[发明专利]大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机在审
| 申请号： | 201810285289.4 | 申请日： | 2018-03-30 |
| 公开（公告）号： | CN108518282A | 公开（公告）日： | 2018-09-11 |
| 发明（设计）人： | 余四艳 | 申请（专利权）人： | 余四艳 |
| 主分类号： | F02C3/14 | 分类号： | F02C3/14;F02C3/34;F02C7/04;F02C7/22 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 430057 湖北省武汉市武汉开发*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机，内含若干能独立运行产生动力的动力组，动力组中包含若干动力单元，动力单元包含动力轮与喷环，空气与燃料混合燃烧产生的高压燃气被引入喷环后高速旋喷出去驱动动力轮旋转，旋转的动力轮在带动主轴旋转的同时又涡轮增压新进入的空气与尾气一起再次与燃料混合燃烧再循环，主轴在众动力单元共同连续不断地施加力矩作用下连续不断旋转而对外大功率输出。本发明采用无比高效的开创性、颠覆性全新旋喷驱动原理，模块化、单元化的合理与巧妙结构设计，以及可拼装、组合式的高效生产方式，热转化效率超高，性价比超高，几近零排放，无振动，易保养，噪音小，动力强劲，操控性好，运行灵活等优点，是划时代内燃机革命。 | ||
| 搜索关键词： | 旋喷 动力单元 多缸燃气发动机 连续不断 燃料混合 动力轮 动力组 喷环 燃烧 独立运行 高压燃气 力矩作用 驱动动力 涡轮增压 主轴旋转 操控性 单元化 零排放 模块化 内燃机 热转化 无振动 再循环 组合式 拼装 能源 保养 尾气 噪音 施加 驱动 输出 引入 灵活 | ||
【主权项】：
1.大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机，包括主轴(6)、轴承(5)、燃料喷射装置(14)、点火装置(15)以及其它辅助零部件等，其特征在于：上面等距离安装有n个(n≥2)轴承(5)的主轴(6)被安设在位于整个设备装置中间位置的动力管(42)的中心部位，动力管(42)由轴承安装轮(4)、出气环(3)、喷环(2)、进气环(7)、分隔环(8)等结构单元组成，这n个轴承(5)被对应安装在n个轴承安装轮(4)上的n个轴承套中，每个轴承(5)沿主轴(6)轴向左、右两面分别覆盖有左轴承盖(32)和右轴承盖(31)，轴承盖紧固螺栓与螺母(29)将左轴承盖(32)和右轴承盖(31)固定在轴承安装轮(4)上，这n个轴承安装轮(4)沿主轴(6)轴向将动力管(42)内部空间等分隔离成n‑1个区段，每个区段即是一个动力段，从而在动力管(42)中相应形成n‑1个动力段，在每个动力段中位于动力段两端的是左、右各一个轴承安装轮(4)，与此左、右轴承安装轮(4)紧相邻的分别是围绕主轴(6)安装的带有出风口(33)和尾气出口(26)的出气环(3)以及带有进风口(27)的进气环(7)，在每个动力段中的出气环(3)和进气环(7)之间围绕主轴(6)安装有m个(m≥1)上面带有进气口(27)的喷环(2)，每个喷环(2)里面的主轴(6)上安装有动力轮(30)及其固定键，动力轮(30)与喷环(2)均同主轴(6)共有同一中心轴线且二者之间保持有一定缝隙，喷环(2)、主轴(6)、动力轮(30)等组成一动力单元，每个动力段中的出气环(3)和进气环(7)之间的喷环(2)相邻之间围绕主轴(6)各安装有一个、共计m‑1个分隔环(8)，所有动力段中的轴承安装轮(4)、出气环(3)、喷环(2)、分隔环(8)、进气环(7)等组件相邻之间各有密封圈予以隔离，并通过若干套锁紧连杆及其紧固螺母(28)将这些组件共同串连、锁紧在一起而构成整体的封闭动力管(42)；动力管(42)的正上方安设有中心线与主轴(6)中心轴线平行的