氣體動力機的製作方法

2023-06-07 10:50:01

專利名稱：氣體動力機的製作方法
(技術領域)本發明涉及一種作為動力機械的氣體動力機。
(背景技術)動力機械輸出動力，用於驅動各類機械裝置。但現有的各種動力機有的排放尾氣，汙染環境，有的或能耗大，或輸出動力有限，不適於驅動大型機械。
(發明內容)本發明的目的是提供一種節能、環保的氣體動力機，可用於驅動大型工程機械。
本氣體動力機含有電動機、減速齒輪組和飛輪，還含有一對交替吸氣、排氣的增壓氣缸、一個高壓貯氣罐、過渡氣室和動力氣缸，增壓氣缸、高壓貯氣罐、過渡氣室及動力氣缸依次以管路相連，其中，動力氣缸與過渡氣室之間含有兩個連通管路，過渡氣室設有一個以連杆帶動而使該兩管路交替關閉的罩形關氣閥；動力氣缸的活塞連杆與飛輪轉軸之間以曲柄連接，該活塞連杆與所說的關氣閥連杆之間通過支點連杆聯動；罩形關氣閥連杆外有一段固定套，固定套有兩個接口分別與兩個排氣缸相連，兩排氣缸活塞杆連為一體並含有齒條，與齒條嚙合的齒扇通過擺杆可繞固定支點轉動，擺杆的另一端與一對補氣缸的活塞杆鉸接；補氣缸排出的高壓氣通入高壓氣貯罐；所說的關氣閥連杆內含有一段中空管，該連杆在套內往復運動時，中空管的出口可交替與固定套的兩接口相通。
本動力機中，兩增壓氣缸交替將增壓空氣送入高壓貯氣罐，並由管路進入過渡氣室和動力氣缸，達一定壓力後，動力氣缸的活塞被推動，活塞連杆即帶動曲柄使飛輪旋轉，同時帶動罩形關氣閥與活塞作反向運動。在此過程中，動力氣缸內的壓縮氣體通過罩形關氣閥的連杆中空管使排氣缸活塞來回運動並排氣，同時通過齒條、齒扇使擺杆帶動補氣缸活塞，向貯氣罐內補氣。以上過程反覆進行，使飛輪連續旋轉輸出功。
本發明還包含以下結構特徵齒輪輸出軸與增壓氣缸的活塞杆以曲軸相連，該曲軸旋轉時，兩增壓氣缸的活塞杆作互為反向的往復運動；所說的兩排氣缸均為一端開口，另一端設排氣閥，排氣閥通過與齒扇擺杆相連的聯動杆交替開啟；氣缸在開口側的活塞行程終點之設有排氣孔。
所說的兩補氣缸均為一端開口，另一端設有排氣閥和吸氣閥。
高壓貯氣罐內設有活塞，活塞的一側裝有一定彈力的彈簧和排氣孔，另一側設有安全閥和放空閥，當高壓貯氣罐壓力超過彈簧變形極限值時，安全閥放氣，使高壓貯氣罐保持該壓力；放空閥用於本機仃機時排放系統壓力。
關氣閥連杆及活塞連杆分別設有滑塊及滑道，各連杆通過滑塊沿各自的滑道滑動，可確保關氣閥及活塞平穩移動，防止晃動。
綜上所述，本機通過空壓縮氣傳遞動力，使小機械輸出大力矩，結構簡單，耗能小，成本低，無汙染。
(


)附圖是本氣體動力機的結構示意圖。
圖中各標號表示如下1是電動機；2是嚙合齒輪組；3是曲軸；4-1和4-2是增壓氣缸，5-1和5-2是空氣吸入閥，6-1和6-2是排氣氣閥；7是彈簧；8、12、18、19是管路；10是高壓貯氣罐，10-1是排氣孔，10-2是放空閥，9是罐內活塞，11是安全閥；13是動力氣缸，25是動力氣缸活塞，24是活塞杆；15是過渡氣室，14是罩形關氣閥，16是罩形關氣閥連杆，16-1是罩形關氣閥連杆內的中空管，16-2是中空管的出口；17、20是滑塊，17-1、20-1是滑道；18、19是過渡氣室和動力氣缸之間的連通管路；21是支