CN101949306B

CN101949306B - 双向起动限压式液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机

Info

Publication number: CN101949306B
Application number: CN 201010267427
Authority: CN
Inventors: 蔡万义
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-08-21
Filing date: 2010-08-21
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-08-21
Also published as: CN101949306A

Abstract

本发明提供了一种双向起动限压式液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机，它由动力、液气、双向起动限压装置构成。液气外壳与动力外壳连接成一体，液气外壳内设置有双向起动限压装置。该机初次起动或长时间的停机后起动可使用启动机起动，正常运转后停机再起动使用液气即可迅速起动，使用方便。对高速运转中产生的高压液气形成的巨大静压力能及时自动排出，并经储存压缩成高压液气能再次使用，成本低，运行安全、可靠。它采用高压液体和高压空气作动力，推动首、中、尾端的轴流飞轮气涡转子高速旋转，转速达12000转/分钟，功率大，运转平稳，噪音小，结构紧凑，体积小，适于飞机、火车、轮船、汽车等各种车辆及发电、农用机械作原动机使用。

Description

双向起动限压式液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机

技术领域

本发明属于发动机技术领域，特别涉及一种用高压液体和高压空气作动力的双向起动限压式液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机。

背景技术

《液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机》(CN 1952351A 2007年4月25日公开)，它由动力、液气部分构成。该机通过起动机输入能量带动装置运转，并将液气压缩成高压液气后经喷嘴喷出带动转子高速旋转。它转速高、输出功率大、运转平稳，能有效地克服机械运动的惯性作用。该机依赖于起动机的单向起动，成本高，使用不便，由于高速运转产生的高压液气形成的巨大静压力不能及时排出，易严重损坏机内零部件，导致事故的发生。

发明内容

本发明的目的，在于针对综上所述的发动机存在着的弊端和问题，提供一种能双向起动、自动限压、安全排出高压液气形成的巨大静压力，且使用方便的双向起动限压式液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机。

本发明的双向起动限压式液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机由动力装置、液气装置、双向起动限压装置三部分构成。

动力装置，由主轴、紧固件、涡轮风扇、发电机、涡轮风扇外壳、轴承套、轴承润滑油管、缸盖、动力外壳螺栓、密封圈、动力外壳、轴流飞轮气涡转子、缸体、缸体润滑油管、高压液气泵、润滑油泵、散热管、固定架、泵体外壳、低压液气泵、轴流飞轮外壳、轴流飞轮、主轴螺栓、轴承、销键、排气管、高压液气喷嘴、密封片、液气泵转子、滑片、散热管连接件、液气泵盖螺栓、起动机部件组成。

液气装置，由液气外壳螺栓、润滑油分配管、液气外壳、三次高压液气循环管、液气输入管、纵向液气储存罐、液气滤清器、低压液气连通管、液气密封盖、排污螺栓、二次高压液气循环管、横向液气储存罐、润滑油密封盖、润滑油滤清器、润滑油输入管、润滑油循环管、高压液气转子排出管、高压液气输入管、高压液气排出管、润滑油排出管、润滑油加油管、润滑油回油管、内液气进入管、外液气进入管、隔板、液气连接管部件组成。

液气装置，通过其液气外壳经液气外壳螺栓与动力装置的动力外壳连接成一体。液气外壳内设置有双向起动限压装置，该装置由纵向高压液气储存罐、制控阀、限压安全排出管、调速管、一次高压液气循环管、起动阀、液气起动管、压力表接头、限压安全制控阀、液气超压排出管部件组成。

动力装置的主轴紧固于动力外壳上，动力外壳首端设置的涡轮风扇与发电机连接成一体，并紧固于主轴上。动力外壳尾端设置有带排气管的轴流飞轮外壳，动力外壳底端设置有液气装置。分别设置有散热管的高压液气泵、润滑油泵组成一组双泵，低压液气泵与散热管连接组成另一组单泵。至少一组双泵、一组单泵与分别设置有高压液气喷嘴的至少三个轴流飞轮气涡转子邻接，轴流飞轮气涡转子紧固于主轴上。主轴的尾端设置有与启动机连接的轴流飞轮。高压液气泵、润滑油泵分别经固定架与泵体外壳连接，泵体外壳与缸体连接，缸体上设置有缸盖。

高压液气泵与低压液气泵分别由外排液气道、内排液气道、滑片和设置有压力轨道的液气泵转子依次连接组成。高压液气泵、润滑油泵、低压液气泵的上、下端分别与散热管连接。设置有液气密封盖的液气滤清器与设置有润滑油密封盖的润滑油滤清器分别经其管道与高压液气泵、润滑油泵、低压液气泵连接。液气滤清器、润滑油滤清器的底部分别设置有排污螺栓。

