專利名稱：內(nèi)外殼反向旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)，尤其是一種內(nèi)殼與外殼反向旋轉(zhuǎn)的燃?xì)廨啓C(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)存在較多的不足壓氣機(jī)級數(shù)多，重量大；渦輪冷卻困難，限制了渦輪前溫度的提高，從而限制了功率和熱效率的提高，發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的提高也因此受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種內(nèi)外殼反向旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)及其實(shí)現(xiàn)方法能改進(jìn)背景技術(shù)中所述的不足。
本發(fā)明外殼1及設(shè)置在外殼1上的葉輪、內(nèi)殼4及設(shè)置在內(nèi)殼4上的葉輪可繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，外殼1與內(nèi)殼4的旋轉(zhuǎn)方向相反。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室16內(nèi)產(chǎn)生的燃?xì)馔苿?dòng)外殼1上的葉輪6使外殼1及設(shè)置在外殼1上的壓氣葉輪2繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，被燃?xì)馔苿?dòng)的葉輪9驅(qū)動(dòng)內(nèi)殼4及設(shè)置在內(nèi)殼4上的壓氣葉輪3繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與外殼1相反；或者燃燒室16內(nèi)產(chǎn)生燃?xì)馔苿?dòng)外殼1上的葉輪6，使外殼1及設(shè)置在外殼1上的壓氣葉輪2繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)殼4則由外殼1通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，使內(nèi)殼4及設(shè)置在內(nèi)殼4上的壓氣葉輪3繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并且其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與外殼1的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。內(nèi)外殼及設(shè)置在內(nèi)外殼上的壓氣葉輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將外界的空氣壓進(jìn)燃燒室與燃料燃燒，使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作。上述的外殼1和內(nèi)殼4其實(shí)就是一種轉(zhuǎn)軸。
壓氣葉輪2與外殼1組成的結(jié)構(gòu)和壓氣葉輪3與內(nèi)殼4組成的結(jié)構(gòu)其實(shí)就是兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的壓氣機(jī)，這兩個(gè)壓氣機(jī)都對空氣做工，所以本發(fā)明只需較少級數(shù)的壓氣葉輪就可以產(chǎn)生較大的增壓比，可使發(fā)動(dòng)機(jī)的重量大大減輕；由于葉輪6設(shè)置在外殼1上，容易實(shí)現(xiàn)散熱，這樣可以通過提高葉輪6前的燃?xì)鉁囟岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)的功率和熱效率。所以本發(fā)明的推重比大大高于現(xiàn)有燃?xì)廨啓C(jī)的推重比。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例1發(fā)動(dòng)機(jī)的另一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本明發(fā)實(shí)施例1的發(fā)動(dòng)機(jī)尾部另一種葉輪結(jié)構(gòu)及其周圍冷卻氣流分布示意圖；
圖4、圖5是圖3(葉輪6)的A-A斷面圖；圖5又是圖3(葉輪9)的B-B斷面圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例2的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外部傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖8本發(fā)明實(shí)施例4的發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式實(shí)施例1葉輪6和壓氣葉輪2安裝在外殼1上，葉輪9和壓氣葉輪3安裝在內(nèi)殼4上，尾部有靜止的尾管18，尾管18上有燃料管5通入燃燒室內(nèi)，燃料管5的末端是燃料噴嘴10，有必要時(shí)，可在燃料管5和尾管18上安裝靜葉輪，分別為葉輪6和葉輪9導(dǎo)流。支撐桿14和固定于尾管18上的支撐桿7用于支撐內(nèi)殼4，當(dāng)然，支撐桿7與內(nèi)殼4之間設(shè)置有軸承，葉輪6與燃料管5之間、燃料管5與內(nèi)殼4之間、其中一級或多級葉輪2與內(nèi)殼之間用軸承連接，起到支撐和固定外殼1的作用，使外殼1和內(nèi)殼4能相對轉(zhuǎn)動(dòng)而不能相對軸向和徑向移動(dòng)，為使燃?xì)獠粡耐鈿?和尾管18之間流出，可在外殼1上安裝葉輪8，或在尾管18與外殼1之間用密封圈密封。發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。
內(nèi)殼4和外殼1相當(dāng)于兩根轉(zhuǎn)軸，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室16內(nèi)產(chǎn)生的燃?xì)馔苿?dòng)外殼1上的葉輪6和內(nèi)殼4上的葉輪9，使內(nèi)殼4和外殼1反向旋轉(zhuǎn)，每一個(gè)壓氣葉輪就是一級壓氣機(jī)，由于相鄰的兩級壓氣葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反，所以每級葉輪既起到壓氣的作用又起到為下一級葉輪進(jìn)行氣流導(dǎo)向的作用，所以本發(fā)明無需靜葉輪也能起到很好的導(dǎo)流效果，省去了靜葉輪將大大減小發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，并且壓氣葉輪2和壓氣葉輪3都對空氣做功，內(nèi)殼4和外殼1無需太大的轉(zhuǎn)速便可產(chǎn)生較大的增壓比，這樣可減少內(nèi)外殼及內(nèi)外殼上的葉輪所受到的離心力，使其仍具有較高的強(qiáng)度。
當(dāng)需要發(fā)動(dòng)機(jī)向外輸出動(dòng)力時(shí)，可在葉輪9的后方安裝自由渦輪17，而自由渦輪17與動(dòng)力輸出軸20連接，動(dòng)力輸出軸20從內(nèi)殼4的內(nèi)部通過并向外伸出，從而輸出動(dòng)力。當(dāng)然動(dòng)力輸出軸20也可以向尾管端輸出動(dòng)力。