點連杆；22是飛輪，22-1是飛輪配重塊，23是曲柄，26是飛輪輸出軸；27是固定套，27-1和27-2是套內兩個長孔，28、29是兩個排氣缸，28-1、29-1是氣缸活塞，28-2、29-2是排氣缸排氣閥，28-3、29-3是排氣缸排氣孔，30是含齒條的活塞杆，39是支承滑輪；31是齒扇，32是齒扇擺杆，32-1是擺杆固定支點，32-2、32-3是活動支點；33、34是補氣缸，33-1、34-1是補氣缸吸氣閥、33-2 34-2是補氣缸排氣閥，35是補氣缸活塞杆，36、37是補氣缸活塞；38是聯動杆，38-1、38-2是聯動杆的固定支點。
〔具體實施方式
〕附圖是本發明動力機的一實施例，本例中，補氣缸36、37與動力氣缸大小一致，排氣缸28、29的缸長及缸直徑分別是動力氣缸的2倍和0.5倍；擺杆32可繞支點32-1旋轉，支點上、下兩側力臂的比例為1∶2，下力臂的長度與補氣活塞28或者的行程相當。氣缸33及28均為右端開口，氣缸34及29均為左端開口。
以下是本動力機的工作原理電機1通過嚙合齒輪組2減速，曲軸3旋轉，帶動增壓氣缸4-1和4-2的活塞交替往復運動，吸氣閥5-2與5-1交替開啟，排氣閥6-1與6-2交替開啟，從而不斷地吸入空氣，排出壓力氣。兩氣缸排出的壓力氣由管路8通入高壓貯氣罐10，高壓貯氣罐壓力漸增，並通過活塞9向下壓縮彈簧7，同時通過排氣孔10-1排出多餘空氣，當彈簧達到變形極限時，貯氣罐通過安全閥11排放，以保持室內壓力穩定。放空閥10-2用於仃機時排放系統壓力。貯氣罐10的壓力氣通過管路12進入過渡氣室15；罩形關氣閥14處於圖示位置時，管路18關閉，氣流只能通過管路19從活塞25的右側進入動力氣缸13，而活塞左側的受壓氣體則通過罩形氣閥14、中空管16-1，從出口16-2經套內長孔27-1通入排氣缸28，使活塞28-1及29-1向右移動排氣；此時，扇齒31因活塞杆30的齒條嚙合傳動而繞支點32-1轉動，從而由支點32-3帶動活塞35及活塞36、37向左運動，補氣缸34的吸氣閥34-1開啟吸入空氣，補氣缸33的排氣閥33-2開啟，將缸內氣體壓入高壓貯氣罐10內。以上行程中，活塞25從右向左運動，罩形關開氣閥14從左向右運動，即從管18到達管19，管口16-2從長孔27-1的左端向右到達長孔27-2的右端，同時飛輪22在活塞杆24及曲柄26作用下旋轉半周。然後，高壓氣從管18進入動力氣缸13，活塞25向右運動，飛輪2補曲柄帶動繼續旋轉並帶動支點連杆21使連杆16及罩形關氣閥14向左運動，完成下一行程。如此不斷，使飛輪不斷連續旋轉，從轉軸26輸出功。
排氣缸28及29的排氣閥28-2、29-2的啟閉均由聯動杆38控制，該聯動杆與擺杆32以節點32-1連接，左右兩側各設有一個固定支點38-2、38-1。當擺杆38如圖示位置，閥28-2開啟，缸28排氣；當活塞杆30向右運動時，擺杆38通過節點32-1帶動聯動杆38向右運動，同時其左、右兩側分別繞支點38-2、38-1旋轉，閥28-1開啟缸29排氣。
圖中表示，連杆16通過滑塊17沿滑道17-1滑動，連杆25通過滑塊20沿滑道20-1滑動，從而可避免兩連杆的晃動，使關氣閥14及活塞24平穩移動。輪配重塊22-1使飛輪增加一個旋轉慣性力。
