旋转燃烧喷气发动机的制作方法

1.本实用新型涉及动力机械技术领域，具体涉及一种旋转燃烧喷气发动机。


背景技术：

2.目前常用的热机主要有两大类，一类是活塞发动机，一类是喷气发动机。活塞式发动机由于零部件多，重量大，活塞往复运动做功所能达到的转速有限，喷气式发动机尽管在低速时油耗要大于活塞式发动机，但其优异的高速性能使其迅速取代了活塞式发动机，成为航空发动机的主流。但现有的涡轮喷气发动机还存在零部件多、涡轮叶片价格昂贵、低速性能差等缺点以及涡轮叶片的耐高温难题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种旋转燃烧喷气发动机，其功率密度大、重量轻、效率高、结构简单，制造成本低、可靠性高。
4.为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：
5.一种旋转燃烧喷气发动机，包括定子部件和转子部件，所述定子部件包括机壳，所述转子部件包括转动连接在机壳内部且依次固定连接的空气压缩机、旋转燃油泵和旋转燃烧室；所述空气压缩机包括依次连接在空心轴上的第一离心叶轮、向心叶轮和第二离心叶轮，第一离心叶轮的进风位置为机壳前端的进气口，第二离心叶轮的进风位置为其后端机壳上的若干进气口，所述向心叶轮的出风位置为空心轴的内部，空心轴的周向设有若干进气口；所述旋转燃油泵包括连接在空心轴上的向心燃油输送泵，向心燃油输送泵的壳体与机壳之间设有密封圈，密封圈固定在机壳上，机壳上设有与向心燃油输送泵的叶腔连通的燃油进油口，向心燃油输送泵的出油端与设置在空心轴内的气动燃油喷嘴的外周环形腔连通，气动燃油喷嘴的中心孔进口段与空心轴前段内部连通，外周环形腔出口与中心孔出口段连通；所述旋转燃烧室与机壳之间设有径向密封件，其侧壁设有火花塞，火花塞的外侧连接有穿出旋转燃烧室的火花塞导电环，火花塞导电环与连接在机壳上的碳刷滑动接触，旋转燃烧室的侧壁周向均布有倾斜喷射的燃气喷口，机壳的侧边设有供废气排出的排气口。
6.进一步地，在上述的一种旋转燃烧喷气发动机中，所述旋转燃烧室包括从中间向上下两端渐缩的燃烧室壳体，所述燃烧室壳体的内壁周向均布有从上往下连续延伸的散热筋板，所述火花塞安装在燃烧室壳体的进口处侧壁，所述燃气喷口布置在燃烧室壳体的中部周向，所述气动燃油喷嘴通过若干径向支撑板连接在空心轴内，其下端伸入燃烧室壳体的上部开口内，散热筋板的上端与气动燃油喷嘴外圈的径向支撑板对应。
7.进一步地，在上述的一种旋转燃烧喷气发动机中，所述燃烧室壳体从中间向上下两端为弧形过渡，燃烧室壳体上部内壁和下部内壁的相邻散热筋板之间的通道为冷却空气通道一，燃烧室壳体中部内壁的相邻散热筋板之间的通道为冷却空气通道二。
8.进一步地，在上述的一种旋转燃烧喷气发动机中，所述向心燃油输送泵的叶腔内设有高压柱塞燃油泵，所述高压柱塞燃油泵上的柱塞泵进油口位于向心燃油输送泵的叶腔
内部，高压柱塞燃油泵的出油端与设置在空心轴内的气动燃油喷嘴的外周环形腔连通，高压柱塞燃油泵的增压柱侧边设有凸轮，所述凸轮与穿出机壳的凸轮手柄连接。
9.进一步地，在上述的一种旋转燃烧喷气发动机中，所述高压柱塞燃油泵的出油端依次连接有单向阀、稳压室和压力阀，所述稳压室上设有进出油孔，其内部设有稳压弹簧和与稳压弹簧连接的活塞。
10.进一步地，在上述的一种旋转燃烧喷气发动机中，所述机壳设置为左右对称的两半结构，机壳的对接面上设有若干螺栓孔。
11.进一步地，在上述的一种旋转燃烧喷气发动机中，所述机壳内壁上对应第一离心叶轮、向心叶轮和第二离心叶轮的位置设有导流板。
12.进一步地，在上述的一种旋转燃烧喷气发动机中，所述空心轴设置为前后两段，且通过法兰和螺栓连接，后段空心轴与旋转燃烧室也通过法兰和螺栓连接，前段空心轴和旋转燃烧室通过轴承与机壳连接，所述轴承连接在机壳内或机壳内的径向支撑筋内。
13.本实用新型的一种旋转燃烧喷气发动机的有益效果：
14.本实用新型的旋转燃烧喷气发动机和活塞发动机相比，零部件少，不需要润滑系统，它能连续燃烧喷气，工作稳定，振动小，噪声小，热功效率高，能达到的转速高；和现有涡轮喷气发动机相比，不需要高温涡轮部件，由旋转燃烧室兼做涡轮，提供扭矩，故本实用新型的旋转燃烧喷气发动机功率密度大、重量轻、效率高、结构简单，制造成本低、可靠性高，如用做汽车发动机，能显著提高速度。
