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大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机制造技术

技术编号:18910412 阅读:41 留言:0更新日期:2018-09-12 01:53
大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机,内含若干能独立运行产生动力的动力组,动力组中包含若干动力单元,动力单元包含动力轮与喷环,空气与燃料混合燃烧产生的高压燃气被引入喷环后高速旋喷出去驱动动力轮旋转,旋转的动力轮在带动主轴旋转的同时又涡轮增压新进入的空气与尾气一起再次与燃料混合燃烧再循环,主轴在众动力单元共同连续不断地施加力矩作用下连续不断旋转而对外大功率输出。本发明专利技术采用无比高效的开创性、颠覆性全新旋喷驱动原理,模块化、单元化的合理与巧妙结构设计,以及可拼装、组合式的高效生产方式,热转化效率超高,性价比超高,几近零排放,无振动,易保养,噪音小,动力强劲,操控性好,运行灵活等优点,是划时代内燃机革命。

High power and wide energy rotary jet multi cylinder gas engine

A high-power, wide-energy, multi-cylinder, swirling-jet gas engine consists of a number of power units that can operate independently to generate power. The power unit consists of a power wheel and an injection ring. The high-pressure gas generated by the combustion of air and fuel is introduced into the high-speed swirling jet after the injection ring to drive the power wheel to rotate and rotate. The power wheel drives the spindle to rotate at the same time, and the new air and tail gas from the turbocharged turbine are mixed with the fuel to combustion and recycle again. The spindle rotates continuously under the continuous application of torque by the common power unit and outputs high power. The invention adopts an extremely efficient and innovative revolving jet driving principle, a reasonable and ingenious structure design of modularization and unit, and a high-efficiency production mode of assembling and combination. The heat conversion efficiency is super high, the performance-price ratio is super high, nearly zero emission, no vibration, easy maintenance, low noise, strong power, and operation. The advantages of good control and flexible operation are the epoch-making revolution of the epoch.

