一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其涉及一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]微型設(shè)備和便攜設(shè)備發(fā)展十分迅速，市場(chǎng)需求旺盛，但供能系統(tǒng)成為了這類設(shè)備發(fā)展的最主要瓶頸，迫切需求體積小、重量輕且供能時(shí)間長(zhǎng)的能量供給單元?；谌剂先紵奈⑿湍茉磩?dòng)力系統(tǒng)在能量密度和功率密度兩方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。其中，微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、易加工和成本低等優(yōu)點(diǎn)，是最具前景的微型能源動(dòng)力系統(tǒng)方案之一。微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括缸體、擺臂、轉(zhuǎn)軸和進(jìn)排氣口等部件。每個(gè)擺臂將缸體的一個(gè)內(nèi)腔分為兩個(gè)氣缸，燃料與空氣的混合物在兩個(gè)氣缸內(nèi)交替點(diǎn)火，氣體膨脹做功推動(dòng)擺臂往復(fù)擺動(dòng)，擺臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸向外輸出動(dòng)力。
[0003]微型擺動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的最顯著特征就是尺寸小，由于氣缸容積與發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸的立方成正比，而氣缸間的氣體泄漏流量與發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸成正比。因此，微型發(fā)動(dòng)機(jī)的相對(duì)泄漏流量顯著增大，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的做功能力大幅下降，甚至無(wú)法工作。降低發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與氣缸間的氣體泄漏是提升微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)效率的關(guān)鍵技術(shù)之一。
[0004]雖然減小擺臂與氣缸之間的距離可以有效減小間隙的通流面積，從而降低泄漏流量，但這種方式需要更高的加工精度，會(huì)大幅提高加工成本，同時(shí)間隙減小也會(huì)增加擺臂卡死的可能性，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性。因此，需要一種適合微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的密封結(jié)構(gòu)來(lái)抑制轉(zhuǎn)子與氣缸間的氣體泄漏，而且該結(jié)構(gòu)不能增加系統(tǒng)的重量且不會(huì)降低系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括:轉(zhuǎn)子擺臂10和缸體20，缸體20內(nèi)部具有一氣缸，其中，轉(zhuǎn)子擺臂10，其面向氣缸內(nèi)壁的端部開(kāi)有儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽兩側(cè)端臂的面向氣缸內(nèi)壁的端部具有迷宮結(jié)構(gòu)，缸體20開(kāi)有排氣口，儲(chǔ)油槽通過(guò)排氣口與外界貫通。
[0009]轉(zhuǎn)子擺臂10包括軸13，缸體包括氣缸支架，氣缸支架面向軸13的端部開(kāi)有儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽兩側(cè)端臂的面向軸13的端部具有迷宮結(jié)構(gòu)，缸體20開(kāi)有輸油管，儲(chǔ)油槽通過(guò)輸油管與外界貫通。
[0010](三)有益效果
[0011]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012](I)轉(zhuǎn)子擺臂在擺動(dòng)過(guò)程中，間隙內(nèi)形成油膜，同時(shí)起到密封和潤(rùn)滑的作用；
[0013](2)儲(chǔ)油槽與間隙的內(nèi)表面聯(lián)通，減小了動(dòng)靜部件之間的接觸面積，有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定性，防止擺臂卡死；
[0014](3)發(fā)動(dòng)機(jī)自帶儲(chǔ)油槽，可長(zhǎng)時(shí)間提供潤(rùn)滑油，有效延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)間，且油槽與外部聯(lián)通，便于填加潤(rùn)滑油；
[0015](4)降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，有利于進(jìn)一步提升其功率密度和能量密度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子擺臂的示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子擺臂和缸體的示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的另一缸體的示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子擺臂和另一缸體的不意圖。
[0020]【符號(hào)說(shuō)明】
[0021]10-轉(zhuǎn)子擺臂；
[0022]丨10-第一擺臂；Ii 1-第一儲(chǔ)油槽；112-第一迷宮結(jié)構(gòu)；113-第二迷宮結(jié)構(gòu)；120-第二擺臂；121-第二儲(chǔ)油槽;122-第三迷宮結(jié)構(gòu)；123-第四迷宮結(jié)構(gòu)；13-軸;14-定位銷；
