用液壓或氣動傳動的自由活塞馬達的製作方法

2023-05-22 11:39:16

專利名稱:用液壓或氣動傳動的自由活塞馬達的製作方法
本發明是關於用以驅動一零件的裝置，例如驅動輪子，皮帶輪，連杆或其它類似的零件;該裝置至少包括一個轉動或線性的馬達連接在所述零件上，並且是由一受壓液體所驅動，尤其是一液壓馬達或類似的液壓裝置，其一側是藉助管道至少與一個存放加壓流體，尤其是液體的蓄液罐連通，而另一側用一出口端將所述流體引向貯液槽，此外還至少包括一個自由活塞組件，由至少有一個自由活塞的一個氣缸所組成，活塞可以在氣缸內往復滑動，並且在氣缸內限定了一個空間，這樣在活塞的膨脹衝程，即當活塞沿某一方向移動時，此空間的容積增大，而在活塞的壓縮衝程，活塞沿另一方向移動，此空間的容積減小，同時設有將氣體分別吸入和排出所述空間的吸、排氣體裝置，在活塞的壓縮衝程時，在所述空間受壓氣體被加熱。活塞是連接在通常是柱塞狀的元件上，元件適宜於在至少是一個固定安裝的室元件中往復滑動。柱塞狀元件的柱體表面至少有不同的兩部分直徑，使它與室元件的部分內壁滑動配合，而且柱塞狀元件具有三個不同的徑向表面，各在室元件中限定了一個基本上是閉合的室，當活塞作膨脹和壓縮衝程時，其容積逐漸變化。柱塞狀元件的第一徑向表面限定了第一圓柱狀室，它是與加壓流體源相聯通的，而第二徑向表面限定了第二室，即置換室，它通過一單向閥與貯液槽相通，還通過第二單向閥聯接到蓄液罐。因此，當活塞進行衝程時因第二腔室的容積增大，貯液槽中的液體吸入到此室內，而當活塞的另一相反衝程時，第二室的容積因之而減小，迫使液體流出室外並對蓄液罐加壓，而第三徑向表面具有一個比第一徑向表面為小的作用面積，它實質上在室中限定了第三室。當活塞在膨脹和壓縮衝程時，其容積分別增大和減小。這樣裝置可以從US-A-4382748中得知。
這種型式的裝置，操作時蓄液罐中是充滿著高壓作用下的流體，具體地講是液體，例如油類。通過對聯接在一固定的線性和轉動液壓馬達的常規控制的滑動閥的調節，使油從蓄液罐流到液壓馬達，並從液壓馬達流到液體貯存槽。當液壓馬達的輸出軸輸送機械功率時，蓄液罐中的壓力將下降。
在先有技術裝置中，一對自由活塞在氣缸中直線往復滑動，每一所述活塞與一個在泵缸中可滑動的泵活塞相連接，並與一在壓縮氣缸中的隨所述泵活塞可滑動的壓縮活塞相連接，這樣形成這裡所述及的第一、第二和第三室。
第一圓柱形室與加壓流體源相通，第二和第三室是通過一個單向閥與一低壓入口即貯液槽相通，並通過一單向閥與一蓄液罐相通。雖然溝通第二室和蓄液罐的單向閥，以及第三室和貯液槽的單向閥可以分別打開第一和第二旁路可操作閥而被聯通，而使第三室與蓄液罐相溝通的單向閥卻可通過關閉第三個可操作閥而不再起作用。
在運轉的起始狀態，第一和第三個可操作閥是關閉的，第二個可操作閥是打開的，這樣第三室獨自打開且與貯液槽相通，並以一個暫停時期起一個只是用來中斷正常循環運轉的作用，然後關閉第二個可操作閥，使得第三室在膨脹衝程的終了時，形成一個壓力栓，作為起動自由活塞引擎中的一種重新起動自由活塞的方法，隨後，來自外部動力源的高壓流體被引入到第三室，反之用一個復位滑閥和一個復位傳動裝置使第二室排洩到進口壓力。
在運轉的第二種狀態，關閉第二個可操作閥，打開第一和第三個可操作閥，這樣第三室代替運轉時第一種狀態中的第二室形成泵室。