燃烧管(11)，燃烧管(11)由n‑1个相互独立的燃烧室(35)组合而成，相邻燃烧室(35)之间通过其各自身上带有的法兰盘(39)用螺栓与螺母固定连接在一起，每个燃烧室(35)圆周外表面朝主轴(6)方向的管身一定面积上固定有贴身加强垫片(10)，每个燃烧室(35)身上的贴身加强垫片(10)上及其覆盖下的燃烧室(35)管壁间作为整体沿着燃烧管(11)中心轴线一行开设有1个进风口(37)和1个出气口(36)，燃烧室(35)内管壁上的进风口(37)上安装固定有燃烧室导风管(38)的一端，燃烧室导风管(38)的另一端伸入到位于出气口(36)上方、远离出气口(36)的燃烧室(35)内部空间处，出气口(36)上方的燃烧室(35)的内管壁上安装固定有若干燃料喷射装置(14)和若干个点火装置(15)，燃烧管(11)其外表面上除去被其它零部件覆盖住之外的表面剩余、露出部分，包括端面与侧面的贴身加强垫片(10)，均覆盖有燃烧管保温层(12)，燃烧管保温层(12)上面覆盖有燃烧管保温层外壳(13)；动力管(42)与燃烧管(11)之间由n‑1个排成一行的进出气管集成块(9)予以连接，每个进出气管集成块(9)的四周通过固定螺栓分别固定在动力管(42)管身与燃烧管(11)管身上的贴身加强垫片垫(10)上，并且它们之间的接触面上均垫有耐热密封圈，位于进出气管集成块(9)内部的各个气道分别将各个出气环(3)上的出风口(33)同各个燃烧室(35)上的燃烧室进风口(37)，以及各个喷环(2)上的进气口(34)同各个燃烧室(35)上的燃烧室出气口(36)等分别对应无泄漏地连通起来；动力管(42)的两边分别安设有中心线均与主轴(6)中心轴线平行且处同一水平面内的进气分配管(22)与尾气收集管(23)，进气分配管(22)与尾气收集管(23)的两端面均被封闭，且均由n‑1段、相邻两段间通过法兰盘及其紧固螺栓螺母固定连接组合而成，动力管(42)同进气分配管(22)和尾气收集管(23)之间分别由进气歧管及其上开关阀(24)和尾气排出管及其上开关阀(25)予以连接，均竖向直立的尾气排出总管(1)和进气总管(21)其一端均分别同尾气收集管(23)和进气分配管(22)上一端面被封闭的分管段上的开孔相固定连接，且内部相通，其另一端均与大气相通，所有进气歧管及其上开关阀(24)的一端通过螺栓固定在进气环(7)上面而使进气歧管及其上开关阀(24)与进气环(7)上的进风口(27)相连通，并且二者的接触面上垫有密封垫圈予以加强密封，所有进气歧管及其上开关阀(24)的另一端均与两端封闭的进气分配管(22)相互固定且内部相通，所有尾气排出管及其上开关阀(25)的一端通过螺栓固定在出气环(3)上面而使尾气排出管及其上开关阀(25)与尾气出口(26)相连通，并且二者的接触面上垫有密封垫圈予以加强密封，所有尾气排出管及其上开关阀(25)的另一端均与两端封闭的尾气收集管(23)上的开孔相互固定且内部相通；燃烧管(11)的上方安设有燃料喷淋盘(17)，燃料喷淋盘(17)由n‑1个相互独立的燃料喷淋室(40)组合而成，相邻两燃料喷淋室(40)之间通过其各自身上带有的法兰盘(18)用螺栓与螺母固定连接在一起，燃烧管(11)中的燃烧室(35)同其上方对应的燃料喷淋室(40)之间由若干燃料喷淋管(16)予以支撑并相互连通，燃料喷淋管(16)的其一端与内部安装有燃料喷射装置(14)的燃烧室(35)管壁间对应开孔的燃料输入口固定连接，其另一端与位于燃烧管(13)上方的燃料喷淋盘(17)中的燃料喷淋室(40)的内部空间相连相通；燃料喷淋盘(17)的上面是燃料输入分配管(20)，燃料输入分配管(20)其两端面均被封闭，并且由n‑1管段、相邻两管段间通过法兰盘及其紧固螺栓螺母固定连接组合而成，其中的每个管段与每个管段下方对应的燃料喷淋盘(17)内的每个燃料喷淋室(40)之间由燃料输入歧管及其上开关阀(19)固定连接，燃料输入歧管及其上开关阀(19)的其一端与燃料喷淋室(40)的壁间开孔相固定连接，且与燃料喷淋室(40)内部空间相连通，其另一端与燃料输入分配管(20