固体燃料内燃机

摘要

固体燃料内燃机是燃烧(植物和煤等)固体燃料粉末的内燃发动机，性能(包括燃料使用的方便性)与活塞内燃机相似；用水做工质实现压力能到机械能的转换，没有曲轴和活塞；可做工程机械、车辆、船舶动力；制造成本低、振动小、效率高、寿命长；说明书介绍整机的原理和结构。

主权项

1、一种可以方便的使用固体燃料粉末和液态油等廉价燃料的固体燃料内燃机，包括缸头(6)、凸轮轴部件(29)、水缸体(28)、水轮机(1)、固体燃料泵(15)、喷油泵(7)、附件齿轮箱(8)、空气压缩机(14)、循环水泵(13)、冷却水散热器(16)、冷却水净化过滤器(18)、润滑油箱(3)，润滑油压油泵(37)，其特征是：a：缸头(6)由预燃室(34)和燃烧室(33)组合而成，整体铸造的预燃室(34)和燃烧室(33)的外圆周部位铸有和水缸体数量相同的预燃室腔体(32)、燃烧室腔体(31)，水轮机(1)的机体由整体铸造的出水阀体(42)构成，出水阀体(42)的外圆周部位也铸有和水缸体(28)数量相同的圆柱形的水阀腔体，这些腔体各自都以圆周形式排列，每个水缸体(28)用它下端的螺纹与出水阀体(42)中的一个圆柱形腔体连接，每个水缸体(28)的上端用水缸体连接螺套(94)与燃烧室(33)的一个燃烧室腔体(31)连接，每个燃烧室腔体(31)和预燃室腔体(32)用燃烧室连接螺套(93)连接，由1个水缸体内腔、水阀腔体的出水口以上的部分、燃烧室腔体(31)的排气阀(91)顶部到该腔体下部的空间共同构成1个水缸的工作容积，这个水缸的工作容积相当于活塞内燃机的活塞移动的容积；b：进气阀(90)、排气阀(91)位于每个预燃室腔体(32)、燃烧室腔体(31)内侧，它们是由位于预燃室腔体(32)、燃烧室腔体(31)外侧的预燃室工艺堵头(88)、燃烧室工艺堵头(92)的螺孔装入的，在推动进气阀(90)、排气阀(91)的气阀滑套(109)上装有气阀滚轮轴(110)和气阀滚轮(111)，进气凸轮(112)、排气凸轮(113)与气阀滚轮(111)接触并带动气阀滚轮转动；c：废气蜗轮减压器(41)位于燃烧室中心的排气阀(91)下部位置，用废气蜗轮滚珠支架A(114)和废气蜗轮滚珠支架B(115)与凸轮轴(79)构成支撑废气蜗轮减压器的轴承；d：水轮机转轮(46)安装在出水阀体(42)中间的空腔内，在出水阀体(42)的每个圆柱形的水阀腔体的内侧有指向水轮机转轮的入水口并与水轮机转轮入水口的水迹中心线圆周相切的出水道，在该出水道内装有用出水阀摇臂(74)控制的带轴的出水阀门(75)，出水阀摇臂(74)的前端装有出水阀滚轮(76)与出水凸轮体(49)外圆周接触并被它转动，在出水阀体的每个圆柱形的水阀腔体的底部装有挡板式进水阀(44)；e：喷油泵(7)在预燃室(34)的上面，喷油泵(7)的上面是附件齿轮箱(8)，喷油泵安装螺钉(137)把喷油泵体(99)、附件齿轮箱体(36)、预燃室(34)连接在一起；f：旋转式空气压缩机(14)直立着用压缩机安装螺钉(136)固定在附件齿轮箱体(36)一端的下面，驱动压缩机的动力由附件传动主动齿轮(125)提供，经过由二级中介齿轮后，驱动装在压缩机驱动轴上端的压缩机驱动齿轮(130)；从附件齿轮箱体(36)伸出的压缩机驱动轴(133)的上端和下端都做成半个牙嵌离合器的形状，压缩机轴(57)的上端也做成半个牙嵌离合器的形状，压缩机驱动轴(133)下端的半个牙嵌离合器与压缩机轴(57)上端的半个牙嵌离合器嵌接构成一副牙嵌离合器，发电机(12)安装在附件齿轮箱盖(38)上，安装在发电机(12)轴上的半个发电机牙嵌离合器(132)与压缩机驱动轴(133)上端的半个牙嵌离合器嵌接构成一副牙嵌离合器；g：钟形的凸轮轴箱罩(30)位于直立圆周形排列的水缸体(28)形成的内圆空间，凸轮轴箱罩(30)的上端外壁有凸轮轴腔上密封圈(116)与废气蜗轮减压器(41)接触，防止冷却水进入凸轮轴腔，凸轮轴箱罩(30)的下端内壁有凹凸形状的圆周，水轮机部件的出水阀体(42)有向上伸出并高于出水阀门(75)的环形凸轮轴箱壁，该环形凸轮轴箱壁的外壁也有凹凸形状的圆周，这两个凹凸形状的圆周壁面密封嵌接，凸轮轴(79)位于凸轮轴箱罩(30)内，并从缸头(6)中心的空间穿过，一直伸到喷油泵体(99)上部，凸轮轴(79)是空心轴，凸轮轴下轴套(81)把凸轮轴固定在凸轮轴腔下盖板(78)