单螺杆发动机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单螺杆发动机，自上而下依次设置有一个开口朝下的汽缸外壳、一个开口朝下的空气压缩机轮、一个开口朝下的螺杆叶片盖、两个朝向相反且可相贴合的内汽缸壁、一个开口朝上的螺杆叶片盖、一个开口朝上的空气压缩机轮和一个开口朝上的汽缸外壳，两个内汽缸壁之间安装有与螺杆叶片盖内的螺旋叶片相匹配的星轮和贯穿星轮中心的星轮轴承；螺杆叶片盖和周侧设有凸齿的主轴承固定连接；空气压缩机轮套设在螺杆叶片盖上；汽缸外壳与内汽缸壁通过螺母和贯穿汽缸外壳周部螺栓孔及内汽缸壁周部螺栓孔的螺栓锁紧连接。该装置可提供较佳型线、提高齿合副精度并增大单位体积排气量，同时防止星轮磨损、排气量衰减、部件变形不均匀的情况。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单螺杆发动机。
技术介绍
目前所普遍采用的单螺杆压缩机，分为两星轮和四星轮单螺杆压缩机，其主叶轮（螺杆）与星轮的叶片数的比为6∶11。而单螺杆空压机的主叶轮尽管在理论上有受力平衡性极好且整体上有振动噪声小的优点，却有四个短期内难以消除的较为致命的缺点：一是还没有找到最佳的型线；二是星轮受力不平衡，易磨损，导致排气量衰减严重；三是结构复杂，运动件刚度相差大使变形不均匀；四是齿合副精度会因为使用磨损降低。
技术实现思路
为了提供较佳的型线、简化装置结构、提高齿合副精度和增大单位体积的排气量，同时防止星轮易磨损、排气量衰减严重、部件变形不均匀的情况，本技术提供了一种单螺杆发动机。本技术单螺杆发动机自上而下依次设置有一个开口朝下的汽缸外壳、一个开口朝下的空气压缩机轮、一个开口朝下的螺杆叶片盖、两个朝向相反且可相贴合的内汽缸壁、一个开口朝上的螺杆叶片盖、一个开口朝上的空气压缩机轮和一个开口朝上的汽缸外壳，所述两个内汽缸壁之间安装有与螺杆叶片盖内的螺旋叶片相匹配的星轮和贯穿星轮中心的星轮轴承；所述螺杆叶片盖和周侧设有凸齿的主轴承固定连接；所述空气压缩机轮套设在螺杆叶片盖上；所述汽缸外壳与内汽缸壁通过螺母和贯穿汽缸外壳周部螺栓孔及内汽缸壁周部螺栓孔的螺栓锁紧连接。本技术具有明显的优点和有益效果：1、根据材料的不同，做功汽缸的有效体积可占整台发动机体积的的百分比约为6%到10%，为活塞发动机的1.5~7倍（活塞发动机的约为1.5%到4%）；2、做功周期为90度，为四冲程活塞发动机的1/8（四冲程活塞发动机的做功周期为720度）；3、根据以上两点的参数可知该发动机的功重比在理论上约为四冲程活塞发动机的10到20倍；4、发动机内腔体较多，单位体积的重量小；5、没有往返、偏心运动部件，不必克服惯性力，使得发动机从低速到高速的变化中效率曲线变化不大；震动小；容易提速和高速运转；6、运动部件较少，八个燃烧室只有一对螺杆叶片盖和四个星轮在转动，没有凸轮轴、曲轴等复杂机构；7、其构造更适合使用压燃式工作，故可以提高压缩比，提高做功气体的平均压力，-->同时可使用多种燃料，燃料质量要求低；8、汽缸内的废气在理想情况下可达到100%的排放；9、燃烧室为对称和同时燃烧设计，螺杆叶片盖和星轮的受力都达到对称、平衡状态，不易磨损；10、压缩室与燃烧室分开设计可提高燃烧室的温度，使得燃料的利用率更好。11、旋转的空气压缩机叶片压缩即将燃烧的空气，使得汽缸进气充分。附图说明图1为单螺杆发动机各构成部件的组装关系分解立体图。图2为单螺杆发动机各构成部件组装关系的纵截面分解剖视图。图3为单螺杆发动机被组装状态下的纵截面剖视图。