内燃水力发动机制造技术

内燃水力发动机是用充满气缸的水代替活塞的无曲轴内燃机，用燃料油、生物质细粉、细煤粉做燃料，有两种机型：一种是内燃型水泵，用燃气压力直接压水，最大流量超过１０万ｍ↑［３］／ｈ，扬程１００ｍ以上，可降低能耗５０％，用它做船舰动力比用螺旋桨和舵好，多机组独立喷水推进，推力大，船的操纵性、安全性、结构性好，速度快，能耗低，造价低；另一种是内燃水轮发动机，用机内水循环工作，能耗低、振动小，可做发电机组和机械设备的动力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃发动机领域、水轮机领域、船舶动力装置领域。
技术介绍
活塞内燃机用活塞在气缸表面滑动把气缸内的燃气压力能变为往复运动的机械能，然后用曲轴连杆机构把往复运动变为转动，当活塞内燃机用于做船舰动力时，还必需通过变速器、轴系和螺旋桨推动水流使船舶前进，由于在能量变换的过程中伴随有多次的机械传动形式和转速的变换，使活塞内燃机船舶动力系统的热效率减低，可靠性和安全性下降；同时，由于活塞内燃机的气缸套、活塞组件、曲轴连杆、凸轮轴等系统的机件加工精度要求都很高，水冷系统和润滑系统的孔道构造复杂，使制造大型活塞内燃机的成本很高，再加上复杂的螺旋桨轴系和舵等机械装置，使制造大型船舶的用活塞内燃机螺旋桨轴系构成的动力系统的成本更高；再由于活塞内燃机在工作时活塞环必需在气缸表面滑动以及燃料供给系统及点火系统的结构性能低下，使其不能使用容易产生腐蚀性固体磨损烟尘但价格低廉的生物质细粉和细煤粉做燃料；此外，活塞内燃机机体的温升高，振动大。
技术实现思路
本专利技术提供一种没有活塞、没有曲轴的，可以使燃气压力在气缸内直接产生高速水流用来推动船舶前进的、或通过它内部的水轮机输出转矩功率的、可以用燃料油、生物质细粉、细煤粉做燃料的内燃发动机，它有两种实施方式一种是内部装有喷水机部件的喷水方式输出功率的内燃水力发动机，它的功能是一台高热效率的内燃型水泵，它相当于动力机与100％效率的水泵的组合，比水泵动力机组的能耗低30％到50％以上；用它做船舰的动力比用螺旋桨和舵好，可以用多机组独立喷水推进，比螺旋桨产生的推力更大，船的航速更快，操纵性、安全性更好，燃料费用低，能耗低，寿命长；船舶的结构设计更合理多样，建造成本更低；另一种是内部装有水轮机部件的用转矩方式输出功率的内燃水力发动机，它的燃料价格便宜、热效率高、振动小、HC的污染排放低，用它可以做发电机组、和机械设备的动力。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是设计了完全创新的整体结构，包括喷水机部件或水轮机部件，缸体部件，进水阀部件，出水阀部件，进气阀部件，排气阀部件，凸轮轴部件，主喷油器部件，点火喷油器部件，以及由很多个具有圆柱型内腔的缸体组成的缸体部件直立着形成的一个缸体部件圆周陈列；每个缸体的下端与喷水机部件中的机体或水轮机部件中的水轮机机体焊接在一起，圆形的凸轮轴腔体把各缸体的安装进气阀部件和排气阀部件的朝凸轮轴方向横向伸出的两个圆筒形的缸体部分焊接在一起，进气阀部件和排气阀部件用进排气阀定位销固定在各自的横向伸出的圆筒形的缸体内，凸轮轴腔体上端有润滑油进口管，润滑油进口管安装的位置应使喷在进气凸轮和凸轮轴上的润滑油能润滑凸轮轴上轴承和进气阀部件，在凸轮轴腔体的中部嵌有能把进气凸轮甩到凸轮轴腔体壁上的润滑油收回到排气凸轮上再润滑排气阀部件的润滑油集油盘，然后润滑油向下流到机体上面形成的空腔内，在安装凸轮轴下轴套外的机体上有两个