【技术实现步骤摘要】
大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机
本专利技术属于为大型机械设备提供机械动力的内燃发动机。
技术介绍
现有能为大型机械设备提供机械动力的装置除了能利用核能、煤炭等能源的蒸汽涡轮机之外,再就是燃烧重油的燃气轮机,以及燃烧柴油的气缸活塞柴油机等内燃机,燃气轮机不能制作成多缸结构形式,能制作成多缸结构的只有柴油气缸活塞内燃机。现有以上大功率内燃机的缺点显然是突出、明显的:首先,它们的热转化效率是很低的,一般不超过35%,大半的化学能被白白浪费了;其次,尾气排放污染大。另外,对于燃气轮机来说,其瞬时响应机械操控性极差,在怠速和启动时热转化效率更低,导致采用大功率燃气轮机的设备,如大型军舰等要准备两套动力设备,一套大功率燃气轮机在设备作高速与巡航时使用,一套小功率柴油内燃机在动力设备非常态时使用,多么复杂与麻烦;而对于气缸活塞内燃机,虽然没有燃气轮机的上述明显缺点,但其结构复杂,制造难度大,成本大,噪音大,振动大,保养与维修难,对燃料要求高,由此可见其同样是不甚理想的内燃机。很明显,现世上急需要一种既能提供大功率动力,又具有成本低、高热转化效率、尾气排放低、操控与运转灵活、无振动、噪音小、保养与维修容易等特点的内燃机。在此之前本专利技术人已就旋喷驱动原理的应用提出了多项专利技术专利申请:《普适通用型多能源旋喷机》(申请号201711029786.X),《通用型宽能源旋喷发动机》(申请号201810092384.2),《旋喷式可变循环航空喷气发动机》(申请号201810092409.9),这些申请项目只是其各自去更好地满足大千动力世界不同的、具体的各方面动力需求而已。专
技术实现思路
为了彻底解决现有大功率内燃机各自的所有缺点,并为人类提供一种既能提供大功率机械动力,又具有高热转化效率、低排放、低成本、易制造、操控与运转灵活、无振动、噪音小、保养与维修容易、应用能源宽泛等特点的理想内燃机,本专利技术提供一种这样的机械装置:其综合现有燃气轮机开放式循环的结构优点与活塞气缸内燃机封闭式循环的多缸(燃烧室)结构优点,采用分段独立进气、分段独立燃烧、分段独立燃料输送、分段独立驱动等特有结构形式来形成多个独立动力组,每个独立动力组又包含有多个独立动力单元,然后聚合这多个独立动力单元使其能同时对同一主轴做功而输出各自的单元功率,主轴汇聚各独立动力单元给予的较小机械能而形成大的机械能,具有了大量机械能的旋转主轴当然能够通过旋转对外大功率输出机械功率;对于由进气管、燃烧室(缸)、动力单元、主轴等部件组成的每个独立动力组,以及由喷环与动力轮组成的独立动力单元,从外面输送进的燃料和通过进气管进入的外面空气一起进入该独立动力组的燃烧室(缸)内部混合燃烧后产生的压力燃气,被引导至该独立动力组中的每个动力单元中的喷环部件中作环形、弦切状喷出,并同时冲击该独立动力单元中的动力轮部件使之发生旋转,旋转的动力轮又同时带动与之同心固定连接的主轴发生旋转,从而化学燃料与空气中的化学能通过独立动力单元最后成功转化成机械能输出给主轴,旋转的主轴在同时得到若干个独立动力单元输出的旋转动力机械能后聚集成巨大的机械能量,由此主轴具备通过旋转对外大功率输出机械能的功能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机,其整个设备装置包括主轴、轴承、燃料喷射装置、点火装置以及其它辅助零部件等,上面等距离安装有n(n≥2)个轴承的主轴被安设在位于整个设备装置中间位置的动力管的中心部位,动力管由轴承安装轮、出气环、喷环、进气环、分隔环等结构单元组成,这n个轴承被对应安装在n个轴承安装轮上的n个轴承套中,每个轴承沿主轴轴向左、右两面分别覆盖有左轴承盖和右轴承盖,轴承盖紧固螺栓与螺母将左轴承盖和右轴承盖固定在轴承安装轮上,这n个轴承安装轮沿主轴轴向将动力管内部空间等分隔离成n-1