中心，凸轮轴上轴套(100)把凸轮轴固定在喷油泵体(99)中心；h：从凸轮轴(79)中心孔内穿过的附件转动轴(35)的下端做成半个牙嵌安全离合器形状，与安装在凸轮轴下盖板中心的附件传动轴下轴承(82)内圈的半个牙嵌安全离合器(80)嵌接构成一副牙嵌安全离合器，水轮机转轮(46)的上轴穿过该轴承用键连接在牙嵌安全离合器(80)内，当水轮机转轮(46)传给附件传动轴(35)的转矩超过设计要求时，牙嵌安全离合器(80)可以向下移动进入脱离状态，在发动机负载突然脱离时起到保护发动机和附件的作用；附件转动轴(35)的上端从下向上依次安装附件传动主动齿轮(125)、附件传动轴上轴承(40)，附件传动轴上轴承(40)固定在附件齿轮箱盖(38)的轴承孔内；i：在附件齿轮箱盖(38)的上部设计有放置起动齿轮(138)的腔体，起动电机(20)安装在起动电机齿轮腔盖板(39)上，附件传动轴(35)穿过附件传动轴上轴承(40)伸到放置起动齿轮(138)的腔体内，起动拨爪(139)安装在起动齿轮(138)内，起动拨爪的一端顶着起动拨爪弹簧片(141)的中部，另一端与起动棘轮(140)接触，起动棘轮(140)安装在附件传动轴(35)最上端，用起动电机(20)带动起动齿轮、起动拨爪、起动棘轮、附件传动轴(35)实现固体燃料内燃机的起动操作；j：凸轮轴(79)是由装在凸轮轴上的喷油凸轮体(97)上部铣出的齿轮驱动的，驱动凸轮轴的动力来自附件传动中介齿轮(128)，经2级减速后通过带轴的凸轮轴减速齿轮(131)传给喷油凸轮体(97)上部的齿轮，同时驱动凸轮轴与喷油凸轮体旋转；k：冷却水套(5)把所有的水缸体包围在中间，冷却水套(5)的上部顶着燃烧室的下平面，冷却水套(5)的下部与出水阀体外沿铸出的环形外壁密封套接，在冷却水套(5)内部、凸轮轴箱罩(30)外部、水缸体(28)外部、出水阀体(42)上部空间构成冷却水储水箱，储存在起动时从排气阀(91)流出的水工质；l：存放固体燃料的固体燃料箱(9)位于固体燃料泵(15)上面，固体燃料泵进料管(10)把固体燃料箱和固体燃料泵前盖(144)前端的进料口连接在一起，固体燃料泵(15)的出料口也设计在固体燃料泵前盖(144)前端，并做成三通形状，固体燃料输出到该三通的叉管内，该三通的直管与输送压缩空气的高压气管连接，压缩机第二级定子(51)的出气口与压缩空气单向阀(52)连接，输出的压缩空气在向上的压缩空气出口和压缩空气单向阀(52)空间内分离出它带出的压缩机润滑油，再向下转，从固体燃料泵前盖(144)内的三通的上面的直管口进入，经过三通的叉管口时把固体燃料泵输出的固体燃料粉末吹散，与压缩空气一起从向下的直管口输出，在与它连接的压缩空气管道内向上转，最后送到预燃室(34)上面的间隔接近半个圆周的2个压缩空气入口内，再经过预燃室内部铸出的与每个进气阀(90)连通的环形压缩空气道进入预燃室(34)的各个预燃室腔体(32)；m：喷油量调节电机(123)用喷油量调节电机支架(122)安装在附件齿轮箱体(36)侧面，用喷油量调节锥齿轮(120)把喷油量调节电机(123)的水平转轴位置变为喷油量调节齿轮轴(121)的垂直位置，并用喷油量调节齿轮(117)把转矩传递给喷油量调节螺旋齿轮(98)，当使用固体燃料时，喷出的油量很少，喷油量调节螺旋齿轮(98)位于最低位置，内燃机的燃料控制是由固体燃料泵实现的，只有当用燃油做燃料时，喷油量调节才起调节内燃机燃料的作用；n：在喷油量调节锥齿轮(120)的旁边装有喷油量指示传感器(126)，利用它检测喷油量调节锥齿轮(120)转过的齿数便可以计算出油泵活塞(105)的推进距离，于是可以指示出喷油泵的输出喷油量，在附件传动主动齿轮(125)的旁边装有转速传感器(127)，检测附件传动主动齿轮(125)每秒转过的齿数，可以计算出固体燃料内燃机的转速；p：固体燃料内燃机的机座(2)用螺钉安装在水轮机下盖(45)的下面，在机座(2)内可以安装固体燃料内燃机与工作机械连接的传动机构；附件安装板(48)把机座(2)、出水阀体(42)、附件齿轮箱体(36)用螺钉连接在一起，循环水泵(13)固定在附件安装板(48)的上端，驱动循环水泵(13)的动力从附件齿轮箱体(36)中向下伸出的附件皮带轮轴(129)传入，附件皮带轮轴是由装在压缩机驱动齿轮下的皮带轮轴驱动齿轮(134)啮合的皮带轮轴同轴齿轮(135)驱动的。