一种凸头转子 本发明涉及发动机，特别涉及转子发动机。
当今的转子发动机虽然有几十年发展史，并且种类较多，而实用的只有三角转子发动机，它由有进气口、排气口的有椭圆内型面的气缸、三角转子、火花塞等构成，气缸和三角转子构成作功腔、进气腔，排气腔三个腔，其运转过程也有进气、压缩、点燃作功，排气四个冲程，虽然它有转速高、震动少、噪音低等特点，但由于制造加工难，精度要求高而使成本高，且易损坏，动力性和经济性不高，因而制造和使用者较少。
一种无曲轴活塞式旋转发动机，其公开号为CN1105736A，它由转子、定子、动塞、定塞组成，它的一种转子是由实心的近似圆柱体，这个近似圆柱体上有与其连成一体的抛物线凸出的定塞，即转子和定塞是一个整体的机件。第二种转子是一个内有凹槽的实心近似圆柱体，这种转子的凹槽内有弹簧和可作直线往复运动的动塞，这种由转子及活动的动塞构成的旋转体，由于动塞由弹簧推出紧压在气缸的内壁，转动时由于接触面较大，因而产热也大，动塞易损坏，由接触磨擦而成的自身制动力臂较长及制动力较大，这种情况在转过定塞时更为严重。第一种转子的圆弧部份难加工，制造成本高，要制成半径较大的实心的上述两种转子，造成材料浪费较大，成本较高，重量较大，易使主轴承损坏及气密性较差。上述两种转子不能交替使用，也不能将它们的技术特征组合成新的技术特征，只能在各自的气缸内才能转动。
本发明的目的是提供凸头转子，这种转子结构简单与凸头转子发动机的气缸、气缸盖、插板机构，空气喷射燃料系或作功气体喷射系等一起构成具有动力性和经济性高的凸头转子发动机，它不与或较少与气缸、气缸盖、插板等接触，减轻凸头转子在半径较大时的重量，节省材料，降低制造成本，减少在动转时由于凸头转子的重量对主轴承的磨损，还没装上活塞凸头的芯柱的圆弧型面部分在机械加工时较为容易，制作精度较高，这样还可降低成本，活塞凸头的作功面垂直于主轴轴心线，能在作功气体的作用下，使发动机具有更大的扭矩，活塞凸头上装有密封件能较好地密封作动室，使发动机的动力性更高，减少因泄漏而造成的污染。
实现上述目的的技术方案是这样的：一种凸头转子，它包括主轴，其特征在于与主轴连接或连成一体的至少有一段以轴心为圆心的圆弧外型面的芯柱，芯柱上至少有一个固定不动的活塞凸头与芯柱连接或连成一体。当芯柱与活塞凸头连接时，芯柱是圆柱体、或内有空腔的圆柱体、或内有空腔外有安装活塞凸头的凹部或平面的近似圆柱体、或外部缺了部份的近似圆柱体、或近似三角形的有圆弧外型面的飞轮形柱体，而活塞凸头是方形柱体或近似方形柱体、或梯形柱体或近似梯形柱体、或弯曲的圆柱体、或三角五面柱体或近似三角五面柱体。当芯柱与活塞凸头连成一体时，芯柱是内有空腔的圆柱体或近似圆柱体、或外部缺了部份的近似圆柱体，或有圆弧外型面的飞轮形柱体。芯柱与活塞凸头的连接，可通过螺丝钉或螺栓及螺母将它们紧固在一起，也可将活塞凸头焊接在芯柱上，凸头转子有空洞型、实心型、飞轮型、平面型或凹面型凸头转子，凸头转子有两个相互平行的侧面，每个侧面由活塞凸头的一个侧面与在同一边的芯柱整个侧面或侧面的边缘部份构成，这两个侧面最好是光滑平整的并且都垂直于主轴的轴心线，这一技术特征尤其在凸头转子半径较大时特别重要，空洞型凸头转子的芯柱内有轴向地穿过整个芯柱的空腔。芯柱的外型面可均匀对称地装有两个或四个或六个活塞凸头，或均匀地装有三个或五个活塞凸头，在相邻的两个活塞凸头的芯柱外型面的中段位置附近可以有缺口，这缺口能使作功室和排气室在插板机构拉起前，插扳器两边的作功室和排气室内的气压由高的流向气压低的一边，从而使它们的气压相近或相等。活塞凸头的作功面最好垂直于轴心线，活塞凸头的顶部和两个侧面可装有密封件，所说的密封件是密封环或凹型密封片或方片型密封片或曲尺型密封片。活塞凸头和芯柱都可以有与它们连成一体的密封边缘。