个区段,每个区段即是一个动力段,从而在动力管中相应形成n-1个动力段,在每个动力段中位于动力段两端的是左、右各一个轴承安装轮,与此左、右轴承安装轮紧相邻的分别是围绕主轴安装的带有出风口和尾气出口的出气环以及带有进风口的进气环,在每个动力段中的出气环和进气环之间围绕主轴安装有m个上面带有进气口的喷环,每个喷环里面的主轴上安装有动力轮及其固定键,动力轮与喷环均同有主轴共同一中心轴线且二者之间保持有一定缝隙,喷环、主轴、动力轮等组成一动力单元,每个动力段中的出气环和进气环之间的喷环相邻之间围绕主轴各安装有一个、共计m-1个分隔环,所有动力段中的轴承安装轮、出气环、喷环、分隔环、进气环等组件相邻之间各有密封圈予以隔离,并通过若干套锁紧连杆及其紧固螺母将这些组件共同串连、锁紧在一起而构成整体的封闭的动力管;动力管的正上方安设有中心线与主轴中心轴线平行的燃烧管,燃烧管由n-1个(n为轴承数)相互独立的燃烧室组合而成,相邻燃烧室之间通过其各自身上带有的法兰盘用螺栓与螺母固定连接在一起,每个燃烧室圆周外表面朝主轴方向的管身一定面积上固定有贴身加强垫片,每个燃烧室身上的贴身加强垫片上及其覆盖下的燃烧室管壁间作为整体沿着燃烧管中心轴线一行开设有1个进风口和1个出气口,燃烧室内管壁上的进风口上安装固定有燃烧室导风管的一端,燃烧室导风管的另一端伸入到位于燃烧室出气口上方但远离出气口的燃烧室内部空间处,燃烧室出气口上方的内管壁上安装固定有若干燃料喷射装置和若干个点火装置,燃烧管其外表面上除去被其它零部件覆盖住之外的表面剩余、露出部分,包括端面与侧面的贴身加强垫片,均覆盖有燃烧管保温层,燃烧管保温层上面覆盖有燃烧管保温层外壳;动力管与燃烧管之间由n-1个排成一行的进出气管集成块予以连接,每个进出气管集成块的两端四周通过若干固定螺栓分别固定在动力管的管身与燃烧管管身上贴身加强垫片垫上,并且它们之间的接触面上均垫有耐热密封圈,位于进出气管集成块内部的各个气道分别将各个出气环上的出风口同各个燃烧室上的燃烧室进风口,以及各个喷环上的进气口同各个燃烧室上的燃烧室出气口等分别对应无泄漏地连通起来;动力管的两边分别安设有中心线均与主轴中心轴线平行且处同一水平面内的进气分配管与尾气收集管,进气分配管与尾气收集管的两端面均被封闭,且均由n-1段、相邻两段间通过法兰盘及其紧固螺栓螺母固定连接组合而成,动力管同进气分配管和尾气收集管之间分别由进气歧管及其上开关阀和尾气排出管及其上开关阀予以连接,均竖向直立的尾气排出总管和进气总管其一端均分别同尾气收集管上和进气分配管上一端面被封闭的分管段上的开孔相固定连接,且内部相通,其另一端均与大气相通,所有进气歧管及其上开关阀的一端通过螺栓固定在进气环上面而使进气歧管及其上开关阀与进气环上的进风口相连通,并且二者的接触面上垫有密封垫圈予以加强密封,所有进气歧管及其上开关阀的另一端均与两端封闭的进气分配管相互固定且内部相通,所有尾气排出管及其上开关阀的一端通过螺栓固定在出气环上面而使尾气排出管及其上开关阀与尾气出口相连通,并且二者的接触面上垫有密封垫圈予以加强密封,所有尾气排出管及其上开关阀的另一端均与两端封闭的尾气收集管上的开孔相互固定且内部相通;燃烧管的上方安设有燃料喷淋盘,燃料喷淋盘由n-1个相互独立的燃料喷淋室组合而成,相邻两燃料喷淋室之间通过其各自身上带有的法兰盘用螺栓与螺母固定连本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机,包括主轴(6)、轴承(5)、燃料喷射装置(14)、点火装置(15)以及其它辅助零部件等,其特征在于:上面等距离安装有n个(n≥2)轴承(5)的主轴(6)被安设在位于整个设备装置中间位置的动力管(42)的中心部位,动力管(42)由轴承安装轮(4)、出气环(3)、喷环(2)、进气环(7)、分隔环(8)等结构单元组成,这n个轴承(5)被对应安装在n个轴承安装轮(4)上的n个轴承套中,每个轴承(5)沿主轴(6)轴向左、右两面分别覆盖有左轴承盖(32)和右轴承盖(31),轴承盖紧固螺栓与螺母(29)将左轴承盖(32)和