固体燃料发动机的制作方法

本技术涉及发动机领域，特别涉及一种固体燃料发动机。

背景技术：

1、发动机是我们生产、生活当中必不可少的一种获取动力的机械装置。发动机涉及的领域有发电、交通运输、工业生产、航天等很多地方，根据不同的需要和制造方式出现了许多种类的发动机，有活塞式内燃机，其结构主要是由活塞、气缸、曲轴、机体壳、润滑油等组成。燃气轮机其结构主要是由多级叶片式压气机和涡轮机、机壳组成。冲压发动机其结构主要由燃烧室和喷管组成。汽轮机结构原理和燃气轮机相似。下面介绍与本实用新型实现功能相同的技术方案“内燃机”。内燃机缺点有，零部件复杂精密繁多，制造工艺高、成本高，维修保养成本高，对燃料品质要求高。

技术实现思路

1、本实用新型目的是提出一种新的固体燃料发动机制造方案，以解决背景技术中提出的缺点。为实现上述目的本实用新型采用以下技术方案；

2、一种固体燃料发动机是由气动发动机、传动、自动火炉、打气泵部分组成。气动发动机的方案是由定子气缸、转子活塞、气门总成这三大部件组成，其结构是定子气缸是一个圆柱体气缸，由一截圆管和两边端盖组成，圆管内固定有一矩形隔板，隔板位置是从圆管内壁到圆管中心半径，另外两边到两端端盖。在圆管外壁隔板位置的两侧各开有一矩形通气口，两端端盖中心都有穿轴和轴承的孔位。转子活塞通过轴和轴承两端穿出定子气缸两端端盖安装在定子气缸内，转子活塞是由转子轴上固定有一矩形活塞板，为了活塞板与转子轴固定更牢固，在活塞板上设有骨架并与转子轴加粗部固定，转子活塞可以在定子气缸内隔板两侧来回转动，活塞板与定子气缸内壁间采用间隙密封，转子轴与隔板间采用间隙密封。气门总成是由定子气缸外壁两个通气口处设有一个气室，气室内部有一隔板把气室平分成两个腔室不互通，两个腔室分别对应定子气缸外壁两个矩形通气口，两个腔室顶部各自都开有两个矩形通气口作为进气口和排气口，两个腔室的进气口和排气口与对应定子气缸外壁矩形通气口互通，两个腔室内各自设有一块来回活动矩形气门堵，矩形气门堵通过来回切换封堵进气口和排气口工作，两个矩形气门堵两端分别通过连杆和轴承固定在两端端盖转子轴上可以来回活动，两边连杆都固定在同一轴承设为一体，两边矩形气门堵通过连杆从两边腔室开有小孔插入固定连接，两个矩形气门堵通过连杆和两边轴承固定为一体一起同时活动，设置为一边的气室进气口打开，另一边的气室进气口关闭，一边的气室排气口打开，另一边的气室排气口关闭，反之亦然。在定子气缸两端端盖都设有一个驱动开关，用来驱动两边连杆轴承快速切换两个矩形气门堵在进气口和排气口的位置，两边驱动开关通过两边转子轴上设有的摇把来回转动驱动开启，驱动开关是由两边摇臂固定在同一轴承并且轴承安装在转子轴上可以转动，驱动开关两边摇臂岔开的角度大于两边连杆岔开的角度。驱动开关到端盖上连接有弹簧阻尼，作用是使得驱动开关总是倒向两边拨动和压紧气门堵连杆。以上是第一种方案全部内容，其工作原理是气流从气门总成两个进气口合并口进入，在气门堵和驱动开关作用下，气流只从一侧进气口进入推动转子活塞转动，另一侧的排气口打开排气，等到转子轴上固定摇把转到一定位置时拨动驱动开关倒向另一边并驱动气门堵连杆转动切换气门堵在进气口和排气口位置转换，从而使得另一侧进气口打开，气流从另一侧进气口进入推动转子活塞转动，如此往复运动工作。所述传动部分有两种传动形式，一种是机械传动，另一种是液力传动。所述机械传动是由转向转换齿轮组、机械传动外壳组成。所述转向转换齿轮组是由轴①和轴②上分别都设有一个固定齿轮和一个单向齿轮，所述轴①和轴②上的单向齿轮转向相反，并且单向齿轮由单向轴承和齿轮组成。两根轴通过固定件和轴承固定并保持活动，轴①上的固定齿轮和轴②上的单向齿轮啮合，轴①上的单向齿轮不与轴②上的固定齿轮啮合，并且轴①上的单向齿轮和轴②上的固定齿轮与同一个外齿圈啮合，所述外齿圈为转向转换齿轮组组成部分，外齿圈另一端与动力输出轴设为固定一体，并且外齿圈通过使用轴承固定安装在机械传动外壳内，所述轴①和轴②以及固定齿轮和单向齿轮也安装固定在机械传动外壳内，并且以轴①或轴②穿出作为动力输入轴。所述机械传动实现的功能是，动力输入轴以正反不同转向输入动力，最终动力输出轴都以同一转向转动输出动力。所述另一种液力传动是由定子油缸、定子油缸挡板、转子活塞、两组进油阀排油阀，动力输入轴组成的液压泵输出动力，所述定子油缸为圆柱体，所述定子油缸挡板为圆柱体中心到圆柱体筒壁的矩形挡板，所述两组进油阀排油阀分别设在油缸挡板两侧的定子油缸外壁上，所述动力输入轴使用轴承和油封安装固定在油缸中心并保持活动，所述转子活塞为矩形活动板，一端与动力输入轴固定，其他三端与油缸壁紧挨并保持活动，采用间隙密封。以上两种传动的动力输入轴与气动发动机转子轴连接传输动力根据不同的需要与气动发动机配套使用。通过上述液力传动的结构和原理经过改造可以做成一种打气泵结合气动发动机使用，所述打气泵是由定子气缸、定子气缸挡板、转子活塞、两组进气阀排气阀，动力输入轴组成的打气泵，所述定子气缸为圆柱体，所述定子气缸挡板为圆柱体中心到圆柱体筒壁的矩形挡板，所述两组进气阀排气阀分别设在气缸挡板两侧的定子气缸外壁上，所述动力输入轴使用轴承和气封安装固定在气缸中心并保持活动，所述转子活塞为矩形活动板，一端与动力输入轴固定，其他三端与气缸壁紧挨并保持活动，采用间隙密封，以上是打气泵结构方案，打气泵动力输入轴与气动发动机转子轴连接传输动力打气。