)上的开孔相固定连接，且内部相互连通；燃料输入总管(41)其一端与燃料输入分配管(20)上一端面被封闭的管段上的开孔相互固定，且内部相互连通，其另一端与本发明燃料输送泵相接；动力管(42)的下方是若干个本发明设备安装固定支撑架(44)，每个设备安装固定支撑架(44)均通过若干个固定螺栓(43)固定在动力管(42)上的轴承安装轮(4)上；最后由上述中的动力段与动力单元、燃烧室(35)、燃料喷射装置(14)、点火装置(15)、进出气管集成块(9)、燃料喷淋室(40)、燃料喷淋管(16)、燃料输入歧管及其上开关阀(19)、进气歧管及其上开关阀(24)、尾气排出管及其上开关阀(25)等各自独有主要部件，以及主轴(6)、进气总管(21)、进气分配管(22)、尾气收集管(23)、尾气排出总管(1)、燃料输入分配管(20)、燃料输入总管(41)等共有主要部件一起共同组成一动力组。
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- 大功率宽能源旋喷式多缸燃气发动机，内含若干能独立运行产生动力的动力组，动力组中包含若干动力单元，动力单元包含动力轮与喷环，空气与燃料混合燃烧产生的高压燃气被引入喷环后高速旋喷出去驱动动力轮旋转，旋转的动力轮在带动主轴旋转的同时又涡轮增压新进入的空气与尾气一起再次与燃料混合燃烧再循环，主轴在众动力单元共同连续不断地施加力矩作用下连续不断旋转而对外大功率输出。本发明采用无比高效的开创性、颠覆性全新旋喷驱动原理，模块化、单元化的合理与巧妙结构设计，以及可拼装、组合式的高效生产方式，热转化效率超高，性价比超高，几近零排放，无振动，易保养，噪音小，动力强劲，操控性好，运行灵活等优点，是划时代内燃机革命。
- 一种双燃烧室超燃冲压发动机及其控制方法-201710088334.2
- 费立森;马军;侯金丽;王辽;张波 - 北京动力机械研究所;北京空天技术研究所
- 2017-02-17 - 2018-07-20 - F02C3/14
- 本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种双燃烧室超燃冲压发动机及其控制方法，该发动机的燃烧室采用非轴对称布局，降低冲压发动机与涡轮发动机组合难度，且针对其进气道进行改进，该进气道采用二元进气道构型，并沿流向由支板分割为亚燃流道和超燃流道，所述亚燃通道至少为一个，所述超燃流道至少为两个且均分在亚燃流道两侧，通过在各流道设计中增加内收缩段调节型面和扩张段调节型面，以控制进气道喉道面积大小，实现各燃烧室对不同压缩程度空气的需要，拓宽发动机工作马赫数范围、提高发动机性能。
- 喷气发动机燃料稳定燃烧系统-201810268202.2
- 魏伯卿;宋亦欣 - 宋亦欣
- 2018-03-29 - 2018-07-13 - F02C3/14
- 喷气发动机燃料稳定燃烧系统，包括外壳、燃料室、上隔热层、燃料氧气混合体、燃料喷嘴、进气管、大环形吹氧管、中环形吹氧管、小环形吹氧管、连接管一、连接管二、下隔热层、高温耐热网、燃烧室、均布燃料管、燃料氧气混合室、锥形喷嘴、小氧气喷孔、中氧气喷孔、大氧气喷孔；其特征在于：在外壳的空腔里从上往下依次安装有上隔热层、下隔热层和高温热红丝网，在上隔热层的圆平面上均匀开有多个圆孔，在下隔热层的圆平面上均匀开有多个圆孔，上隔热层上的圆孔与下隔热层上的圆孔之间安装有燃料氧气混合体，燃料氧气混合体由外圆桶、进气管、大环形吹氧管、中环形吹氧管、小环形吹氧管、连接管一、连接管二、均布燃料管、燃料氧气混合室、锥形喷嘴组成，在下隔热层的下部是高温热红丝网。
- 一种带有移动端盖的内燃波转子及其密封方法-201710118972.4
- 李建中;巩二磊 - 南京航空航天大学
- 2017-03-02 - 2018-05-04 - F02C3/14