先有技術的裝置中為了設計成能使自由活塞按一個預定周期連續地往復運動，必須將自由活塞用機械方式互相連接，因為對於具有兩個活塞的自由活塞引擎的平穩操作，所述活塞在每一循環的起動位置必須處於所限定的容許界限範圍之內。然而這種自由活塞的機械互連方式使引擎複雜化。
本發明試圖提出一種不具有所述缺點的裝置，按照本發明的自由活塞組件在斷續運轉中工作效率更高，採用同一的最佳循環，也就是說每完成由一壓縮衝程和一膨脹衝程組成的循環之後，活塞組件停止，因此在每一膨脹衝程之後的等待時間內，如有必要可以修正活塞的位置。
在按本發明的裝置中已達到此目的，第一即圓柱狀腔室是通過一可操作的閥與所述加壓流體源相通的，因此打開所述閥，活塞產生其壓縮衝程，而只有第三室是打開的與所述蓄液罐相通，致使在膨脹衝程終結時第三室形成為一緩衝室，其中充滿液體，並和蓄液罐相通，在這種安排中最好讓緩衝室通過裝有單向閥的管道也與置換室相通。
裝置是以這樣的方法構成的，當蓄液罐中的壓力到達一個指定的最小值時，可操作閥處於開啟位置，使加壓流體，最好是蓄液罐中的油，從液源流入圓柱狀室，並通過所產生的壓力施加於第一徑向表面，引起活塞產生壓縮衝程，同時油被抽入置換室，即液體室。氣缸燃燒室內的氣體壓力因此而上升，在活塞到達一個預定位置時將燃料噴入燃燒室內，並引起燃燒，最好是採用自動點火引燃，這樣燃燒室的壓力急劇上升，接著活塞向相反方向移動，產生膨脹衝程。在此膨脹衝程中，被吸入到置換室的油排入蓄液罐中，而在圓柱狀室內的液體被迫退回到液源。當膨脹衝程時，將閥帶回到閉合位置，這樣在接近膨脹衝程終了時自由活塞停止運動。
在自由活塞的膨脹衝程中，置換室和圓柱狀室中的流體是受壓的，致使在此衝程終了時由於流體的可壓縮性，所述流體將有一個使自由活塞沿相反方向移動相當大一段距離的趨勢。而在先有技術的裝置中，活塞實際上沿此方向未遇到阻力。而在本發明的裝置中這種阻力是存在的，在膨脹衝程終了時，第三室形成為一緩衝室充滿了液體，並與蓄液罐相通，膨脹衝程時一部分油從置換室排到蓄液罐時送入緩衝室，所以在膨脹衝程終了時活塞要反向運動，此運動將由作用在第三徑向表面上的壓力所制止。另外，圓柱狀室和液體室內的一部分油的壓力能被回收，由第三徑向表面將油排回到蓄液罐中。
最好在氣缸內設置兩個自由活塞，在壓縮衝程時彼此相向移動，在膨脹衝程時彼此相背移動。
按照本發明，在這種情況下，兩個圓柱狀室可徑由一個共同的可操作閥與加壓流體源相通，亦可各個圓柱狀室分別通過各自的操作閥與所述流體源相通。
在後一種情況時，將所述一個閥元件稍比另一閥件打開得早一些，在氣缸內活塞在其最外端位置與對稱位置的偏離，可以被校正。因為那時處於最外端的活塞要比另一活塞的壓縮衝程提前。對於含有兩個活塞的自由活塞組件的平穩操作，必須要使自由活塞的起動位置處於所確定的容許限度範圍內。這種結構的另一優點是，縮短了兩個循環之間的平均等候時間，因此產生較高的最大功率輸出。
為了也可能校正前一種情況下活塞對稱位置的偏離，液體室各自經過裝有一可操作閥件的管道與蓄液罐相通，在每一膨脹衝程之後的等候的時間內，如果需要的話可調節其中一個或兩個閥，以校正活塞的位置。
圓柱狀室和置換室最好各自通過一個可操作閥與貯液槽聯通。為了在較長停機之後起動活塞組件，通過打開這些閥件，自由活塞可以進入正確的起動位置，因為作用在第三表面上的油壓將仍然使活塞向外移動。
為了有利於最佳地調整收縮通道，最好設置在連接置換室和貯液槽的可操作閥的下遊，因此可控制自由活塞運動到起動位置的速度。