本凸头转子结构简单，不与或较少与气缸、气缸盖、插扳头接触，在其半径较大时，可较大地节省材料，可减轻凸头转子的重量，并可延长主轴承的寿命，芯柱和活塞凸头都有密封边缘时，可减轻凸头转子的重量，还没装上活塞凸头的芯柱地圆弧型面部份在机械加工时较为容易，并且圆的精度较高，降低制造成本，并有利于减少或避免芯柱与插板机构的插扳头的接触磨擦，活塞凸头的作功面垂直于轴心线，能在气体的推动下，产生更大的扭矩，装有密封件的活塞凸头在芯柱半径较大时，仍能较好地密封作功室，使发动机动力输出更大，减少染污。外型面有缺口的芯柱，可减少插板机构的插扳头拉起时的阻力，减少发动机动力的自身损耗。
下面结合附图对本发明作详细的描述：
图1是芯柱上有缺口的空洞型凸头转子的正面示意图；
图2是芯柱上装有两个三角五面柱体的活塞凸头的空洞型凸头转子的正面示意图；
图3是芯柱上装有四个活塞凸头的空洞型凸头转子正面示意图；
图4是芯柱上装有六个活塞凸头的空洞型凸头转子正面示意图；
图5是有一个活塞凸头的实心型凸头转子正面示意图；
图6是装有两个活塞凸头的实心型凸头转子正面示意图；
图7是芯柱的轴孔内装有主轴的凹面型凸头转子的侧面剖示图；
图8是芯柱与主轴连成一体的凹面型凸头转子的侧面剖示图；
图9是芯柱与主轴连成一体的平面型凸头转子的侧面剖示图；
图10是芯柱有较大缺口的空洞型凸头转子正面示意图；
图11是芯柱有较大缺口的实心型凸头转子正面示意图；
图12是有圆弧外型面的飞轮型凸头转子的正面示意图；
图13是芯柱与主轴连成一体的飞轮型凸头转子的侧面剖示图；
图14是芯柱上装有主轴的飞轮型凸头转子的侧面剖示图；
图15是活塞凸头上装有密封环的实心型凸头转子的侧面示意图
图16是活塞凸头上装有密封环的实心型凸头转子的正面示意图；
图17是芯柱和活塞凸头都有密封边缘的局部立体示图；
图18是有密封边缘的芯柱和活塞凸头在气缸内的局部侧面示意图；
图19是装有凹型密封片的活塞凸头的局部立体示图；
图20是凹型密封片的立体示图；
图21是活塞凸头装有凹型密封片的凸头转子在气缸内的局部示意图；
图22是活塞凸头装有方片型密封片局部立体示图；
图23是活塞凸头的两个侧面都装有方片型密封片的局部结构示意图；
图24是活塞凸头上的三块方片型密封片的组合结构的立体示图；
图25是活塞凸头上的四块方片型密封片的组合结构的立体示图；
图26是活塞凸头上的二块曲尺型密封片的组合结构的立体示图；
图27是有安装密封片的凹槽的活塞凸头的局部俯示示图；
图28是有安装多块方片型密封片的凹槽的活塞凸头的局部立体示图。