- 一种带有移动端盖的内燃波转子及密封方法，属于航空发动机燃烧室密封技术领域。内燃波转子移动端盖密封装置主要包括波转子、固定端盖、移动端盖等结构。固定端盖及布置在固定端盖上的定位组件起到限制移动端盖行程的作用，在定位组件上弹簧的作用下，移动端盖始终与波转子通道上的摩擦片接触，实现内燃波转子的径向和周向密封，移动端盖的移动可以容纳系统的热膨胀，确保转子不会卡死。采用该装置，可以大幅度减小内燃波转子工作过程中由于泄漏原因引起的性能损失及工作不稳定性，同时该方法可以用于航空领域其它旋转系统的密封。
- 一种带有温度检测装置的燃气轮机-201720331716.9
- 孟亚星 - 孟亚星
- 2017-03-31 - 2018-04-17 - F02C3/14
- 本实用新型公开了一种带有温度检测装置的燃气轮机，其结构包括电机、压气机、燃烧室、涡轮、扩压器、火焰稳定器、加力燃烧室、喷管、加力喷嘴、预燃室、温度检测装置、燃油管、齿轮传动，所述的温度检测装置由外部连接线、接线端子、外壳、导线连接器、内部导线、螺纹、热敏芯片组成，设有温度检测装置通过热敏芯片，能够检测燃气轮机燃烧室的温度，利用导线连接器，内部导线，过接线端子通过外部连接线对外进行温度传输，两个温度检测装置的设置能够减小温度检测的误差，有利于燃气轮机进行正常的工作。
- 涡轮发动机-201610222428.X
- 计自飞;王兵;谢峤峰;张会强 - 清华大学
- 2016-04-11 - 2018-04-10 - F02C3/14
- 本发明提供了一种涡轮发动机，其包括机匣、涡轮机、分流环、壳体、油路组件以及点火器。分流环连接于机匣的前端并与机匣一起套设于涡轮机。壳体收容机匣，并与机匣的外壁面形成外涵燃烧室，而分流环及机匣的内部形成内涵气流通道。油路组件受控连通于外涵燃烧室。点火器设置于外涵燃烧室内，用于对燃气进行点火，进而燃气爆震燃烧。在本发明的涡轮发动机中，外涵燃烧室的结构简单，重量轻，大大提高了发动机的推重比。基于点火器设置于外涵燃烧室内，可使进入外涵燃烧室内的燃气旋转爆震燃烧，从而解决了传统的涡轮发动机燃烧不稳定的问题，提高了燃烧的热效率，并改善了涡轮发动机的燃油经济性和工作可靠性。
- 与燃气涡轮机中的下游燃料和空气喷射相关的系统和装置-201410095316.3
- L.B.小戴维斯;K.K.文卡塔拉曼;K.M.格雷厄姆 - 通用电气公司
- 2014-03-14 - 2018-03-13 - F02C3/14
- 本发明提供一种与燃气涡轮机中的下游燃料和空气喷射相关的系统和装置，其包括联接到涡轮机的燃烧器，以及下游喷射系统，所述下游喷射系统包括定位在内部流动路径内的两个喷射级，第一级和第二级，其中第一级包括在初级空气和燃料喷射系统的后面的轴向位置并且第二级包括在所述第一级的后面的轴向位置。第一级和第二级的每一个包括多个圆周间隔喷射器，每个喷射器配置成将空气和燃料喷射到通过内部流动路径的流动中。第一级和第二级具有将第二级处喷射的燃料限制到小于所述第一级处喷射的燃料的50%的配置。
- 一种内燃波转子数据采集装置-201621485953.2
- 李维;李建中;巩二磊;张开晨;陈坚;李文杰;胡阁 - 南京航空航天大学
- 2016-12-31 - 2018-02-27 - F02C3/14
- 本实用新型提供了一种内燃波转子数据采集装置，内燃波转子数据采集装置主要包括连接支架、电刷导轨、电刷、传感器、传感器底座、数据采集卡等。其中传感器底座安装在内燃波转子通道测点处，传感器安装在传感器底座上，电刷与电刷导轨滑动接触，传感器数据通过电刷、电刷导轨以及导线传送至数据采集卡，然后经由数据采集卡传送至计算机。其中电刷导轨通过连接支架与内燃波转子两端板连接。采用此装置，可以实现对旋转的内燃波转子通道的数据采集，也可以推广应用至旋转的航空动力装置的数据采集。
- 一种发动机热端结构-201710226586.7
- 刘军;杜强;胡春艳;王沛;胡嘉麟;高金海;柳光;刘红蕊;徐庆宗;杨晓洁 - 中国科学院工程热物理研究所
- 2017-04-09 - 2018-02-23 - F02C3/14