[0023]20-缸體；
[0024]210-第一氣缸支架;211-第一輸油管;212-第三儲(chǔ)油槽;213-第五迷宮結(jié)構(gòu);214第六迷宮結(jié)構(gòu)；220-第二氣缸支架;221-第二輸油管；222-第四儲(chǔ)油槽;223-第七迷宮結(jié)構(gòu)；224第八迷宮結(jié)構(gòu);23-第一排氣口 ； 24-第二排氣口 ； 25-左上燃燒室;26-右上燃燒室;27-左下燃燒室;28-右下燃燒室。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實(shí)施例，并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，該微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)包括:轉(zhuǎn)子擺臂10和缸體20，缸體20為一立方體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部具有一氣缸，缸體20左右對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)橫截面為扇形的支架，轉(zhuǎn)子擺臂10包括軸13以及軸13兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置的橫截面為扇形的上、下擺臂。支架和軸13將氣缸分隔為兩個(gè)上下對(duì)稱的橫截面為扇形的腔體-上腔體和下腔體，上擺臂將上腔體分隔為左上燃燒室25和右上燃燒室26，下擺臂將下腔體分隔為左下燃燒室27和右下燃燒室28。轉(zhuǎn)子擺臂10的上、下擺臂頂端開(kāi)有儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽的兩側(cè)端臂具有迷宮結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)子擺臂10擺動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)油槽內(nèi)的潤(rùn)滑油被帶到儲(chǔ)油槽對(duì)面的氣缸內(nèi)壁，在迷宮的刮油作用下，在迷宮梳齒和氣缸內(nèi)壁之間形成油膜，防止氣體泄漏并起到潤(rùn)滑作用;缸體20的支架頂端開(kāi)有儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽的兩個(gè)端臂具有迷宮結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)子擺臂10擺動(dòng)時(shí)，儲(chǔ)油槽內(nèi)的潤(rùn)滑油被帶到轉(zhuǎn)子擺臂10的軸13外表面，在迷宮的刮油作用下，在迷宮梳齒和軸13外表面之間形成油膜，防止氣體泄漏并起到潤(rùn)滑作用。
[0027]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例的一種具有密封結(jié)構(gòu)的微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)子擺臂10包括軸13、第一擺臂110和第二擺臂120，軸13內(nèi)表面開(kāi)有一定位銷14，軸13兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置第一擺臂110和第二擺臂120，第一擺臂110為第一扇形柱體，其面向氣缸內(nèi)壁的端部開(kāi)有第一儲(chǔ)油槽111，第一儲(chǔ)油槽111兩側(cè)端臂的面向氣缸內(nèi)壁的端部具有迷宮結(jié)構(gòu)，第一迷宮結(jié)構(gòu)112和第二迷宮結(jié)構(gòu)113。缸體20頂端開(kāi)有第一排氣口 23，第一排氣口 23將氣缸和外界貫通，當(dāng)?shù)谝粩[臂110擺動(dòng)到其第一儲(chǔ)油槽111與第一排氣口 23貫通時(shí)，潤(rùn)滑油可通過(guò)第一排氣口 23流入第一儲(chǔ)油槽111。
[0028]其中，轉(zhuǎn)子擺臂10和缸體20由高溫合金剛制成，第一擺臂110的第一扇形結(jié)構(gòu)的角度可以根據(jù)缸體支架的尺寸以及所需的燃燒室體積選擇，該第一扇形柱體的角度可以為45度、60度或75度。第一儲(chǔ)油槽111橫截面為扇形或弧形，若橫截面為扇形，該扇形的角度可以大于、小于或等于第一擺臂110第一扇形柱體的角度。第一迷宮結(jié)構(gòu)112和第二迷宮結(jié)構(gòu)113可分別采用長(zhǎng)方形、三角形、梯形梳齒，第一迷宮結(jié)構(gòu)112和第二迷宮結(jié)構(gòu)113的梳齒個(gè)數(shù)分別為M和N，M和N為大于I的自然數(shù)，M和N可相同也可不同。
[0029]微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體20前后兩端具有前氣缸蓋和后氣缸蓋，前氣缸蓋和后氣缸蓋的中心位置分別開(kāi)有前蓋通孔和后蓋通孔，前蓋通孔和后蓋通孔分別安裝前蓋軸承和后蓋軸承。微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸安裝在轉(zhuǎn)子擺臂10的軸13，轉(zhuǎn)軸上有一與軸定位銷14配合使用的定位條，定位條與定位銷14配合限制轉(zhuǎn)子擺臂1和轉(zhuǎn)軸的位置，轉(zhuǎn)軸兩端分別安裝于前蓋軸承和后蓋軸承。
[0030]微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行前，將潤(rùn)滑油從第一排氣口23倒入第一儲(chǔ)油槽111，微型擺動(dòng)式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子擺臂10左右擺動(dòng)，第一儲(chǔ)油槽111內(nèi)的潤(rùn)滑油飛濺到第一儲(chǔ)油槽111對(duì)面的氣缸內(nèi)壁，在第一、第二迷宮結(jié)構(gòu)的刮油作用下，在第一、第二迷宮結(jié)構(gòu)的梳