右轴承盖(31)固定在轴承安装轮(4)上,这n个轴承安装轮(4)沿主轴(6)轴向将动力管(42)内部空间等分隔离成n‑1个区段,每个区段即是一个动力段,从而在动力管(42)中相应形成n‑1个动力段,在每个动力段中位于动力段两端的是左、右各一个轴承安装轮(4),与此左、右轴承安装轮(4)紧相邻的分别是围绕主轴(6)安装的带有出风口(33)和尾气出口(26)的出气环(3)以及带有进风口(27)的进气环(7),在每个动力段中的出气环(3)和进气环(7)之间围绕主轴(6)安装有m个(m≥1)上面带有进气口(27)的喷环(2),每个喷环(2)里面的主轴(6)上安装有动力轮(30)及其固定键,动力轮(30)与喷环(2)均同主轴(6)共有同一中心轴线且二者之间保持有一定缝隙,喷环(2)、主轴(6)、动力轮(30)等组成一动力单元,每个动力段中的出气环(3)和进气环(7)之间的喷环(2)相邻之间围绕主轴(6)各安装有一个、共计m‑1个分隔环(8),所有动力段中的轴承安装轮(4)、出气环(3)、喷环(2)、分隔环(8)、进气环(7)等组件相邻之间各有密封圈予以隔离,并通过若干套锁紧连杆及其紧固螺母(28)将这些组件共同串连、锁紧在一起而构成整体的封闭动力管(42);动力管(42)的正上方安设有中心线与主轴(6)中心轴线平行的燃烧管(11),燃烧管(11)由n‑1个相互独立的燃烧室(35)组合而成,相邻燃烧室(35)之间通过其各自身上带有的法兰盘(39)用螺栓与螺母固定连接在一起,每个燃烧室(35)圆周外表面朝主轴(6)方向的管身一定面积上固定有贴身加强垫片(10),每个燃烧室(35)身上的贴身加强垫片(10)上及其覆盖下的燃烧室(35)管壁间作为整体沿着燃烧管(11)中心轴线一行开设有1个进风口(37)和1个出气口(36),燃烧室(35)内管壁上的进风口(37)上安装固定有燃烧室导风管(38)的一端,燃烧室导风管(38)的另一端伸入到位于出气口(36)上方、远离出气口(36)的燃烧室(35)内部空间处,出气口(36)上方的燃烧室(35)的内管壁上安装固定有若干燃料喷射装置(14)和若干个点火装置(15),燃烧管(11)其外表面上除去被其它零部件覆盖住之外的表面剩余、露出部分,包括端面与侧面的贴身加强垫片(10),均覆盖有燃烧管保温层(12),燃烧管保温层(12)上面覆盖有燃烧管保温层外壳(13);动力管(42)与燃烧管(11)之间由n‑1个排成一行的进出气管集成块(9)予以连接,每个进出气管集成块(9)的四周通过固定螺栓分别固定在动力管(42)管身与燃烧管(11)管身上的贴身加强垫片垫(10)上,并且它们之间的接触面上均垫有耐热密封圈,位于进出气管集成块(9)内部的各个气道分别将各个出气环(3)上的出风口(33)同各个燃烧室(35)上的燃烧室进风口(37),以及各个喷环(2)上的进气口(34)同各个燃烧室(35)上的燃烧室出气口(36)等分别对应无泄漏地连通起来;动力管(42)的两边分别安设有中心线均与主轴(6)中心轴线平行且处同一水平面内的进气分配管(22)与尾气收集管(23),进气分配管(22)与尾气收集管(23)的两端面均被封闭,且均由n‑1段、相邻两段间通过法兰盘及其紧固螺栓螺母固定连接组合而成,动力管(42)同进气分配管(22)和尾气收集管(23)之间分别由进气歧管及其上开关阀(24)和尾气排出管及其上开关阀(25)予以连接,均竖向直立的尾气排出总管(1)和进气总管(21)其一端均分别同尾气收集管(23)和进气分配管(22)上一端面被封闭的分管段上的开孔相固定连接,且内部相通,其另一端均与大气相通,所有进气歧管及其上开关阀(24)的一端通过螺栓固定在进气环(7)上面而使进气歧管及其上开关阀(24)与进气环(7)上的进风口(27)相连通,并且二者的接触面上垫有密封垫圈予以加强密封,所有进气歧管及其上开关阀(24)的另一端均与两端封闭的进气分配管(22)相互固定且内部相通,所有尾气排出管及其上开关阀(25)的一端通过螺栓固定在出气环(3)上面而使尾气排出管及其上开关阀(25)与尾气出口(26)相连...