根据图1所示，凸头转子的芯柱1内有四个轴向地穿过芯柱的空腔，例如空腔13，芯柱1有圆弧外型面2、7、15、16，这四段圆弧外型面同属于一个圆，并以轴心8为圆心，芯柱1还装有活塞凸头4和11，活塞凸头4和11是近似方形柱体，这两个活塞凸头与芯柱1平面地连接，活塞凸头4上有作功面6和与气缸内型面相互补的圆弧外型面5和排气面3，活塞凸头11有作功面12和螺栓10，螺栓10和螺母9将活塞凸头11紧固在芯柱1上，活塞凸头4和11的形状结构及紧固方式相同，在芯柱1的圆弧外型面2与15、7与16之间有缺口14和17，凸头转子以箭头所指的方向转动，凸头转子每次受到高压气体推动后，芯柱上的缺口14和17刚同时转过插板头时，插板头两边的作功室和排气室内的气压因缺口的导气作用而相近或相等，这时插板头拉起的阻力较小。作功面6和12与凸头转子的轴心线同处在一个平面上，作功面6和12都垂直于凸头转子的轴心线，芯柱1是内有空腔的近似圆柱体。芯柱1和活塞凸头11和4可以是连成一体的整体机件而无需螺栓紧固。
根据图2所示，凸头转子的芯柱21内有空腔13和圆弧外型面20和25，这两段圆弧外型面同属于一个圆，并以轴心8为圆心，芯柱21的凹部平面地装有活塞凸头24和18，活塞凸头24和18是近似的三角五面柱体，活塞凸头24有渐渐凸起的排气面22和渐渐凹下的作功面23，活塞凸头18由螺栓10和19将其紧固在芯柱21上，活塞凸头24和18的形状结构及紧固方式相同，凸头转子以箭头所指的方向转动。
根据图3，凸头转子的芯柱28内有空腔13，主轴安装孔27，芯柱28有四段圆弧外型面，例如圆弧外型面2，这四段圆弧外型面同属于一个圆，并以轴心8为圆心，主轴与芯柱28有共同轴心8，芯柱28有均匀对称的凹部并装有活塞凸头29、30、31、32，活塞凸头30和32分别有作功面6和12，活塞凸头29、30、31、32是近似方形柱体并且大小及形状结构及紧固方式相同，芯柱28是有凹部的近似圆柱体，这样的活塞凸头安装在芯柱相配合互补的凹部里，比图1的活塞凸头的连接方式较为稳固。
根据图4，凸头转子的芯柱35内有主轴安装孔27和六个空腔，例如空腔34是轴向地贯穿芯柱35，芯柱35有六段同属于一个圆的圆弧外型面，这六段圆弧外型面的圆心也是主轴的轴心，芯柱35有均匀对称的凹部，并在凹部安装有活塞凸头29、30、31、32、33、36。
根据图5，凸头转子实心的芯柱117有轴心8和圆弧外型面119，芯柱117的凹部装有活塞凸头118，活塞凸头118有垂直于轴心线的作功面6和渐渐凸起的排气面15，活塞凸头118是近似梯形柱体。
根据图6，凸头转子的实心芯柱37有两个对称的凹部，并在凹部安装有活塞凸头30和32。芯柱37是近似圆柱体并有两段同属于一个圆的圆弧外型面。
根据图7，凸头转子的凹面型芯柱28内装有主轴39和活塞凸头30和32，活塞凸头30由螺栓10和19将其紧固在芯柱28上，活塞凸头30有圆弧外型面5，芯柱28和活塞凸头30和32构成侧面38和26，侧面38和26相互平行并垂直于芯柱28和主轴39的共同轴心线。
根据图8，凸头转子的凹面型芯柱1有与其连成一体的主轴40，芯柱1上装有活塞凸头4和11，活塞凸头11由螺栓将其紧固在芯柱1上。
根据图9，凸头转子的平面实心型芯柱37有与其连成一体的主轴40，芯柱37上装有活塞凸头30和32。
根据图10，凸头转子的芯柱41内有主轴安装孔27和空腔13，芯柱41有同属于一个圆的圆弧外型面120和121，圆弧外型面120和121的圆心就是主轴安装孔27的轴心，芯柱41有对称的凹部，并在凹部装有活塞凸头30和32，螺栓10，芯柱41是外部缺了部分的近似圆柱体，即芯柱41有缺口42和43。