斜孔，在出水混合器的上轴和水轮机转轮的上轴中心有中心孔，与它们的中心孔相通的还有横向的小孔与出水混合器上轴套或水轮机转轮上轴套内的润滑油道相通，水轮机转轮的上轴中心孔还一直通到水轮机下轴套位置，有斜着的小孔与转轮下轴套内的润滑油道相通，机体上面形成的空腔内的润滑油可以通过这些斜孔和轴中心的孔来润滑凸轮轴下轴套、出水混合器上轴套、转轮上轴套、转轮下轴套；在机体侧壁上装有与外加的润滑油泵附件连接的用于抽出工作时不断流入到该空腔内的润滑油的从两缸体的间隙中伸出的润滑油出口管；凸轮轴腔体下端与喷水机部件的机体上端或水轮机部件的水轮机机体上端之间焊接有圆形的凸轮轴腔体密封罩，凸轮轴腔体上盖用凸轮轴腔体上盖螺钉与凸轮轴腔体上端固定在一起，在凸轮轴腔体上盖下面装有同步定时定位传感器；向陶瓷燃烧室输送压缩空气的进气管与每个缸体的安装进气阀部件的横向伸出的圆筒形的缸体部分的向上突出的进气口焊接在一起，在缸体的上端形成安装主喷油器部件的空腔，回燃油管道焊在安装主喷油器部件的缸体上，在安装主喷油器电磁铁线圈的底部位置缸体上有一个能使安装主喷油器电磁铁线圈的空间与回燃油管道的内孔相通的小孔，由安装在主喷油器部件的中心部位的主喷油器针阀芯与主喷油器针阀体的滑动间隙流出的燃料油经过该小孔流到回燃油管道内后再从其出口引出；在缸体中设计有为主喷油器部件提供燃料油的燃油管道孔，它与缸体中主喷油器喷油嘴后的进油空隙相通，各缸体间的燃油管道孔用主燃料管道连接管首尾焊接成一个孔的环路，其中的一个主燃料管道连接管用输入高压燃料油的主燃料管道接口管代替；圆柱形内腔的陶瓷燃烧室安装在主喷油器喷油嘴下面的缸体内，在陶瓷燃烧室中下位置的缸体外侧装有电热点火器，在电热点火器上方的缸体形成安装点火喷油器部件的空腔，在缸体中也设计有为点火喷油器提供燃料油的燃油管道孔，它与缸体中点火喷油器喷油嘴后的进油空隙相通，各缸体间的该燃油管道孔用点火燃料管道连接管首尾焊接成一个孔的环路，其中的一个点火燃料管道连接管用输入高压点火燃料的点火燃料管道接口管代替，在点火喷油器部件中也可以有象主喷油器部件中的回燃油管道一样的结构；排气阀部件的出气口在排气阀体的两侧，与缸体在该部位形成的排气道相通，每个缸体的排气道的出口在排气阀部件的对侧位置，圆形的排气管的废气进口与每个缸体的排气道的出口焊接在一起，排气阀部件排出的废气从排气管的上端出口排出，随废气从排气阀部件排出的水经排气管的集水管部分聚集后从排气管最下端的出水口用外接的排水泵排出，用来检测进水量或补水量的水位传感器A装在各集水管的上部位置，水位传感器B装在下端出水口的上部位置；在排气阀部件的进口和缸体的内腔之间设计有一段能隔开排气阀部件前的废气进口圆腔的下部空间与缸体的内腔的隔离体，这一隔离体的高度应使充入缸体内腔的水位抬高到排气阀气门的中心位置以上，在排气阀部件的上部的缸体内腔与陶瓷燃烧室底部之间还设计有直径较小的用来防止缸体内部的水进入陶瓷燃烧室的喉状腔体，上述的隔离体和喉状腔体使充入到各缸体内的压缩空气在内燃水力发动机的工作位置有倾斜时也具有比较相同的体积。