主轴上设置的首、中、尾端轴流飞轮气涡转子上分别设置有相同结构的首、中、尾端高压液气喷嘴。首端高压液气喷嘴的一侧与设置有调速管的一次高压液气循环管和设置有隔板的左、右横向液气储存罐、起动阀、低压液气连通管、散热管依次连接。首端高压液气喷嘴的另一侧与首端高压液气排出管、二次高压液气循环管依次连接。中端高压液气喷嘴的另一侧与中端高压液气排出管、三次高压液气循环管依次连接。尾端高压液气喷嘴的另一侧与尾端高压液气转子排出管、纵向液气储存罐、液气连接管、外液气进入管、尾端内液气进入管、低压液气连通管、首端高压液气输入管依次连接。轴流飞轮气涡转子的两侧设置有密封圈，轴流飞轮气涡转子的槽内沿圆周由内向外设置有内函散热通风道、外函散热通风道、缸体润滑油管、密封片。

动力外壳的首端设置的涡轮风扇外壳与首端的上、下缸盖连接，首、中、尾端的上、下缸盖分别紧固于首、中、尾端的上、下缸体上。首、中、尾端的上、下缸盖上分别设置有润滑油分配管，润滑油分配管的一端与润滑油排出管连接，另一端与轴承润滑油管连接，轴承润滑油管、润滑油循环管、润滑油回油管、润滑油密封盖、润滑油加油管依次连接。

双向起动限压装置，其起动阀、一次高压液气循环管、调速管与内设有限压安全制控阀的限压安全排出管依次连接。置于纵向高压液气储存罐内的制控阀的一端与限压安全排出管连接，制控阀的另一端与液气起动管的一端连接，液气起动管的另一端与横向液气储存罐连接，横向液气储存罐与调速管连接。设置有压力表接头的纵向高压液气储存罐与内设有限压安全制控阀的液气超压排出管的一端连接，液气超压排出管的另一端与纵向液气储存罐连接。

本发明的发动机初次起动或长时间的停机后起动可使用启动机起动，待正常运转后停机再起动使用液气即可迅速起动，使用方便。对高速运转中产生的高压液气形成的巨大静压力能及时自动排出，并经储存再经压缩成高压液气能再次使用，它成本低，运行安全、可靠。该机采用高压液体和高压空气作动力，推动首、中、尾端的轴流飞轮气涡转子循环地高速旋转，转速达12000转/分钟，功率大，运转平稳，噪音小，结构紧凑，体积小，适于飞机、火车、轮船、汽车等各种车辆及发电、农用机械作原动机使用。

附图说明

图1，系本发明的发动机的主视图；

图2，系图1左侧(放大后)的剖视图；

图3，系图1底部的俯视图；

图4，系图3的流程图；

图5，系高/低压液气泵(放大后)的主剖视图；

图6，系图5的俯视图；

图7，系低压液气泵与液气装置连接(放大后)的剖视图；

图8，系润滑油泵与液气装置连接(放大后)的剖视图；

图9，系高压液气泵与液气装置连接(放大后)的剖视图；

图10，系首端轴流飞轮气涡转子与液气装置连接(放大后)的剖视图；

图11，系中端轴流飞轮气涡转子与液气装置连接(放大后)的剖视图；

图12，系尾端轴流飞轮气涡转子与液气装置连接(放大后)的剖视图；

图13，系轴流飞轮外壳与纵向高压液气储存罐连接(放大后)的剖视图；

图14，系轴流飞轮外壳与尾端缸盖连接(放大后)的剖视图。

具体实施方式

以下结合上述附图实例，对本发明的发动机具体实施方式作进一步详述。本发明的发动机的实例，包括有动力装置、液气装置、双向起动限压装置三部分构成。

动力装置，由主轴1、紧固件2、涡轮风扇3、发电机4、涡轮风扇外壳5、轴承套6、轴承润滑油管7、缸盖8、动力外壳螺栓9、密封圈10、动力外壳11、轴流飞轮气涡转子12、缸体13、缸体润滑油管14、高压液气泵15、润滑油泵16、散热管17、固定架18、泵体外壳19、低压液气泵20、轴流飞轮外壳21、轴流飞轮22、主轴螺栓23、轴承24、销键25、排气管26、高压液气喷嘴30、密封片54、液气泵转子56、滑片57、散热管连接件67、液气泵盖螺栓68、起动机71组成。