根据图11，凸头转子的芯柱44有同属于一个圆的圆弧外型面120和121，圆弧外型面120和121的圆心就是轴心8，芯柱44的凹部装有对称的活塞凸头30和32，外部缺了部分的近似圆柱体芯柱44有缺口45和46，缺口45和46能使作功室和排气室内的气压相近或相等。
根据图12，凸头转子的飞轮形柱体的芯柱47有圆弧外型面2和在凹部装有活塞凸头30，作功面6，螺栓10，圆弧外型面2的圆心就是轴心8。
根据图13，凸头转子的飞轮形柱体的芯柱47装有活塞凸头30，螺栓10将活塞凸头紧固在芯柱47上，芯柱47有与其连成一体的主轴40。
根据图14，凸头转子的飞轮形柱体的芯柱48内装有主轴39，螺栓10将活塞凸头30紧固在芯柱48上。
根据图15，凸头转子的圆柱体芯柱50有与其连成一体的主轴40，芯柱50对称地装有弯曲的圆柱体的活塞凸头53和52，活塞凸头53和52分别装有密封环49和51，密封环49和51是现有的C型活塞气环。
根据图16，凸头转子的圆柱体芯柱50有轴心8，并装有是弯曲的圆柱体的活塞凸头53和52，活塞凸头53和52分别装有密封环49和51，活塞凸头53有作功面54和在平台上有螺栓10将其紧固在芯柱50上。
根据图17，凸头转子的芯柱58有与其连成一体的密封边缘57和59，活塞凸头61被螺栓10和19紧固在芯柱58上，活塞凸头61有与活塞凸头连成一体的密封边缘56、55和60，活塞凸头61的作功面6。
根据图18，气缸62与气缸盖63和64连接，气缸62内的凸头转子的芯柱58有与芯柱连成一体的密封边缘57和59，装在芯柱58上的活塞凸头61有与活塞凸头连成一体的密封边缘56、55和60。
根据图19，凸头转子的活塞凸头68被四个螺栓紧固在芯柱1上，例如螺栓10，活塞凸头68有作功面6和安装密封片的凹槽，该凹槽安装有凹型密封片67，凹型密封片67由螺栓65和66分别穿过密封片67的两个小孔，并将密封片67安装在活塞凸头68，密封片67小孔的半径比螺栓的半径约大0.5～2mm，密封片67在活塞凸头68上可作上下左右的小小位移，密封片67由凹槽内的小弹簧顶出压在气缸内型面上，密封片67的脚跟部69与芯柱1的顶部同高。
根据图20，凹型密封片67内有小孔70和71和有脚跟部69，凹型密封片67由装在活塞凸头的凹槽内的冷轧小弹簧94和95顶出压在气缸内型面上。
根据图21，气缸74与气缸盖73和76连接，气缸74内的凸头转子的芯柱1上装有活塞凸头68，装在活塞凸头68的凹型密封片67由螺栓65和66穿过并悬挂着，密封片67与气缸74、气缸盖73和76密封地接触并能随凸头转子在气缸74内密封而平滑地转动，分别装在气缸盖73和76的密封环72和75的安装高度与芯柱1的顶部同高，密封环72和75与凹型密封片67平滑接触。
根据图22，凸头转子的活塞凸头77被螺栓10和19紧固在芯柱28的凹部，活塞凸头77的作功面6上有螺栓65和80穿过并将方片型密封片78和79安装悬挂在活塞凸头的凹槽内，螺栓66和81也穿过方片型密封片82和79的小孔并将它们安装悬挂在活塞凸头77的凹槽内。
根据图23，凸头转子的芯柱28，活塞凸头77的凹槽内安装有方片型密封片78和82，密封片78有半径略大于穿过其内的螺栓的半径的小孔83和84，密封片82有小孔88和89，密封片78由凹槽内的小弹簧85和86顶出压在气缸盖上，密封片82由小弹簧87和90顶出压在另一气缸盖上。