考慮到按照本發明裝置中液壓系統的壓力基本上經常是不變的，氣缸內上述空間發出的熱量與傳送油量之比接近常量。因此組件的氣缸可以用套筒提供一個有利的方法，以達到用流體冷卻氣缸的目的，套筒的一端與液壓馬達輸出端相通引向貯液槽，另一端通過冷卻器與貯液槽相通。
冷卻器最好包括一個用液壓驅動的風機，驅動器的一端連接到蓄液罐，另一端通過冷卻器連到貯液槽，這樣當溫度超過容許的最大值時，可以打開風機。
考慮到按照本發明的裝置中可操作閥元件是十分重要的，尤其是調整閥元件必須能快速開啟和關閉，這些閥件按照本發明被製造成包括一個閥體，設有相應的與有關管道高壓和低壓部分的接頭，至少有一根貫穿的管道，內放一個閥元件，閥元件底面座落在閥座上，並且適宜於從所述閥座移開或移向所述閥座，此通道的一端與高壓接頭相通，另一端與低壓接頭相通，以使高壓作用在閥件頂面，而低壓作用在閥件底面。在閥的底面上方裝有針狀元件，可以在孔內滑動，離開或向著閥元件，並至少有一個基本上為徑向表面在孔內確定一個基本上閉合的空間，它通過預先加壓的單向閥與高壓接頭相通，因此，此空間內總是充滿著高壓作用下的流體，設有增壓或補充液體的裝置，使針狀元件因此移動並使閥元件從其閥座上升起。在這種安排中，上述針狀元件表面最好形成有一個肩形表面直接離開閥體元件，當放置針狀元件的孔在底端與高壓接頭聯通，這樣高壓作用在針狀元件端面上，端面位於離開肩形表面一段距離處，便於用來升高壓力的裝置，至少包括一個壓電元件，由此短時間延遲和短時間開關的電信號轉換成大功率短衝程的機械信號。
鑑於按照本發明的裝置提供了許多可能調節活塞運動和位置的方式，最好採用兩個自由活塞，在壓縮衝程時活塞彼此相向移動，在膨脹衝程時活塞彼此相背移動，設置在氣缸內的進氣口和排氣口相對於氣缸中心是對稱的、按照本發明其中一個自由活塞的質量小於另一自由活塞。以這種方式構成的裝置中，當膨脹衝程時，較輕的活塞將因此首先打開處於此活塞一側的排氣口，當壓縮衝程時將首先關閉它，這將有利於燃燒室的淨化。另外這種質量上的差異將對燃燒過程產生良好影響。通過採用不同的圓柱狀表面面積，可能對自由活塞的衝程和運動周期產生更大的影響，以優化上述的作用，因此，前述結構中活塞的運動是典型地對稱的。
現參照附圖對本項發明作更為詳盡的闡述。
圖1為按照本項發明第一種結構形式裝置的示意圖。
圖2為圖1中所示活塞部件總成的另一種形式的軸向截面。
圖3為按照本項發明的另一種結構形式裝置的示意圖。
圖4是按照本項發明的裝置中所用閥體元件的軸向截面。
如圖1中所示，此裝置在圖1情況下包括一臺可調液壓馬達1，經由管道2連接到一蓄液罐3，用以存放加壓液體，馬達1設有一個輸出端4，通向蓄液槽5，可以有選擇地處於低正表壓之下。
另外，設有一個自由活塞組件，包括一個缸體6，內裝兩個自由活塞7和7′可在其內往復滑動，當壓縮衝程時彼此相向移動，當膨脹衝程時彼此背向移動，所述自由活塞共同在缸體6內部限定了一個空間8;此空間形成為一燃燒室，在此情況下缸體6的壁上設有入口和出口(未示出)，並設有向燃燒室8噴注燃料的裝置(未示出)，以便使所述燃料按照兩衝程狄賽爾原理發生燃燒。
活塞7和7′實質上是相同的，因此將只需對活塞7作進一步描述，而帶有一撇的相同標號用來標誌活塞7′上的相應部位。