液气装置，由液气外壳螺栓27、润滑油分配管28、液气外壳29、三次高压液气循环管34、液气输入管35、纵向液气储存罐36、液气滤清器38、低压液气连通管39、液气密封盖40、排污螺栓41、二次高压液气循环管42、横向液气储存罐43、润滑油密封盖44、润滑油滤清器45、润滑油输入管46、润滑油循环管51、高压液气转子排出管52、高压液气输入管55、高压液气排出管58、润滑油排出管59、润滑油加油管60、润滑油回油管61、内液气进入管62、外液气进入管63、隔板72、液气连接管73组成。

液气装置的液气外壳29通过液气外壳螺栓27与动力装置的动力外壳11连接成一体，液气外壳29内设置有双向起动限压装置。双向起动限压装置由纵向高压液气储存罐31、制控阀32、限压安全排出管33、调速管37、一次高压液气循环管47、起动阀48、液气起动管53、压力表接头69、限压安全制控阀70、液气超压排出管74组成。

本发明的发动机，其动力装置的主轴1经内设有轴承24的轴承套6紧固于动力外壳11上。动力外壳11的首端设置的涡轮风扇3与发电机4的磁瓦连接成一体，并经紧固件2、销键25紧固于主轴1的首端。动力外壳11的尾端设置有带排气管26的轴流飞轮外壳21，动力外壳11的底端设置有液气装置。分别设置有散热管17的高压液气泵15、润滑油泵16连接组成一组双泵，低压液气泵20与散热管17连接组成另一组单泵。至少-组双泵、一组单泵与分别设置有高压液气喷嘴30的至少三个轴流飞轮气涡转子12邻接，轴流飞轮气涡转子12经主轴螺栓23、销键25紧固于主轴1上，主轴1的尾端设置有与启动机71连接的轴流飞轮22。高压液气泵15、润滑油泵16的两侧分别经固定架18与泵体外壳19连接，泵体外壳19与缸体13连接，缸体13上设置有缸盖8。

本发明的发动机的高压液气泵15、润滑油泵16、低压液气泵20，其用途不同，但结构相同，均由外排液气道66、内排液气道65、滑片57和设置有压力轨道64的液气泵转子56依次连接组成，它们是本发明的发动机产生高压液体和高压空气作动力的重要部件。高压液气泵15、润滑油泵16、低压液气泵20的上、下端分别经散热管连接件67与散热管17连接。设置有液气密封盖40的液气滤清器38与设置有润滑油密封盖44的润滑油滤清器45分别经其管道与高压液气泵15、润滑油泵16、低压液气泵20连接。液气滤清器38、润滑油滤清器45的底部分别设置有排污螺栓41。

本发明的发动机，其主轴1上设置有三个相同结构的轴流飞轮气涡转子12，它们是本发明的发动机产生推动力的重要部件。其首、中、尾端轴流飞轮气涡转子12上分别设置有相同结构的首、中、尾端高压液气喷嘴30。首端高压液气喷嘴30的一侧与设置有调速管37的一次高压液气循环管47和设置有隔板72的左、右横向液气储存罐43、起动阀48、低压液气连通管39、散热管17依次连接。首端高压液气喷嘴30的另一侧与首端高压液气排出管58、二次高压液气循环管42依次连接。中端高压液气喷嘴30的另一侧与中端高压液气排出管58、三次高压液气循环管34依次连接。尾端高压液气喷嘴30的另一侧与尾端高压液气转子排出管52、纵向液气储存罐36、液气连接管73、外液气进入管63、尾端内液气进入管62、低压液气连通管39、首端高压液气输入管55依次连接。轴流飞轮气涡转子12的两侧设置有密封圈10，轴流飞轮气涡转子12的槽内沿圆周由内向外设置有内函散热通风道50、外函散热通风道49、缸体润滑油管14、密封片54。

本发明的发动机的动力外壳11的首端设置的涡轮风扇外壳5与首端的上、下缸盖8连接，首、中、尾端的上、下缸盖8经动力外壳螺栓9分别紧固于首、中、尾端的上、下缸体13上。首、中、尾端的上、下缸盖8上分别设置有润滑油分配管28，润滑油分配管28的一端与润滑油排出管59连接，另一端与轴承润滑油管7连接，轴承润滑油管7、润滑油循环管51、润滑油回油管61、润滑油密封盖44、润滑油加油管60依次连接。

液气装置的液气外壳29通过液气外壳螺栓27与动力装置的动力外壳11连接成一体的。液气外壳29内设置的双向起动限压装置，其起动阀48、一次高压液气循环管47、调速管37与内设有限压安全制控阀70的限压安全排出管33依次连接。置于纵向高压液气储存罐31内的制控阀32的一端与限压安全排出管33连接，制控阀32的另一端与液气起动管53的一端连接，液气起动管53的另一端与横向液气储存罐43连接，横向液气储存罐43与调速管37连接。设置有压力表接头69的纵向高压液气储存罐31与内设有限压安全制控阀70的液气超压排出管74的一端连接，液气超压排出管74的另一端与纵向液气储存罐36连接。