- 本发明公开了一种发动机热端结构，包括设置在燃气涡轮外环和燃烧室机匣之间的涡轮机匣，涡轮机匣与燃烧室内环之间的空间形成燃烧室外二次流通道，涡轮机匣与涡轮端部件之间的空间形成涡轮机匣内腔，其中布置滑油系统的滑油管路和/或空气系统的气体管路，涡轮机匣的主体为回转式涡轮机匣，其圆周对应滑油管路和/或气体管路的局部布置有鼓包，鼓包局部增大了涡轮机匣内腔的空间，鼓包以外的圆周部位其径向尺寸小于鼓包的径向尺寸。本发明的发动机热端结构结构，可以减小燃烧室内径，缩小发动机外径尺寸；抬升低压涡轮中径，提高低压涡轮做功能力；缩短发动机低压轴系轴向长度，改善发动机转子动力学特性，从而提高发动机性能。
- 燃气轮机-201580017810.0
- M·维尔克 - 西门子股份公司
- 2015-03-19 - 2018-02-13 - F02C3/14
- 本发明涉及一种燃气轮机(1)，包括压缩机(2)，中间壳体(12)，至少一个燃烧室(28)，膨胀轮机(26)，和热交换器(68)。每个燃烧室(28)经由内壳体(24)流体地连接至膨胀轮机(26)，内壳体(24)被引导穿过中间壳体(12)的内部(10)。压缩机(2)与中间壳体(12)的内部(10)通过环形充气室(16)流体地分隔，该环形充气室(16)连接至压缩机(2)的出口(8)，并且具有多个排放管线(20)，在运行期间，排放管线(20)连接至热交换器(68)的冷侧(72)。每个燃烧室(28)被设计为筒仓燃烧室(22)，并且每个筒仓燃烧室(28)具有界定燃烧室(34)的内壁(30)，和围绕内壁(30)由此形成腔(38)的外壁(40)。内壁(30)过渡至内壳体(24)中，并且腔(38)过渡至中间壳体(12)的内部(10)中。
- 在燃气涡轮发动机中使用的方法-201410097044.0
- L.B.小戴维斯;K.K.文卡塔拉曼;K.M.格雷厄姆 - 通用电气公司
- 2014-03-14 - 2018-02-06 - F02C3/14
- 本发明提供一种在燃气涡轮发动机中使用的方法，该方法包括以下步骤在内部流动路径内配置下游喷射系统，所述下游喷射系统包括两个喷射级，第一级和第二级，其中第一级和第二级彼此轴向地间隔；以及已知来自第一级和第二级的空气和燃料喷射的预期效应，基于以下圆周地定位所述第一级和所述第二级的喷射器a)在操作模式期间发生在第一级的紧上游的预期燃烧流的特性；以及b)所述第二级的紧下游的预期燃烧流的特性。
- 与燃气涡轮中的下游燃料和空气注射有关的系统和设备-201410095097.9
- K.M.格雷厄姆;K.K.文卡塔拉曼;L.B.小戴维斯 - 通用电气公司
- 2014-03-14 - 2017-09-12 - F02C3/14
- 本发明公开一种与燃气涡轮机中的下游燃料和空气注射有关的系统和设备，所述燃气涡轮机包括内部流路，所述内部流路限定成穿过燃烧器和涡轮；后架，所述后架形成所述燃烧器与所述涡轮之间的接口，所述后架包括约束所述内部流路的刚性结构构件，其中所述后架包括限定所述内部流路的外侧边界的内壁；穿过所述后架形成的周向延伸的燃料腔室；以及穿过所述后架的所述内壁形成的出口端口。所述出口端口可配置用于将所述燃料腔室连接至所述内部流路。
- 燃烧驱动装置-201621311149.2
- 敖红兵 - 敖红兵
- 2016-12-01 - 2017-06-30 - F02C3/14
- 本实用新型公开了一种燃烧驱动装置，涉及涡轮轴发动机技术领域，包括中心固定轴以及用于接收加压空气并燃烧燃料的燃烧室，所述燃烧室转动设置在所述中心固定轴上，所述燃烧室上设置有排气喷口，所述排气喷口的喷气方向与所述中心固定轴的轴线垂直。本实用新型的燃烧驱动装置，燃烧室可在中心固定轴上旋转，燃烧室接收加压空气并燃烧燃料，燃料燃烧产生的气体由排气喷口喷出，产生反冲力，推动燃烧室旋转做功，由于排气喷口的喷气方向与中心固定轴的轴线垂直，反冲力的力矩最大，反冲力的功效最大，本燃烧驱动装置的结构简单，做功充分，具有进行推广应用的价值。
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