活塞7被連接到一個柱塞狀元件9上，它包括適宜於在腔室11中往復滑動的第一部分10，使所述部分10的外圓表面與腔室11的內壁滑動配合，這樣由所述部分10的端面12在腔室11中限定一個圓柱形空間13，藉助管道14和閥系統26與蓄液罐3保持聯繫。柱塞狀元件9具有第二部分15，其外圓表面與第二室16的內表面滑動配合，並有一個第一環狀端面17，它在室16內限定了一個置換室18。此置換室18藉助設有一個單向閥20的管道19，與貯液槽5相通，並藉助設有一個單向閥22的管道21，與蓄液罐3相通。柱塞狀元件9的第二部分15還有一第二環形端面23，它與端面17是背對背的，並在第二室16內限定了緩衝室24。此緩衝室24藉助管道25不僅與蓄液罐而且藉助閥22或29與置換室18相通。
管道14和14′裝有一個可操作的閥件26，這樣，蓄液罐3中的壓力降到指定最小壓力後此閥打開，使圓柱狀室13、13′與蓄液罐3相通，因此由作用在端面12、12′上的液壓驅動活塞彼此相向移動完成壓縮衝程，使燃燒室8中的氣壓上升，與此同時，液體還從貯液槽5中抽出，經過管道19、19′和閥件20、20′進入置換室18和18′。在活塞7和7′到達一定位置之後，將燃料噴注到室8中，用自動點火方式使燃料開始燃燒，因此燃燒室8中的氣壓急劇上升，隨後活塞彼此向外移動完成膨脹衝程。在此膨脹衝程中，存在於圓柱形室13，13′中的液體和置換室18，18′中流出的液體分別通過各自的管道14，14′和21，21′排到蓄液罐3，而一部分上述液體還通過管道25，25′流到緩衝室24，24′中。當膨脹衝程接近終了時，閥26重新關閉。在膨脹衝程結束時，由於室13、13′和18、18′中的液體具有可壓縮性，而使活塞回動，然而在緩衝室24、24′中作用在表面23、23′上的液體壓力阻止活塞7和7′回動。為了避免在室13、13′中出現空穴現象，通過裝有單向閥28的管道27將管道14、14′連接到貯液槽5，使液體可通過管道27、14、14′抽吸到圓柱狀室13、13′中。
為了保證自由活塞式馬達操作良好，非常重要的是在每一次膨脹衝程之後，活塞7、7′的起動位置必須處於容許限度範圍之內。為使膨脹衝程後處於等候時間之中的活塞具有正確的起動位置，而設置了可操作閥29和29′。通過打開閥元件中一個或兩個全打開，可使相應的活塞7和7′稍向另一活塞的方向移動一些，這是鑑於置換室18、18′與蓄液罐3相通時，因表面17和17′比緩衝室24和24′的表面23和23′具有更大的工作面積，而使在蓄液罐3中佔優勢的流體壓力作用在表面17和17′上。
另外，置換室18、18′可以經由管道30、30′，通過打開閥元件31而與貯液槽5相通，而圓柱狀室13、13′同樣可以經由管道14、14′和27，通過打開閥件32而與貯液槽5相通，這樣因為流體壓力作用在緩衝室24、24′的表面23、23′上，兩個活塞7、7′都可以實現進入正確的外端起動位置，這點對於自由活塞式馬達經過較長停機之後又開始起動是非常重要的。
此外，設置了一個可以調節的收縮管道33，通過它調整活塞7、7′的最外端起動位置的速度。並且，當起動冷卻馬達時，這個收縮管道可以用來控制置換室18、18′中的壓力，在這種情況下只讓閥件31工作。不論粘性多高燃燒效率多低，使自由活塞7、7′保持一個不變的衝程是必要的。
另外，設置了泵34，經過較長停機之後藉助它來加壓液力系統。
為了冷卻燃燒室8，在氣缸6的周圍裝上了冷卻盤管71，並且套有用絕熱材料製成的套筒72。盤管71的一端通過管道73與液壓馬達1的輸出端4相通，另一端通過管道74與冷卻器75相通，還通過管道76與貯液槽5相通，用這樣方式，使燃燒室8可以藉助液壓系統的回油進行冷卻。