15.本实用新型的旋转燃烧喷气发动机的燃烧室是旋转的，通过在燃烧室壳体内壁设置散热筋板，并使散热筋板之间的通道与气动燃油喷嘴周向的冷却空气对应，能够导入冷却空气并使冷却空气在燃烧室壁面形成气膜，有效地解决燃烧室冷却和烧蚀问题。
附图说明
16.图1是根据本实用新型实施例的旋转燃烧喷气发动机的原理结构示意图。
17.图2是根据本实用新型实施例的旋转燃烧喷气发动机的供油原理结构示意图。
18.图3是根据本实用新型实施例的旋转燃烧室的俯视剖视结构示意图。
19.图中：1是第一离心叶轮，2是向心叶轮，3是向心燃油输送泵，4是高压柱塞燃油泵，5是凸轮，6是旋转燃烧室，7是燃气喷口，8是轴承，9是法兰，10是火花塞，11是火花塞导电环，12是碳刷，13是气动燃油喷嘴，14是机壳，15是进气口，16是排气口，17是冷却空气通道一，18是冷却空气通道二，19是凸轮手柄，20是燃油进油口，21是螺栓，22是散热筋板，23是单向阀，24是向心燃油输送泵叶腔，28是柱塞泵进油口，29是第二离心叶轮，30是螺栓孔，31是稳压室，31
‑
1是活塞，31
‑
2是稳压弹簧，32是导流板，33是径向密封件，34是压力阀，35是密封圈，36是空心轴。
具体实施方式
20.下面结合附图并通过具体的实施方式对本实用新型的一种旋转燃烧喷气发动机做更加详细的描述。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
ꢀ“
顶”、“底”、“内”、
ꢀ“
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是
为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.参见图1
‑
图3，本实施例公开了一种旋转燃烧喷气发动机，包括定子部件和转子部件，定子部件包括机壳，转子部件包括转动连接在机壳内部且依次固定连接的空气压缩机、旋转燃油泵和旋转燃烧室；空气压缩机包括依次连接在空心轴上的第一离心叶轮、向心叶轮和第二离心叶轮，第一离心叶轮的进风位置为机壳前端的进气口，第二离心叶轮的进风位置为其后端机壳上的若干进气口，向心叶轮的出风位置为空心轴的内部，空心轴的周向设有若干进气口，空气首先被第一离心叶轮和第二离心叶轮压向周向侧边，然后被向心叶轮压缩后由空心轴上的进气口进入空心轴内部；旋转燃油泵包括连接在空心轴上的向心燃油输送泵，向心燃油输送泵的壳体与机壳之间设有密封圈，密封圈固定在机壳上，用于防止燃油进入机壳内，机壳上设有与向心燃油输送泵的叶腔连通的燃油进油口，向心燃油输送泵的出油端与设置在空心轴内的气动燃油喷嘴的外周环形腔连通，气动燃油喷嘴的中心孔进口段与空心轴前段内部连通，外周环形腔出口与中心孔出口段连通，高速流动的空气通过射流作用带动燃油喷出，同时与燃油混合为雾化状态的可燃混合气；旋转燃烧室与机壳之间设有径向密封件，径向密封件能够密封旋转燃烧室排出的废气，防止废气进入机壳和旋转燃烧室之间的缝隙中，旋转燃烧室侧壁设有火花塞，火花塞的外侧连接有穿出旋转燃烧室的火花塞导电环，火花塞导电环与连接在机壳上的碳刷滑动接触，能够保证火花塞通电点火，旋转燃烧室的侧壁周向均布有倾斜喷射的燃气喷口，倾斜喷射燃气，能够带动转子部分整体高速旋转，机壳的侧边设有供废气排出的排气口。
23.本实施例中的向心叶轮与离心叶轮的工作原理相反，离心叶轮是轴向进气，径向排气，依靠离心叶轮高速旋转产生的离心力使气体增加速度，提高动能，把动能转变为压力能；向心叶轮是径向进气，轴向排气，进气口大，排气口小，向心叶轮高速旋转使空气向轴心压缩，使气体速度增加，动能增加，并把动能转化为压力能，向心叶轮压缩类似冲压发动机压缩，冲压压缩需要向前的高速飞行，向心叶轮压缩需要高速圆周旋转压缩。
24.本实施例中，优选地，旋转燃烧室包括从中间向上下两端渐缩的燃烧室壳体，燃烧室壳体的内壁周向均布有从上往下连续延伸的散热筋板，火花塞安装在燃烧室壳体的进口处侧壁，燃气喷口布置在燃烧室壳体的中部周向，便于可燃混合气扩压，气动燃油喷嘴通过若干径向支撑板连接在空心轴内，其下端伸入燃烧室壳体的上部开口内，散热筋板的上端与气动燃油喷嘴外圈的径向支撑板对应，少部分高压空气从中部进入气动燃油喷嘴内，大部分高压空气进入散热筋板之间冷却燃烧室壳体，大部门空气将燃烧室冷却后最终进入燃烧室参与燃烧，相当于预热后与燃油继续混合燃烧，使燃油燃烧充分。