根据图24，方片型密封片79和78和82在活塞凸头内组合成一个倒凹字形，方片型密封片79有小孔91和93，小孔91与图23的方片型密封片78的小孔83对应，并由一个螺栓贯穿这两个对应的小孔，小孔93与图23的方片型密封片82的小孔88对应，并由一个螺栓贯穿这两个对应的小孔将方片型密封片79和82安装悬挂在活塞凸头上，密封片78的小孔84，密封片82的小孔89，密封片79由小弹簧94和95顶出，小弹簧90和85分别将密封片82和78顶出。
根据图25，方片型密封片78、82、96和100在活塞凸头内组合成一个倒凹字形，方片型密封片96有安装螺栓的小孔91和97，方片型密封片100有小孔93和与小孔97对应的被遮住的小孔，方片型密封片78有小孔84和另一被遮住的与小孔91对应的小孔，方片型密封片82有小孔89和另一被遮住的与小孔93对应的小孔，密封片82由小弹簧90和另一被遮住的小弹簧顶出压在气缸盖上，密封片78由小弹簧85和另一被遮住的小弹簧顶出压在另一气缸盖上，有一个小螺栓穿过密封片96的小孔91和密封片78被遮住的小孔将这两块密封片安装在活塞凸头上，有另一个小螺栓穿过密封片96的小孔97和密封片100的被遮住的小孔，并将密封片96和100安装在活塞凸头上，再有第三个螺栓穿过密封片100的小孔93和密封片82被遮住的小孔，并将密封片100和82安装在活塞凸头上，密封片96和100由小弹簧94、99和95顶起压在气缸的内型面上，密封片96的弹簧片98顶住密封片100的台肩上，由于弹簧片98有一定的预张力，使密封片96和100左右分离从而也压在两边的气缸盖上，因所有小孔的半径略大于穿过其内的螺栓的半径，所以所有密封片都只能作小小的位移。
根据图26，曲尺型密封片101和104在活塞凸头内组合成一个倒凹字形，曲尺型密封片101有曲尺形的凹槽102和小孔91和97，曲尺型密封片104有曲尺形的凹槽103和小孔93和另一个被遮住又与小孔97对应的小孔，小弹簧94和99将密封片101向上顶起，小弹簧99和95将密封片104向上顶起，密封片101的弹簧片98顶住密封片104的台肩，弹簧片98与小弹簧85和90一起使密封片101和104左右分开，活塞凸头有第一和第二个螺栓分别穿过密封片101的小孔91和97，第二个螺栓也穿过密封片104的被遮住的小孔，第三个螺栓穿过密封片104的小孔93，有凹槽的密封片101和104能减少与气缸、气缸盖的接触摩擦，并有较好的密封性能，曲尺型密封片是可以没有凹槽的，安装在活塞凸头上的曲尺型密封片101和104只可以作小小位移。
根据图27，螺栓10和19将活塞凸头105紧固在芯柱28上，活塞凸头105有安装密封片的倒凹字形状的凹槽108，凹槽108包括两边的安装密封片脚部的凹槽106和109，凹槽108内有安装小螺旋弹簧的小孔107和110，凹槽108内的安装小弹簧的小孔直径也可等于凹槽的宽度，活塞凸头105的作功面6，活塞凸头105适合安装图20、图26的凹型和曲尺型密封片。
根据图28，活塞凸头77有作功面6和有安装方片型密封片的凹槽111和安装另一方片型密封片的凹槽116，活塞凸头77上有相对应的螺孔112和114，即一个螺栓可穿入并紧固在这两个螺孔内，活塞凸头77还有相对应的螺孔113和115，凹槽116内的小螺旋弹簧安装孔92，螺栓安装孔122，活塞凸头77适合安装图22、图24、图25的多块方片型密封片。