承座为锥形体分别连接在螺管转子发动机外壳两端，两个锥形体轴承座内都分别设有两个轴承环座，轴承小环座设有止推轴承，轴承大环座设有轴承及其定位，两个轴承环座间设有油腔，转轴两端分别套入锥形体轴承座内轴承，调节止推轴承螺母移动转轴使杯形状壳体与螺管转子间仅保留转动间隙从而构成相对转动的密闭工作间，锥形体轴承座两端设有油封，使流动工质在螺管转子螺管内的流动方向发生连续的改变，转换流动工质所具有的能量为机械功，通过转轴单端或两端对外输出动力。
2.根据权利要求1所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：锥形体轴承座连接机壳之间设有隔热腔。
3.根据权利要求1或2所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：锥形体轴承座外壳表面设有散热片。
4.根据权利要求1或2所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：螺管转子发动机外壳两端设有机脚。
5.根据权利要求1或2所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：所述的密闭工作间是燃烧室。
6.根据权利要求1或2所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：所述的密闭工作间是蒸气室。
7.根据权利要求1或2所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：所述的密闭工作间是压缩空气室。
8.根据权利要求1或2所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：所述的螺管转子发动机外壳设有散热片。
9.根据权利要求1或2所述的螺管转子发动机的动力输出装置，其特征是：转轴的单端或两端设有花键和螺牙，套有用螺母固定的凸缘。
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