本發(fā)明葉輪6可以設(shè)計(jì)成橫斷面形狀如圖4或圖5所示的形狀，葉輪9可設(shè)計(jì)成橫斷面形狀如圖5所示的形狀。從燃燒室出來的燃?xì)鈱耐ǖ?6流過，而外部冷卻空氣可從通道25流過，相鄰兩個(gè)通道26之間的機(jī)構(gòu)相當(dāng)于一片渦輪葉片。如圖3所示，外殼1周圍的空氣經(jīng)葉輪8加速后再經(jīng)過安裝在尾管18上的導(dǎo)流葉片21的導(dǎo)流后，流向葉輪6，一部分空氣從葉輪6的周圍往后流過，一部分空氣從葉輪6的通道25流過，使葉輪6得到冷卻；從葉輪6流過的空氣繼續(xù)往后流動(dòng)，再經(jīng)過安裝在尾管18上的導(dǎo)流葉片28的導(dǎo)流后，流向葉輪9，一部分從葉輪9周圍流過，一部分從葉輪9的通道25流過，從而達(dá)到冷卻葉輪9的目的。
實(shí)施例2外殼1仍然由葉輪6驅(qū)動(dòng)，內(nèi)殼4則由葉輪9通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，即葉輪9驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸15轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸15驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸11驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸12轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸12驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)，最后轉(zhuǎn)軸13驅(qū)動(dòng)內(nèi)殼4轉(zhuǎn)動(dòng)。而燃料管5可從內(nèi)殼4內(nèi)部通入，如圖6所示，由于沒有轉(zhuǎn)軸由燃燒室通過，燃燒室的橫截面積和體積可以達(dá)到很大，空氣從壓氣機(jī)流到燃燒室時(shí)，其流速將大大減小，壓強(qiáng)大大升高，這有利于燃燒室內(nèi)火焰穩(wěn)定性的提高，使燃料燃燒得更完全，而發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和效率得到提高。
實(shí)施例3外殼1仍然由葉輪6驅(qū)動(dòng)，內(nèi)殼4則由外殼1通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，即在外殼1周圍安裝有齒輪22，外殼1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒輪22驅(qū)動(dòng)齒輪27轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪27驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸23轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸23驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸24轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸24再驅(qū)動(dòng)內(nèi)殼4轉(zhuǎn)動(dòng)，燃料管5從內(nèi)殼4內(nèi)部通入直通到燃燒室內(nèi)，如圖7所示，這樣的結(jié)構(gòu)能大大減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量，并且燃燒室的結(jié)構(gòu)和實(shí)施例2所述的燃燒室的結(jié)構(gòu)一樣，能減小壓氣機(jī)流進(jìn)燃燒室的空氣的流速，增加火焰燃燒的穩(wěn)定性，增加發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和效率。
實(shí)施例4在上述3個(gè)實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)周圍設(shè)置一個(gè)外罩19，支撐桿7和支撐桿14固定在外罩19上，因此外罩19起到支撐發(fā)動(dòng)機(jī)的作用，并且外殼1與外罩19之間形成一條冷卻空氣通道，空氣能順暢地從此通道流過以冷卻外殼1及外殼1上的葉輪。要固定發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，外力只需作用在外罩19上即可。
權(quán)利要求
內(nèi)外殼反向旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)及其實(shí)現(xiàn)方法外殼1和內(nèi)外殼4上都安裝有葉輪，其特征在于外殼1和內(nèi)殼4能繞軸線旋轉(zhuǎn)，并且內(nèi)外殼旋轉(zhuǎn)方向相反，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室產(chǎn)生的燃?xì)馔苿?dòng)外殼1上的葉輪6，使外殼1及安裝在外殼1上的壓氣葉輪2繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪9則驅(qū)動(dòng)內(nèi)殼4及安裝在內(nèi)殼4上的壓氣葉輪3繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)不設(shè)置葉輪9時(shí)，內(nèi)殼4則由外殼1通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。
全文摘要
內(nèi)外殼反向旋轉(zhuǎn)燃?xì)廨啓C(jī)及其實(shí)現(xiàn)方法。內(nèi)外殼上設(shè)置有葉輪，內(nèi)外殼可繞軸線旋轉(zhuǎn)且旋轉(zhuǎn)方向互為相反。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃燒室16內(nèi)產(chǎn)生的燃?xì)馔苿?dòng)外殼1上的葉輪6使外殼1及設(shè)置在外殼1上的壓氣葉輪2繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪9則驅(qū)動(dòng)內(nèi)殼4及設(shè)置在內(nèi)殼4上的壓氣葉輪3繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；或者燃燒室16內(nèi)產(chǎn)生燃?xì)馔苿?dòng)外殼1上的葉輪6，使外殼1及設(shè)置在外殼1上的壓氣葉輪2繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而內(nèi)殼4則由外殼1通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，使內(nèi)殼4及設(shè)置在內(nèi)殼4上的壓氣葉輪3繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并且其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與外殼1的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相反。由于葉輪6設(shè)置在外殼1上，容易實(shí)現(xiàn)散熱，這樣可以通過提高葉輪6前的燃?xì)鉁囟岣甙l(fā)動(dòng)機(jī)的功率和熱效率。
文檔編號F02C3/06GK1888404SQ20061007128
公開日2007年1月3日 申請日期2006年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月1日
發(fā)明者李志文 申請人:李志文