為了提高冷卻器75的致冷量，在個別情況下設置一颱風機77，它是用液壓馬達78來驅動的，液壓馬達通過裝有閥80的管道79與蓄液罐3相通。
為了在液壓馬達1停機時能使燃燒室8冷卻，以致沒有回流油，這時可以操作閥件81，使冷卻了的油從貯液槽5用泵34泵入盤管71。
按照本發明圖1所示型式，自由活塞組件的半個結構形式的縱向截面如圖2所示。自由活塞36在氣缸35中往復滑動。自由活塞36與套筒37連接，套管37在活塞一端是封閉的，套管的另一端沿徑向有一變厚部分38。第二根套管39安裝在一個固定塊體44內，向著套管37內延伸，使套管37上的變厚部分38的內圓與套管39的外圓滑動配合，這樣套管37和39共同組成了一個圓柱狀室40，在其41處通過管道14″和可操作閥32′與蓄液罐3′相通，而在其另一端是以端面42為界的，由套管39的外徑所限定的部分與圖1中的表面12相同。一根套筒狀元件43的一端安裝在固定塊體44中，另一端在與氣缸55壁面連接的閥體45內。套筒狀元件43圍繞著套管37和39以這樣的方式同軸設置，使徑向加厚部分38的外圓表面與套筒狀元件43的內圓滑動配合，這樣在加厚部分38的一側有一作用面47形成具有環狀置換室46，而在加厚部分的另一側形成具有一作用面49的緩衝室48。置換室46通過接頭50與管道19″相通引入貯液槽5′，並裝有單向閥20′，而通過接頭51觸到管道21″引到蓄液罐3′並裝有單向閥22″，緩衝室48藉助接頭52與管道25″相通。
圖2中所示實施例具有緊湊的結構和高效率，尤其在壓縮衝程時由於套管39管壁的彈性變形，減小了元件38和39之間的間隙和因此而產生的洩漏現象，而取得高效率。
在膨脹衝程時套管39上不存在壓力差，這樣在38和39元件之間有一個較大的間隙，由於摩擦力下降使損耗減小。此外在這一實施例中，難於機械加工的表面相對說來較少，因此生產價格較低。
圖3示出了按照本發明第二種結構形式的裝置，其中只示出了一個自由活塞組件。
第二種結構形式不同於第一種形式，實質上僅僅在於圖1中的閥26由兩個閥82和83所代替，此外圖1中的單個閥31，28和32，分別由兩個閥84，85和兩個閥86，87所取代。
自由活塞組件包括一個裝有兩個自由活塞89和89′的氣缸88，活塞在氣缸中可往復滑動;各活塞89，89′連接在柱塞狀元件90和90′上，柱塞狀元件包括第一部分91，91′，以其端面在室元件92，92′中限定了一個圓柱狀空間93，93′。所述柱塞狀元件90，90′具有第二部分94，94′。在室元件95，95內的一側限定了一個置換室96，96′，而在另一側限定了一個緩衝室97，97′。所述置換室96，96′是通過設有單向閥99，99′的管道98，98′與貯液槽100相通，並通過裝有單向閥102，102′的管道101，101′與蓄液罐103相通，同時緩衝室97，97′不僅通過管道104，104′與蓄液罐103相通，而且還通過閥102與置換室96，96′相通。
各個圓柱狀室93，93′分別通過各自的可操作閥元件82，83與蓄液罐103相通，這樣當活塞89，89′處於氣缸88內最外端時相對於對稱位置的偏離可以通過將閥件82，83中的一個比另一個稍稍提前打開來校正，以使活塞89或89′處於氣缸88內最外端位置開始壓縮衝程時要比另一活塞的壓縮衝程提前，因此圖1中為達到此校正目的而設置的閥件29，29′在第二種實施例中就可以取消。