图4为螺杆叶片盖安装V形切块后的正面构造图。图5为螺杆叶片盖安装V形切块后的背面构造图。图6为内汽缸壁正面构造图。图7为内汽缸壁背面构造图。图8为星轮构造图。图9为星轮弧形叶片装配状态示意图。图10为空气压缩机轮的构造图。图11为V形切块图。图12为螺杆叶片盖未安装V形切块的构造图。具体实施方式接下来结合附图对单螺杆发动机的构造进行分析。参见图1、图5、图6和图7，本技术单螺杆发动机自上而下依次设置有一个开口朝下的汽缸外壳1、一个开口朝下的空气压缩机轮2、一个开口朝下的螺杆叶片盖3、两个朝向相反且可相贴合的内汽缸壁4、一个开口朝上的螺杆叶片盖3、一个开口朝上的空气压缩机轮2和一个开口朝上的汽缸外壳1，所述两个内汽缸壁4之间安装有与螺杆叶片盖3内的螺旋叶片31相匹配的星轮5和贯穿星轮中心的星轮轴承6；所述螺杆叶片盖3和周侧设有凸齿71的主轴承7固定连接；所述空气压缩机轮2套设在螺杆叶片盖3上；所述汽缸外壳1与内汽缸壁4通过螺母9和贯穿汽缸外壳1周部螺栓孔13及内汽缸壁4周部螺栓孔44的螺栓8锁紧连接。参见图1和图4，所述螺杆叶片盖3外壳上设有散热导液槽32；所述螺杆叶片盖3的中心设有与所述空气压缩机轮2相匹配的中空圆柱状的凸部33；所述凸部33中空内周侧设有与主轴承7上的凸齿71相匹配的凹槽34。参见图4，所述螺杆叶片盖3的外周边设有与所述汽缸外壳1内周边相匹配的环形凸部35，以提高气密性并防止螺杆叶片盖3变形。参见图4，所述开口朝下的螺杆叶片盖3外壳上以中心为圆心的两个不同半径的轨迹上分别设有多个进气孔36和多个排气孔37；所述开口朝上的螺杆叶片盖3上的进气孔36与排气孔37的位置与开口朝下的螺杆叶片盖3上的位置相反。-->参见图4和图11，所述螺杆叶片盖3还包括可插入散热导液槽32中部的V形切块38。参见图6和图7，所述内汽缸壁4上还设有燃料直喷管41、散热导液槽42、高压导气管43和润滑油缝隙46；所述内汽缸壁4上设有与所述星轮5及所述星轮轴承6形状相匹配的凹槽45。参见图8和图9，所述星轮5每隔六十度设有弧形叶片51；所述的弧形叶片上设有凹槽52；所述星轮5的中心挖空处的壁面上设有通往凹槽52的间隙53；所述凹槽52上安装有密封圆柱体54、半轴瓦55和弹簧56。参见图4和图10，所述空气压缩机轮2外表面设有空气压缩机叶片21；所述空气压缩机轮2上设有位于空气压缩机叶片21旁部的进气孔22；所述空气压缩机轮2上设有位于空气压缩机叶片21外围的排气孔23；所述空气压缩机轮2的中心设有圆孔24，用以使所述螺杆叶片盖3的中空圆柱状凸部33穿过空气压缩机轮2。参见图1，所述汽缸外壳1中心位置设有圆孔14，用以使主轴承7的端部穿出汽缸外壳1；所述汽缸外壳1上还设有进气孔11、排气孔12和润滑油出口15。参见图1和图2，该单螺杆发动机的组装方法包括以下步骤：（1）将弹簧56、半轴瓦55及密封圆柱体54装入星轮5的凹槽52处；（2）将星轮轴承6穿过星轮5的中心挖空处；（3）将装有星轮轴承6的星轮5插入两个相对的内汽缸壁4的凹槽45中，同时将两个相对的内汽缸壁4套设在主轴承7上；（4）将两个相对的螺杆叶片盖3分别套设在内汽缸壁4上方，并使主轴承7穿出螺杆叶片盖3的中空圆柱状的凸部33；（5）将V形切块38插入螺杆叶片盖3中的散热导液槽32中部；（6）将两个相对的空气压缩机轮2分别套设在螺杆叶片盖3上；（7）将两个相对的汽缸外壳1分别套设在主轴承7的两端；（8）将螺栓8穿过汽缸外壳1周部螺栓孔13和内汽缸壁4周部螺栓孔44，再用螺母9锁紧连接。组装后的单螺杆发动机参见图3。