25.本实施例中，具体地，燃烧室壳体从中间向上下两端为弧形过渡，燃烧室壳体上部内壁和下部内壁的相邻散热筋板之间的通道为冷却空气通道一，燃烧室壳体中部内壁的相邻散热筋板之间的通道为冷却空气通道二。
26.本实施例中，优选地，向心燃油输送泵的叶腔内设有高压柱塞燃油泵，高压柱塞燃油泵上的柱塞泵进油口位于向心燃油输送泵的叶腔内部，高压柱塞燃油泵的出油端与设置在空心轴内的气动燃油喷嘴的外周环形腔连通，高压柱塞燃油泵的增压柱侧边设有凸轮，凸轮与穿出机壳的凸轮手柄连接，当向心燃油输送泵内的多个高压柱塞泵随向心燃油输送泵高速旋转时，各个高压柱塞泵上的增压柱依次被凸轮压缩，能够增加燃油压力，凸轮手柄
的另一端穿出机壳，高压柱塞燃油泵的设置能够进一步增加燃油的压力，在机壳外能够方便调整凸轮手柄的的角度，从而控制油门的大小，并且在外部可以实时通过调节凸轮手柄调节油门大小，凸轮手柄即油门控制器，用于调节油门大小和停机。
27.本实施例中，优选地，高压柱塞燃油泵的出油端依次连接有单向阀、稳压室和压力阀，单向阀使燃油只能单向流动，稳压室上设有进出油孔，其内部设有稳压弹簧和与稳压弹簧连接的活塞，由于凸轮与增压柱旋转接触有间隙，会引起供油压力不稳定，在高压柱塞燃油泵出口与单向阀之间设置稳压室，能够减轻供油压力的波动，当高压柱塞燃油泵把燃油压入高压柱塞燃油泵出口和单向阀之间时，燃油压力作用在稳压室活塞上，使活塞移动压缩稳压弹簧，当高压柱塞燃油泵不压油时，压力减小，稳压弹簧恢复使活塞复位，使高压柱塞燃油泵出口和单向阀之间油压稳定；设置压力阀的作用是当高压柱塞燃油泵泵出的燃油达到一定压力时，燃油压力大于压力阀的压力时，燃油经压力阀流入气动燃油喷嘴，燃油压力小于压力阀的压力时，燃油不流出。
28.本实施例中，优选地，机壳设置为左右对称的两半结构，机壳的对接面上设有若干螺栓孔，方便制作。
29.本实施例中，优选地，机壳内壁上对应第一离心叶轮、向心叶轮和第二离心叶轮的位置设有导流板，设置导流板的作用是把离心叶轮压缩机压缩的空气进行整流，使压缩空气沿导流板之间的通道流动，有利于向心叶轮对空气进一步压缩。
30.本实施例中，具体地，空心轴可以设置为前后两段，并通过法兰和螺栓连接，后段空心轴与旋转燃烧室也通过法兰和螺栓连接，前段空心轴和旋转燃烧室通过轴承与机壳连接，轴承连接在机壳内或机壳内的径向支撑筋内。
31.本实施例的旋转燃烧喷气发动机的工作原理为：开始时，起动机带动旋转燃烧喷气发动机的转子部分旋转，空气经进气口15被第一离心叶轮和第二离心叶轮压缩后进入机壳内，然后经向心叶轮进一步压缩后进入空心轴内流入旋转燃烧室，进行扩压升温，同时燃油经进油口20被向心燃油输送泵增压后，被高压柱塞燃油泵进一步加压后泵入气动燃油喷嘴的外周环形腔，气动燃油喷嘴中心孔内的高压空气通过射流作用将外周环形腔内的燃油和高压空气雾化混合后喷入旋转燃烧室内，燃油与空气混合后形成可燃混合气，可燃混合气经火花塞点火燃烧，燃烧后形成的高温高压燃气经燃气喷口高速喷出，从而驱动包括空气压缩机、旋转燃油泵和旋转燃烧室的转子部分高速旋转，旋转燃烧喷气发动机进入自行工作状态，然后与起动机分离，废气最终从机壳上的排气口排出。
32.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中如使用“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，如使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
33.上文中参照优选的实施例详细描述了本实用新型的示范性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本实用新型理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，且可以对本实用新型提出的各技术特征、结构进行多种组合，而不超出本实
用新型的保护范围。