【技术特征摘要】
1.大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机,包括主轴(6)、轴承(5)、燃料喷射装置(14)、点火装置(15)以及其它辅助零部件等,其特征在于:上面等距离安装有n个(n≥2)轴承(5)的主轴(6)被安设在位于整个设备装置中间位置的动力管(42)的中心部位,动力管(42)由轴承安装轮(4)、出气环(3)、喷环(2)、进气环(7)、分隔环(8)等结构单元组成,这n个轴承(5)被对应安装在n个轴承安装轮(4)上的n个轴承套中,每个轴承(5)沿主轴(6)轴向左、右两面分别覆盖有左轴承盖(32)和右轴承盖(31),轴承盖紧固螺栓与螺母(29)将左轴承盖(32)和右轴承盖(31)固定在轴承安装轮(4)上,这n个轴承安装轮(4)沿主轴(6)轴向将动力管(42)内部空间等分隔离成n-1个区段,每个区段即是一个动力段,从而在动力管(42)中相应形成n-1个动力段,在每个动力段中位于动力段两端的是左、右各一个轴承安装轮(4),与此左、右轴承安装轮(4)紧相邻的分别是围绕主轴(6)安装的带有出风口(33)和尾气出口(26)的出气环(3)以及带有进风口(27)的进气环(7),在每个动力段中的出气环(3)和进气环(7)之间围绕主轴(6)安装有m个(m≥1)上面带有进气口(27)的喷环(2),每个喷环(2)里面的主轴(6)上安装有动力轮(30)及其固定键,动力轮(30)与喷环(2)均同主轴(6)共有同一中心轴线且二者之间保持有一定缝隙,喷环(2)、主轴(6)、动力轮(30)等组成一动力单元,每个动力段中的出气环(3)和进气环(7)之间的喷环(2)相邻之间围绕主轴(6)各安装有一个、共计m-1个分隔环(8),所有动力段中的轴承安装轮(4)、出气环(3)、喷环(2)、分隔环(8)、进气环(7)等组件相邻之间各有密封圈予以隔离,并通过若干套锁紧连杆及其紧固螺母(28)将这些组件共同串连、锁紧在一起而构成整体的封闭动力管(42);动力管(42)的正上方安设有中心线与主轴(6)中心轴线平行的燃烧管(11),燃烧管(11)由n-1个相互独立的燃烧室(35)组合而成,相邻燃烧室(35)之间通过其各自身上带有的法兰盘(39)用螺栓与螺母固定连接在一起,每个燃烧室(35)圆周外表面朝主轴(6)方向的管身一定面积上固定有贴身加强垫片(10),每个燃烧室(35)身上的贴身加强垫片(10)上及其覆盖下的燃烧室(35)管壁间作为整体沿着燃烧管(11)中心轴线一行开设有1个进风口(37)和1个出气口(36),燃烧室(35)内管壁上的进风口(37)上安装固定有燃烧室导风管(38)的一端,燃烧室导风管(38)的另一端伸入到位于出气口(36)上方、远离出气口(36)的燃烧室(35)内部空间处,出气口(36)上方的燃烧室(35)的内管壁上安装固定有若干燃料喷射装置(14)和若干个点火装置(15),燃烧管(11)其外表面上除去被其它零部件覆盖住之外的表面剩余、露出部分,包括端面与侧面的贴身加强垫片(10),均覆盖有燃烧管保温层(12),燃烧管保温层(12)上面覆盖有燃烧管保温层外壳(13);动力管(42)与燃烧管(11)之间由n-1个排成一行的进出气管集成块(9)予以连接,每个进出气管集成块(9)的四周通过固定螺栓分别固定在动力管(42)管身与燃烧管(11)管身上的贴身加强垫片垫(10)上,并且它们之间的接触面上均垫有耐热密封圈,位于进出气管集成块(9)内部的各个气道分别将各个出气环(3