3、上述气动发动机和设计一种自动火炉组合组成固体燃料发动机，其工作原理是冷空气进入自动火炉与燃料燃烧，然后冷空气吸收热量变为热空气膨胀排出对外做功。下面阐述所述自动火炉，自动火炉是由炉体和鼓风系统两部分组成。炉体设计结构为炉体的顶部设有燃料箱，燃料箱是用来储存燃烧所用的全部燃料，燃料箱顶部有储存燃料的燃料口，燃料口上设有燃料箱盖并保证燃料箱内高压密封，燃料箱底端设为漏斗形出料口，用于往燃烧室加注燃料。燃料箱下面设有燃烧室，与燃料箱连接并保持密封。燃烧室内设有锥形漏盘和锥形燃料槽，锥形漏盘和锥形燃料槽上设有许多通气孔，锥形燃料槽上壁留有燃料加注口并与燃料箱底漏斗形出料口连接。锥形漏盘、锥形燃料槽和顶部漏斗形出料口设计目的是使燃料燃烧完自动补充，实现不用人工不间断填料。燃烧室壁上设有排气出口用于排出燃烧废气。燃烧室的锥形漏盘底端是炉灰室，用于收集炉灰。炉灰室壁一侧设有进气口，用于鼓风机给打气支持燃料燃烧。炉灰室内壁经过锥形漏盘和锥形燃料槽上壁到燃烧室设有夹层导气通道，使部分新鲜空气未经燃烧直接进入燃烧室，用于给燃烧室输送空气使燃烧室未完全燃烧的碳氧化物和氮氧化物等有毒气体和燃料小颗粒充分再燃烧。炉灰室外还设有炉灰室门盖用于密封炉灰室使气体不外泄。所述鼓风系统是一个新型的废气涡轮增压器，由小型压气机、大型涡轮机、连接轴以及连接轴齿轮传动机构组成，小型压气机连接轴一端安装有小半径齿轮，大型涡轮机连接轴一端安装有大半径齿轮，小型压气机连接轴一端的小半径齿轮与大型涡轮机连接轴一端的大半径齿轮相互啮合并通过齿轮组箱固定支撑进行传动，齿轮组箱分别与两端小型机压气和大型涡轮机通过螺钉连接固定。本新型的废气涡轮增压器设计目的是使压气机工作时产生更高气压以满足炉体需要。新型的废气涡轮增压器的大型涡轮机进气口与炉体排气口连接，小型压气机的排气口与炉体炉灰室的进气口连接组成全自动火炉。所述小型压气机的叶片和大型涡轮机叶轮可由单级也可由多级构成。气动发动机和自动火炉组合组成固体燃料发动机的结构是；气动发动机的进气口与火炉排气口连接，气动发动机排气接入新型涡轮增压器推动涡轮回收浪费掉的气动发动机排出的燃烧废气的冲击能量，新型涡轮增压器的压气机排气分为两股，一股流到打气泵再次增压通过火炉进气口进入火炉燃烧室燃烧。另一股空气直接通过火炉进气口进入燃烧其作用是用于固体燃料发动机初启动，启动后关闭新型涡轮增压器压气机直接进入火炉的空气。为了固体燃料发动机启动方便，安装电动启动马达在启动时带动新型涡轮增压器转动打气。为了使上述气动发动机和自动火炉组成的发动机热效率更高，再加入上述中所提到的打气泵来提高进气压力的增压比从而提高热效率，打气泵装入的结构是打气泵由气动发动机带动，打气泵将自动火炉的涡轮增压器初步压缩打入的空气再次流经打气泵压缩增压达到高压打入自动火炉燃烧。