本发明的发动机通过一系列机械运转压缩成的高压液体和高压空气，经密闭的管道传递液压气流产生的巨大静压力去推动首、中、尾端的轴流飞轮气涡转子12同时循环地高速旋转产生的巨大能量作动力，其液气吸入机内后，经低压液气泵20压缩成高压液气，高压液气经散热管17散热、冷却后经低压液气连通管39、高压液气输入管55进入高压液气泵15压缩成高压液气，再经散热管17散热、冷却后进入高压液气排出管58排出，然后经起动阀48、一次高压液气循环管47至首端高压液气喷嘴30喷出，则推动首端轴流飞轮气涡转子12旋转一周，再经由首端高压液气转子排出管52排出至二次高压液气循环管42，经中端高压液气喷嘴30喷出，则推动中端轴流飞轮气涡转子12旋转一周，然后经由中端高压液气转子排出管52排出至三次高压液气循环管34后由尾端高压液气喷嘴30喷出，则推动尾端轴流飞轮气涡转子12旋转一周，再经由尾端高压液气转子排出管52排出，并依次经纵向液气储存罐36、液气连接管73、尾端内液气进入管62、液气滤清器38、液气输入管35至低压液气泵20压缩后排出，再依次经由低压液气连通管39、高压液气输入管55至高压液气泵15压缩后经高压液气排出管58排出，再经由起动阀48、一次高压液气循环管47至首端高压液气喷嘴30喷出，如此周而复始地运转。

润滑，是发动机正常工作必不可少的环节，当润滑油经润滑油加油管60依次进入润滑油密封盖44、润滑油滤清器45、润滑油输入管46至润滑油泵16压缩成高压润滑油后经散热管17散热、冷却进入润滑油排出管59排出至润滑油分配管28，再依次经由缸体润滑油管14、润滑油排出管59、润滑油循环管51、润滑油回油管61、润滑油密封盖44、润滑油滤清器45、润滑油输入管46至润滑油泵16，最后经润滑油泵16压缩成高压润滑油，如此周而复始地运转，从而达到使本发明的发动机减少摩擦阻力和减轻零部件之间的磨损，降低功率损失，确保本发明的发动机正常运行和延长使用寿命的目的。

本发明的发动机在初次起动或长时间的停机后起动可使用启动机71起动，待正常运转后停机再起动使用高压液气即可迅速起动，达到双向起动的选择效果。起动后的发动机靠其自身产生的静压力去推动发动机高速运转，高速运转中部分超压的高压液气经由内设有限压安全制控阀70的限压安全排出管33排出至纵向高压液气储存罐31内储存。发动机起动时，纵向高压液气储存罐31内储存的高压液气经制控阀32依次排送至液气起动管53、液气连接管73，再依次经由起动阀48，一次高压液气循环管47至首端的高压液气喷嘴30喷射至轴流飞轮气涡转子12上，则推动发动机高速旋转。发动机工作运转时间越长，纵向高压液气储存罐31内储存的高压液气的压力越大，当超过正常压力时，高压液气经由内设有限压安全制控阀70的液气超压排出管74排出至纵向液气储存罐36内储存，纵向液气储存罐36内储存的高压液气又返回到低压液气泵20内，如此轮流地返回和压缩使用，从而推动了本发明的发动机周而复始地运行。

Claims

1.一种设置有动力装置与液气装置的双向起动限压式液压气流喷射飞轮气涡转子高速发动机，液气装置通过其液气外壳(29)经液气外壳螺栓(27)与动力装置的动力外壳(11)连接成一体，液气外壳(29)内设置有双向起动限压装置，其特征在于双向起动限压装置的起动阀(48)、一次高压液气循环管(47)、调速管(37)与内设有限压安全制控阀(70)的限压安全排出管(33)依次连接，置于纵向高压液气储存罐(31)内的制控阀(32)的一端与限压安全排出管(33)连接，制控阀(32)的另一端与液气起动管(53)的一端连接，液气起动管(53)的另一端与横向液气储存罐(43)连接，横向液气储存罐(43)与调速管(37)连接，设置有压力表接头(69)的纵向高压液气储存罐(31)与内设有限压安全制控阀(70)的液气超压排出管(74)的一端连接，液气超压排出管(74)的另一端与纵向液气储存罐(36)连接。