權利要求
1.體動力機，含有電動機(1)、減速齒輪組(2)和飛輪(22)，其特徵是還含有一對交替吸氣、排氣的增壓氣缸(4-1)、(4-2)，該增壓氣缸(4-1)、(4-2)依次與高壓貯氣罐(10)、過渡氣室(15)及動力氣缸(13)以管路相連接，其中，動力氣缸(13)與過渡氣室(15)之間連有兩個管路(18)、(19)，由過渡氣室內一個以連杆帶動的罩形關氣閥(14)交替開通；動力氣缸(13)的活塞連杆(24)與飛輪轉軸(26)之間以曲柄(23)連接，該活塞連杆與所說的關氣閥連杆〔16〕之間通過支點連杆(21)聯動；罩形關氣閥連杆外有一段固定套(27)，固定套有兩個接口分別通過管路與兩個排氣缸(28)、(29)相連，兩排氣缸的活塞杆(30)含有齒條，與齒條嚙合的齒扇〔31〕通過擺杆〔32〕可繞固定支點(32-1)轉動，擺杆的另一端與一對補氣缸〔33〕、〔34〕的活塞杆〔35〕鉸接；補氣缸排出的高壓氣通入高壓氣貯罐(10)；所說的關氣閥連杆(16)內含有一段中空管，連杆在套內往復運動，使中空管的出口(16-2)交替與固定套的兩接口孔(27-1)、(27-2)相通。
2.根據權利要求1的氣體動力機，其特徵是齒輪組〔2〕的輸出軸與增壓氣缸(4-1)、(4-2)的活塞杆以曲軸3相連。
3.根據權利要求1的氣體動力機，其特徵是所說的兩排氣缸(28)、(29)均為一端開口，另一端設排氣閥(28-2)、(29-2)，排氣閥通過與齒扇擺杆(32)相連的聯動杆(38)交替開啟，氣缸在開口側的活塞行程終點之設有排氣孔(28-3)、(29-3)。
4.根據權利要求1的氣體動力機，其特徵所說的兩補氣缸(33)、(34)均為一端開口，另一端設有排氣閥(33-2)、(34-2)和吸氣閥(33-1)、(34-1)，
5.根據權利要求1的氣體動力機，其特徵是高壓貯氣罐(10)設有活塞(9)，活塞的一側裝有一定彈力的彈簧(7)和排氣孔〔10-1〕，活塞另一側設有安全閥〔11〕和放空閥〔10-2〕。
6.根據權利要求1或2或3或4或5的氣體動力機，其特徵是關氣閥連杆(16)連有滑塊(17)和滑道(17-1)。
7.根據權利要求6的氣體動力機，其特徵是活塞連杆〔25〕連有滑塊(20)和滑道(20-1)。
8.根據權利要求6的氣體動力機，其特徵是飛輪(22)裝有配重塊(22-1)。
全文摘要
本發明涉及一種氣體動力機，通過電機驅動一對交替吸氣、排氣的增壓氣缸向高壓貯氣罐輸氣，高壓氣體從過渡氣室內交替開通的兩管路通入動力氣缸，使活塞往復運動並帶動曲柄使飛輪旋轉。該兩管路由過渡氣室內隨連杆往復運動的罩形關氣閥控制交替關閉或開通，該連杆與活塞連杆之間通過支點連杆聯動。關氣閥連杆含有在一段固定套內往復運動的中空管，中空管通過固定套從一對排氣缸交替排氣，排氣缸的活塞杆通過嚙合齒條、齒扇及擺杆的帶動兩補氣缸活塞，向高壓貯氣罐補充氣體。以上過程連續進行，使飛輪不斷旋轉，達到輸出大力矩的目的。
文檔編號F03G7/00GK1526947SQ0315825
公開日2004年9月8日 申請日期2003年9月19日 優先權日2003年9月19日
發明者張東勝 申請人:張東勝