一种多转子发动机的制作方法

本实用新型涉及转子发动机，具体涉及一种多转子发动机。

背景技术：

转子发动机采用在缸体内的转子旋转运动来控制压缩和排放，不同于传统的往复活塞式发动机，把直线往复运动改成了旋转运动。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，是汽车工业领域内新颖而高效的一款发动机。比较具有代表性的转子发动机技术是马自达公司的三角形转子发动机，例如公开号cn101413436所公开的转子活塞发动机及其设计方法，其转动部绕输出轴做轨道运动的同时，以平行于该输出轴且偏置的偏心轴为中心旋转，并且从轴方向看转子近似呈三角形状。该结构转子发动机油耗较大，压缩比较小，因此只能用压燃式的燃烧方式，对燃料种类有限制。

双转子发动机有两个转子，两个转子的转动机构可以提供相同或不同的转速。例如专利cn109899154a提出一种双转子发动机，其中活塞做旋转运动，无需多余机构转换运动形式；其中的转子为对称结构，无偏心运动，发动机主轴的第一端有外花键，第二端有内花键，与转子上的轴承配合；运行时第二转子与第一转子的冲程动作相同。上述设计中的转子无偏心运动，可减少对缸体的磨损，但存在出力较小的缺陷。该技术两个转子的轴的连接机构复杂，也增加了加工的难度。

技术实现要素：

本实用新型的目前在于，提供一种多转子发动机，以双转子发动机为单元，通过连接装置串联3个双转子发动机；实现6个转子发动机同时工作的方式。

所述多转子发动机，包括3个串联连接的双转子发动机；

其中，所述双转子发动机包括2个定子和2个转子，分别为第一定子、第二定子，以及第一转子和第二转子；所述定子为具有三段圆弧围成的三瓣形空腔；所述转子为“8”字形，位于所述定子内部的三瓣形空腔中，“8”字的头部的弧与构成所述三瓣形空腔的圆弧相适配；(即，第一转子位于第一定子的三瓣形空腔中，第二转子位于第二定子的三瓣形空腔中)。

其中，相邻间转子的夹角为20°,即转子的长轴方向的轴线夹角为20°。6个转子通过组合式偏心轴进行连接。

具体而言，每个转子发动机包含三段圆弧围成的三瓣形空腔，转子每旋转一次，完成三次进气、压缩、点火、做功、排气的工作循环；本实用新型提供的多转子发动机包含6个转子和6个定子。相邻间两个转子的夹角是20°，每个转子发动机包含三段圆弧围成的三瓣形空腔，即20°*3*6，共360°。本实用新型提供的多转子发动机每旋转一次，即可完成18次做功。转子旋转1周，输出轴转2周；在应用中可获得15000马力。

其中，所述组合式偏心轴包括5个圆柱形连接件、6段轴；所述圆柱形连接件的顶部和底部均开有放置轴的孔，顶部和底部的孔中心连线为直线；

第一段轴和最后一段轴上套有轴头；

其中，所述转子的中心设置有轴承，轴承内设置有内花键；所述轴上套有轴套，轴套上加工有外花键，所述外花键与所述内花键啮合。

进一步的，所述转子包括“8”字形侧壁、密封盖支撑壁、轴承，所述密封盖支撑壁为圆形，密封盖支撑壁的一条直径方向上与所述“8”字形侧壁的缩小处固定连接。

其中，3个双转子发动机的第一转子和第二转子分别通过所述内花键和所述外花键固定在所述组合式偏心轴的6段轴上。

进一步的，在所述密封盖支撑壁的内壁上设置有与轴承连接的筋、以及6～10个弹簧孔，所述弹簧孔和筋相间布置；在所述弹簧孔内放置有弹簧并填充机油。

进一步的，所述定子的外圈设置有18个螺孔，每个螺孔轴向的间距为20°，每错开一个螺孔安装一个定子。实际应用中，螺孔呈螺旋上升的模式。

其中，所述转子具有弧形侧壁，当“8”字形转子的头部位于三瓣形空腔中的一个空腔时，转子的弧形侧壁和该空腔的弧形内壁间距为1～3mm。

进一步的，所述双转子发动机还包括壳体，包括顺序连接的前端盖、第一外偏盖、第一定子、第一内偏盖、中段壳体、第二外偏盖、第二定子、第二内偏盖和后端盖。

其中，上、下两个前端盖各设置有至少一个进气口；所述后端盖设置有排气口。

其中，所述前端盖和后端盖上均设置有进气口和冷却液道；所述进气口与冷却液道的轴线的夹角为80～95度；在所述中段壳体的侧壁上设置有排气孔。该设置，可实现进气可以冷却排气；进一步降低能耗。