)上的出风口(33)同各个燃烧室(35)上的燃烧室进风口(37),以及各个喷环(2)上的进气口(34)同各个燃烧室(35)上的燃烧室出气口(36)等分别对应无泄漏地连通起来;动力管(42)的两边分别安设有中心线均与主轴(6)中心轴线平行且处同一水平面内的进气分配管(22)与尾气收集管(23),进气分配管(22)与尾气收集管(23)的两端面均被封闭,且均由n-1段、相邻两段间通过法兰盘及其紧固螺栓螺母固定连接组合而成,动力管(42)同进气分配管(22)和尾气收集管(23)之间分别由进气歧管及其上开关阀(24)和尾气排出管及其上开关阀(25)予以连接,均竖向直立的尾气排出总管(1)和进气总管(21)其一端均分别同尾气收集管(23)和进气分配管(22)上一端面被封闭的分管段上的开孔相固定连接,且内部相通,其另一端均与大气相通,所有进气歧管及其上开关阀(24)的一端通过螺栓固定在进气环(7)上面而使进气歧管及其上开关阀(24)与进气环(7)上的进风口(27)相连通,并且二者的接触面上垫有密封垫圈予以加强密封,所有进气歧管及其上开关阀(24)的另一端均与两端封闭的进气分配管(22)相互固定且内部相通,所有尾气排出管及其上开关阀(25)的一端通过螺栓固定在出气环(3)上面而使尾气排出管及其上开关阀(25)与尾气出口(26)相连通,并且二者的接触面上垫有密封垫圈予以加强密封,所有尾气排出管及其上开关阀(25)的另一端均与两端封闭的尾气收集管(23)上的开孔相互固定且内部相通;燃烧管(11)的上方安设有燃料喷淋盘(17),燃料喷淋盘(17)由n-1个相互独立的燃料喷淋室(40)组合而成,相邻两燃料喷淋室(40)之间通过其各自身上带有的法兰盘(18)用螺栓与螺母固定连接在一起,燃烧管(11)中的燃烧室(35)同其上方对应的燃料喷淋室(40)之间由若干燃料喷淋管(16)予以支撑并相互连通,燃料喷淋管(16)的其一端与内部安装有燃料喷射装置(14)的燃烧室(35)管壁间对应开孔的燃料输入口固定连接,其另一端与位于燃烧管(13)上方的燃料喷淋盘(17)中的燃料喷淋室(40)的内部空间相连相通;燃料喷淋盘(17)的上面是燃料输入分配管(20),燃料输入分配管(20)其两端面均被封闭,并且由n-1管段、相邻两管段间通过法兰盘及其紧固螺栓螺母固定连接组合而成,其中的每个管段与每个管段下方对应的燃料喷淋盘(17)内的每个燃料喷淋室(40)之间由燃料输入歧管及其上开关阀(19)固定连接,燃料输入歧管及其上开关阀(19)的其一端与燃料喷淋室(40)的壁间开孔相固定连接,且与燃料喷淋室(40)内部空间相连通,其另一端与燃料输入分配管(20)上的开孔相固定连接,且内部相互连通;燃料输入总管(41)其一端与燃料输入分配管(20)上一端面被封闭的管段上的开孔相互固定,且内部相互连通,其另一端与本发明燃料输送泵相接;动力管(42)的下方是若干个本发明设备安装固定支撑架(44),每个设备安装固定支撑架(44)均通过若干个固定螺栓(43)固定在动力管(42)上的轴承安装轮(4)上;最后由上述中的动力段与动力单元、燃烧室(35)、燃料喷射装置(14)、点火装置(15)、进出气管集成块(9)、燃料喷淋室(40)、燃料喷淋管(16)、燃料输入歧管及其上开...

【专利技术属性】
技术研发人员:余四艳
申请(专利权)人:余四艳
类型:发明
国别省市:湖北,42

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