上述的主喷油器部件设计如下主喷油器电磁铁线圈安装在缸体的上端形成的外圈空腔内，主喷油器针阀芯与主喷油器针阀体安装在该空腔的中心部位，在主喷油器针阀芯与主喷油器针阀体上端的密封槽之间嵌有主喷油器密封圈，主喷油器针阀芯的前端顶在用压入装配方式压入缸体内的主喷油器喷油嘴上，在主喷油器喷油嘴与缸体之间有主喷油器喷油嘴密封圈，主喷油器针阀体用螺纹与该空腔内的缸体连接在一起，在该连接螺纹的下端填有密封填料，主喷油器针阀芯上方高出主喷油器针阀体1毫米，主喷油器压板紧压在主喷油器针阀芯上，主喷油器压板的下部圆柱体与安装主喷油器针阀体的缸体壁面有一段滑动配合的连接部分用以形成磁性回路，主喷油器弹簧压在主喷油器压板上，主喷油器调压螺旋压在主喷油器弹簧上，主喷油器调压螺旋的中心部位圆柱体的下平面与主喷油器压板的上平面有几毫米的电磁铁吸合间隙，主喷油器调压螺旋的外螺纹与最上端缸体的内螺纹配合，在主喷油器调压螺旋的上部位置有圆周排列的八个小螺纹孔，缸体最上端的外壁有一个缺口，主喷油器压力定位螺钉安装在与缺口对齐的螺纹孔中；主喷油器电磁铁线圈中的控制信号由内燃水力发动机的控制器附件用喷油定时、定位信号的下降边触发产生。上述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可以把燃气压力在气缸内使与它接触的水加速为高速水流直接用来推动船舶前进的或用来提高水位抽水的或推动它内部的水轮机转轮旋转产生转矩功率输出的、可以用燃料油或生物质细粉或细煤粉做燃料的内燃水力发动机，是一项与现有技术没有共有结构特征的专利技术，其特征是：包括喷水机部件（１）或水轮机部件（１１６），缸体部件（２），进水阀部件（２６），出水阀部件（４７），进气阀部件（３４），排气阀部件（３３），凸轮轴部件（１２），主喷油器部件（３６），点火喷油器部件（３５），以及由很多个具有圆柱型内腔的缸体（８１）组成的缸体部件（２）直立着形成的一个缸体部件圆周陈列；每个缸体的下端与喷水机部件中的机体（４５）或水轮机部件中的水轮机机体（１１７）焊接在一起，圆形的凸轮轴腔体（４３）把各缸体的安装进气阀部件和排气阀部件的朝凸轮轴方向横向伸出的两个圆筒形的缸体部分焊接在一起，进气阀部件和排气阀部件用进排气阀定位销（１４）固定在各自的横向伸出的圆筒形的缸体内，凸轮轴腔体上端有润滑油进口管（５０），润滑油进口管安装的位置应使喷在进气凸轮（３７）和凸轮轴（３０）上的润滑油能润滑凸轮轴上轴承（３９）和进气阀部件，在凸轮轴腔体（４３）的中部嵌有能把进气凸轮（３７）甩到凸轮轴腔体壁上的润滑油收回到排气凸轮（３２）上再润滑排气阀部件的润滑油集油盘（３８），然后润滑油向下流到机体上面形成的空腔内，在安装凸轮轴下轴套外的机体上有两个斜孔，在出水混合器的上轴和水轮机转轮的上轴中心有中心孔，与它们的中心孔相通的还有横向的小孔与出水混合器上轴套或水轮机转轮上轴套内的润滑油道相通，水轮机转轮的上轴中心孔还一直通到水轮机下轴套位置，有斜着的小孔与转轮下轴套内的润滑油道相通，机体上面形成的空腔内的润滑油可以通过这些斜孔和轴中心的孔来润滑凸轮轴下轴套（２８）、出水混合器上轴套（２３）、转轮上轴套（１２６）、转轮下轴套（１２３）；在机体侧壁上装有与外加的润滑油泵附件连接的用于抽出工作时不断流入到该空腔内的润滑油的从两缸体的间隙中伸出的润滑油出口管（４９）；凸轮轴腔体（４３）下端与喷水机部件（１）的机体（４５）上端或水轮机部件（１１６）的水轮机机体（１１７）上端之间焊接有圆形的凸轮轴腔体密封罩（４４），凸轮轴腔体上盖（１１）用凸轮轴腔体上盖螺钉（１３）与凸轮轴腔体上端固定在一起，在凸轮轴腔体上盖下面装有同步定时定位传感器（５１）；向陶瓷燃烧室（８２）输送压缩空气的进气管（１０...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪伯瑞，
申请(专利权)人：汪伯瑞，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]