4、经以上固体燃料发动机改进又可以得到新的方案，方案如下；新的固体燃料发动机是由摆动活塞式气动发动机、摆动活塞式打气泵、涡轮增压器、自动火炉、齿轮齿条组件和曲柄连杆、总气阀几部分组成，其结构是气动发动机进气口接通自动火炉排气口，燃烧膨胀的高压热空气从自动火炉排出进入气动发动机推动气动发动机活塞来回摆动，气动发动机活塞转子轴输出的动力一部分连接打气泵驱动打气泵压缩高压高密度空气经管道从自动火炉进气口进入与燃料燃烧膨胀，气动发动机活塞转子轴来回转动输出的另一部分动力通过齿轮齿条组件固定和啮合在气动发动机转子轴上往复运动驱动曲柄连杆转动把动力输出用于驱动需要动力的设备，气动发动机排出的高速冲击废气通往涡轮增压器驱动把空气初步压缩后输入打气泵再次压缩。为了使气动发动机更高效得把高温高压的热空气转换为动力同时也为了使气动发动机进排气门更严密高效的工作，在气动发动机进气口处加装一个总气阀，其工作原理是通过安装固定在气动发动机转子轴上的总气阀拨动开关跟随气动发动机转子活塞同步转动拨动总气阀杠杆连杆开关上下活动拉动总气阀盖打开或关闭，总气阀盖上设有小气阀便于打开，使的从自动火炉排气口通往气动发动机进气口的高温高压热空气一份一份的排出最大限度的膨胀做功，同时也减少气动发动机进排气门处的气体泄漏。上述中气动发动机的结构是由定子气缸、转子活塞、气门总成组成，其结构是定子气缸是一个圆柱体气缸，由一截圆管和两边端盖组成，圆管内固定有一矩形隔板，隔板位置是从圆管内壁到圆管中心半径，另外两边到两端端盖。在圆管外壁隔板位置的两侧各开有一通气口。转子活塞和转子轴通过轴承支撑在俩端定子气缸端盖中心安装在定子气缸内，转子活塞是由转子轴上固定有一矩形活塞板，转子活塞可以在定子气缸内隔板两侧来回摆动，定子气缸内隔板两侧填充有组件使转子活塞摆动到定子气缸内隔板两侧容积最小，为了使转子活塞在定子气缸内来回摆动产生的离心力抵消在定子气缸外的转子轴上装配有平衡配重，活塞板与定子气缸内壁间采用间隙密封，转子轴与隔板间采用间隙密封。气门总成是由定子气缸外壁两个通气口处设有一个气室，气室内部有一隔板把气室平分成两个腔室不互通，两个腔室分别对应定子气缸外壁两个通气口，两个腔室顶部各自都开有两个通气口作为进气口和排气口，两个腔室的进气口和排气口与对应定子气缸外壁通气口互通，两个腔室内各自设有一块来回活动的气门堵，气门堵通过来回切换封堵进气口和排气口工作，两个气门堵两端分别通过连杆和轴承固定在两端端盖转子轴上可以来回活动，两边连杆都固定在同一轴承设为一体，两边气门堵通过连杆从两边腔室开有小孔插入固定连接，两个气门堵通过连杆和两边轴承固定为一体一起同时活动，设置为一边的气室进气口打开，另一边的气室进气口关闭，一边的气室排气口打开，另一边的气室排气口关闭，反之亦然。转子轴上设有的摇把跟随转子轴同步转动，来回拨动俩边气门堵连杆切换俩边气门堵的位置。其工作原理是气流从气门总成两个进气口合并口进入，在气门堵作用下，气流只从一侧进气口进入推动转子活塞转动，另一侧的排气口打开排气，等到转子轴上固定摇把转到一定位置时拨动气门堵连杆转动切换气门堵在进气口和排气口位置转换，从而使得另一侧进气口打开，气流从另一侧进气口进入推动转子活塞转动，如此往复运动工作。上述打气泵结构是由定子气缸、定子气缸挡板、转子活塞、两组进气阀排气阀，动力输入轴组成的打气泵，所述定子气缸为圆柱体，所述定子气缸挡板为圆柱体中心到圆柱体筒壁的矩形挡板，定子气缸挡板俩侧填充组件使得与转子活塞活动时形成最小容积，所述两组进气阀排气阀分别设在气缸挡板两侧的定子气缸外壁上，所述动力输入轴使用轴承和气封安装固定在气缸中心并保持活动，所述转子活塞为矩形活动板，一端与动力输入轴固定，其他三端与气缸壁紧挨并保持活动，采用间隙密封，为了使转子活塞在定子气缸内来回摆动产生的离心力抵消在定子气缸外的转子轴上装配有平衡配重，以上是打气泵结构方案，打气泵动力输入轴与气动发动机转子轴连接传输动力打气，上述中涡轮增压器是现有技术涡轮增压器，上述中自动火炉结构是漏斗形燃料箱下面联接燃料槽在密封的燃烧室内，燃烧室外有进气口和排气口。

5、本实用新型的有益效果是：

6、制造本实用新型固体燃料发动机，由于零部件结构简单易造，种类不是那么繁多，可以大大降低制造成本，发动机故障少寿命长。可使用煤炭、木头等多种廉价燃料。