该单螺杆发动机的工作原理如下：1、动力系统：压缩室和燃烧室都是由星轮5、内汽缸壁4、螺杆叶片盖3组合而成。螺杆叶片盖3的旋转运动让螺旋叶片31与星轮5的相对位置产生变化，促使螺旋叶片31对星轮5施加压力，其压力的分力带动星轮5旋转，它们的配合能使一密闭空间的大小产生周期性地变化。空气压缩机轮2中的空气压缩机叶片21旋转压缩此处的空气并通过空气压缩机轮2旁部的进气孔22和螺杆叶片盖3中的进气孔36进入压缩室，使得此处的气压减小，经过滤后的空气经过汽缸外壳1的进气孔11把空气压入空气压缩机叶片21处；压缩室吸气并压缩空气成为高温高压气体，然后经过高压导气管43排入燃烧室，同时喷油系统通过燃料直喷管41向燃烧室喷入适量燃油，燃油与高温高压的涡流空气混合并自燃，产生的高温高压燃气施加在螺旋叶片31上的压力的分力推动螺杆叶片盖3旋转；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单螺杆发动机，其特征在于：该单螺杆发动机自上而下依次设置有一个开口朝下的汽缸外壳（１）、一个开口朝下的空气压缩机轮（２）、一个开口朝下的螺杆叶片盖（３）、两个朝向相反且可相贴合的内汽缸壁（４）、一个开口朝上的螺杆叶片盖（３）、一个开口朝上的空气压缩机轮（２）和一个开口朝上的汽缸外壳（１），所述两个内汽缸壁（４）之间安装有与螺杆叶片盖（３）内的螺旋叶片（３１）相匹配的星轮（５）和贯穿星轮中心的星轮轴承（６）；所述螺杆叶片盖（３）和周侧设有凸齿（７１）的主轴承（７）固定连接；所述空气压缩机轮（２）套设在螺杆叶片盖（３）上；所述汽缸外壳（１）与内汽缸壁（４）通过螺母（９）和贯穿汽缸外壳（１）周部螺栓孔（１３）及内汽缸壁（４）周部螺栓孔（４４）的螺栓（８）锁紧连接。

【技术特征摘要】
1.一种单螺杆发动机，其特征在于：该单螺杆发动机自上而下依次设置有一个开口朝下的汽缸外壳(1)、一个开口朝下的空气压缩机轮(2)、一个开口朝下的螺杆叶片盖(3)、两个朝向相反且可相贴合的内汽缸壁(4)、一个开口朝上的螺杆叶片盖(3)、一个开口朝上的空气压缩机轮(2)和一个开口朝上的汽缸外壳(1)，所述两个内汽缸壁(4)之间安装有与螺杆叶片盖(3)内的螺旋叶片(31)相匹配的星轮(5)和贯穿星轮中心的星轮轴承(6)；所述螺杆叶片盖(3)和周侧设有凸齿(71)的主轴承(7)固定连接；所述空气压缩机轮(2)套设在螺杆叶片盖(3)上；所述汽缸外壳(1)与内汽缸壁(4)通过螺母(9)和贯穿汽缸外壳(1)周部螺栓孔(13)及内汽缸壁(4)周部螺栓孔(44)的螺栓(8)锁紧连接。2.根据权利要求1所述的单螺杆发动机，其特征在于：所述螺杆叶片盖(3)外壳上设有散热导液槽(32)；所述螺杆叶片盖(3)的中心设有与所述空气压缩机轮(2)相匹配的中空圆柱状的凸部(33)；所述凸部(33)中空内周侧设有与主轴承(7)上的凸齿(71)相匹配的凹槽(34)。3.根据权利要求1所述的单螺杆发动机，其特征在于：所述螺杆叶片盖(3)的外周边设有与所述汽缸外壳(1)内周边相匹配的环形凸部(35)，以提高气密性并防止螺杆叶片盖(3)变形。4.根据权利要求1所述的单螺杆发动机，其特征在于：所述螺杆叶片盖(3)还包括可插入散热导液槽(32)中部的V形切块(38)。5.根据权利要求1所述的单螺杆发动机，其特征在于：所述螺杆叶片盖(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖建福，
申请(专利权)人：赖建福，
类型：实用新型
国别省市：35[中国|福建]