[发明专利]一种用于同心转子发动机的转子结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种转子发动机，具体地说涉及一种用于同心转子发动机的转子结构。

背景技术

目前出现的转子发动机，有申请号为01134215.3的中国发明专利，公开了一种自平衡的转子发动机，该发动机主要涉及两个相互交差放置的四叶片转子在一个圆缸体内作与转轴同心但交差变化的转动，总共形成八个气缸。转子相对转轴的变速转动是由一个内凸轮和两个摇臂滚子机构实现，转子的传动杆和转轴的传动杆与两个摇臂滚子机构相连接，四个滚子位于两个摇臂滚子机构的四个角上。当滚子在凸轮曲面上滚动时，转子传动杆相对转轴传动杆作变速转动。左右两侧的转轴传动杆的角度位置相差45°。当转轴作匀速转动时，两个转子作同一方向的变速转动，前端转子作加速转动时后端转子作减速转动，前端转子作减速转动时后端转子作加速转动，这种不断重复的转子转动过程使气缸张角不断重复从小到大再从大变小的变化。转轴每转动一圈，每个气缸完成两次发动机循环，因此八个气缸总共完成十六次发动机循环。通过凸轮曲线设计，两个转子变速产生的惯性力矩能够保持平衡。由于径向对称的两个气缸同时经历相同的发动机循环过程，发动机在工作过程中除了燃烧气体对两个转子产生的净功率外，气体产生的径向力和力矩构成近似的平衡。

然而在上述的设计中，转子中心密封是通过一个弹簧装置在转子末端的法兰端面上施加一个较大的轴向力，从而压紧两个转子中心密封件来实现。上述设计的转子叶片在传动杆一端是闭合的，相当于有一个正向侧板，气缸内气压在转子正向侧板的内侧会产生拉开两个转子的轴向力，这个轴向拉开力随着气体压力变化和气缸张角变化而变化。当气缸压力最大时形成的轴向力会很大，远远大于弹簧装置产生的轴向力，因此会导致气缸气体从转子中心快速泄露。当气缸压力很小时，相对较大的弹簧力又会导致在转子中心密封件间和在法兰端面上的轴向力过大，从而引起过多的摩擦损耗。

而且在上述设计中，转子侧面密封是通过弹簧装置把开口密封环或两片半圆密封环压紧在正向侧板的外圆面上来实现。通常的实现方法是在密封环外套有一个开口环，通过弹簧来压紧开口环从而压紧密封环。由于气缸气体压力和气缸张角随转轴位置变化而变化，因此达到密封要求所需的密封环上压紧力是随着转轴位置变化而变化的。但是弹簧提供的压紧力是不随这些因素变化的。如果保证气缸压力最大时密封环上有足够的弹簧压紧力，那么在气缸压力不高时，这个弹簧压紧力会过大，导致密封环与正向侧板外圆面间的摩擦损耗过大。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种用于同心转子发动机的转子结构，以克服现有技术中转子发动机气缸气体易从转子中心和转子侧面泄露以及存在过多摩擦损耗的缺陷。

（二）技术方案

为达到上述目的，本发明提供一种用于同心转子发动机的转子结构，所述转子结构包括前端转子、后端转子以及设于所述前端转子和后端转子上的传动杆；所述前端转子上的传动杆与所述后端转子上的传动杆有45°角的错位，所述传动杆上设有法兰，所述前端转子和后端转子相互交差且同轴地安装在所述转轴上形成一个转子系统；所述前端转子或者后端转子包括轮毂，所述轮毂的一端设有锥形面，所述锥形面的端部设有锥形槽，该锥形槽上设有密封环，在所述锥形面上设有转子叶片，所述转子叶片高出所述轮毂的外圆表面，所述前端转子和后端转子相互交差连接是通过反向侧板A和反向侧板B连接的，所述反向侧板A通过前端转子与所述后端转子连接，所述反向侧板B通过后端转子与所述前端转子连接，所述转子叶片、反向侧板A和反向侧板B的外圆面处于缸体的内圆面内。

其中，所述转子叶片根部设为一个三角形体，在所述三角形体上部设有长方形体。

其中，在所述前端转子和后端转子相互交差连接处形成气缸，所述气缸内的锥形轮毂面和所述反向侧板A或反向侧板B的内侧面在垂直于转轴的平面上投影为一个小扇形面，以及在所述小扇形面上部的大扇形面，所述小扇形面和大扇形面满足如下公式：其中：R₁为小扇形面内半径，R₂为大扇形面内半径，R₃为大扇形面外半径；且所述大扇形面在圆周方向上朝外偏离小扇形面一个角度α₂。

其中，在所述长方形体的表面可根据燃烧室形状设置为平面、凹面或凸面。