本发明的有益效果在于：

本发明提出的多转子发动机，以双转子为单元，串联三个双转子发动机，通过组合式偏心轴进行连接，简化了加工的难度，且具有更好的机械强度；所提出的多转子发动机，两个转子的轴线夹角为20度，六个转子，每个转子三个空腔，共360°，提供了更大的输出功率；转子最大行程和最小行程的差值更大，从而提高了压缩比，以柴油为燃料时压缩比可达23。在实验过程中，最大可以到98，空气的温度为700-800度，燃油效率50％。且该结构，可实现轴一直浸泡在在机油里浸泡，使其润滑效果更好。

本实用新型提供的组合式偏心轴，各转子的轴心互成180度，这样，连接件上放置轴体的孔之间夹角也是180度，加工容易；所提供的多转子发动机结构更加紧凑，总体上减轻了发动机的体积和重量；由于该多转子发动机自重小，可以广泛应用与海陆空，例如低空飞行器、舰艇发动机、直升机等。在实际应用中，本实用新型提供的发动机直径可为97cm，长为3米(两个)，即达到现有发动机的出力。

附图说明

图1为双转子发动机结构示意图；

图2为组合式偏心轴结构示意图；

图3为组合式偏心轴的轴体和连接件组合的结构示意图；

图4为转子的结构示意图。

图中：1、圆柱形连接件；2、轴；3、齿轮；4、轴头；5、定子；6、轴承；7、密封盖支撑壁。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，所述的连接，可以是电连接、通讯连接或者机械连接；所用术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例

一种多转子发动机，包括3个串联连接的双转子发动机；

其中，所述双转子发动机(如图1所示)包括2个定子和2个转子，分别为第一定子、第二定子，以及第一转子和第二转子；所述定子为具有三段圆弧围成的三瓣形空腔；所述转子为“8”字形，位于所述定子内部的三瓣形空腔中，“8”字的头部的弧与构成所述三瓣形空腔的圆弧相适配。

其中，相邻间转子的夹角为20°,即转子的长轴方向的轴线夹角为20°。6个转子通过组合式偏心轴进行连接。

其中，所述组合式偏心轴包括5个圆柱形连接件1、6段轴2；所述圆柱形连接件1的顶部和底部均开有放置轴的孔，顶部和底部的孔中心连线为直线；第一段轴和最后一段轴上套有轴头；(如图2和图3所示)

其中，所述转子的中心设置有轴承6，轴承6内设置有内花键；所述轴2上套有轴套，轴套上加工有外花键，所述外花键与所述内花键啮合。

进一步的，所述转子包括“8”字形侧壁、密封盖支撑壁、轴承，所述密封盖支撑壁为圆形，密封盖支撑壁的一条直径方向上与所述“8”字形侧壁的缩小处固定连接。

其中，3个双转子发动机的第一转子和第二转子分别通过所述内花键和所述外花键固定在所述组合式偏心轴的6段轴上。

进一步的，在所述密封盖支撑壁7的内壁上设置有与轴承6连接的筋、以及6～10个弹簧孔，所述弹簧孔和筋相间布置；在所述弹簧孔内放置有弹簧并填充机油。(如图4所示)

进一步的，所述定子5的外圈设置有18个螺孔，每个螺孔轴向的间距为20°，每错开一个螺孔安装一个定子。实际应用中，螺孔呈螺旋上升的模式。

其中，所述转子具有弧形侧壁，当“8”字形转子的头部位于三瓣形空腔中的一个空腔时，转子的弧形侧壁和该空腔的弧形内壁间距为1～3mm。

进一步的，所述双转子发动机还包括壳体，包括顺序连接的前端盖、第一外偏盖、第一定子、第一内偏盖、中段壳体、第二外偏盖、第二定子、第二内偏盖和后端盖。

其中，上、下两个前端盖各设置有至少一个进气口；所述后端盖设置有排气口。

其中，所述前端盖和后端盖上均设置有进气口和冷却液道；所述进气口与冷却液道的轴线的夹角为80～95度；在所述中段壳体的侧壁上设置有排气孔。该设置，可实现进气可以冷却排气；进一步降低能耗。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。