此外，液體室96，96′可以分別通過打開閥件84，85經過管道105，105′實現與貯液槽100相通，而圓柱狀室93，93′則可分別打開閥件86，87實現與貯液槽100相通，由於作用在限定緩衝室97，97′的柱塞狀元件表面的液體壓力，兩個活塞89，89′可以進入正確的外端起動位置。
另外，還設置了可調節的收縮管道84′，85′，通過它可以調節活塞進入外端起動位置的速度。
第二種實施例相對於第一種實施例的優點在於自由活塞組件的每一側只要求一個進口導管和一個排出導管，這樣提高了設備的可靠性，降低了事故的危險性。另外，每一循環之後的等候時間縮短了，其結果提高了最大輸出功率。
圖4為按照本發明的一個可操作閥的結構形式的軸向截面，這種結構形式特別適宜於可操作閥件29，22;29′，22′;82和83。
此閥包括一個閥體53，它緊密地被包圍在局部示出的套筒53′中，閥體具有接頭54和55，用來與高壓部分連接，即連接在上述系統的蓄液罐，其低壓部分則分別連接於所述問題中的相應管道上。接頭54合併於通道56中，通道56再併入室56′內。一個孔57和若干個孔58以及若干個孔59通向室56′。
孔58使室56′與環狀室60相通，這樣在所述環狀室60中經常保持高壓。
孔59也通入環狀室60，而且在出口處形成一個閥座，用彈簧62壓住一個適宜的球形閥體61在該閥座上，環狀室60內的高壓作用在閥體61的頂面上，閥體的正面離開所述閥座。
另外，每一個孔59與通道63相通，通道63與接頭55在低壓側相通，這樣低壓作用在閥體61的底面上。在各個孔59內都安裝一個針狀元件64，針狀元件64可在孔內滑動，而且它具有肩形表面65，該肩形表面直接朝向接頭54，並且在孔59內限定了一個小室，此室通過通道66，環形空間67和橫向通道68與空間69相通。
孔57中放置一個或幾個(在目前情況下是兩個)預加負荷的單向閥，孔57還通入環狀空間67，這樣在肩形表面65，通道66，環形空間67，通道68和空間69之中的空間將永遠充滿著高壓作用下的液體。在閥體53中至少裝有一個致動器，明確地在本實施例中是一個壓電元件70，它驅動膜片狀或柱塞狀體70′，致使當對該元件施加電壓時，產生一個大功率短衝程的位移，用液壓傳動的方法置換成針狀元件64的大位移，因此球形閥元件61從閥座上升起。結果在環形空間60和通道63之間建立了連繫，這意味著流體可以從接頭54流入，通過通道56，室56′，孔58，環狀室60和通道63到接頭55。若是在閉合的情況，接頭55的壓力上升高於在接頭54的壓力，由於這些球體61上的壓力差將球體61升起，流體將從接頭55流入，通過空間60，孔58，室56′和通道56到接頭54。除了流體從接頭54到接頭55的通-斷作用之外，閥件對於一個相反方向的液流還有一個單向作用，這樣以一個單一閥可替代一個通-斷閥和一個安裝在一個旁路的單向閥，如圖1所示，例如29，22，26，和圖3中的82，83和86，87。
權利要求
1.用以驅動零件的一種裝置，諸如驅動輪子，皮帶輪，連杆或其他類似零件；至少包括一個迴轉或線性馬達，把它連接在所述零件上，並且是用加壓流體所驅動，尤其是液壓馬達或類似的液壓裝置，其一側通過管道至少與一個用於存放加壓流體，尤其是液體的蓄液罐相通，其另一側用一引出端通往存放所述液體的貯液槽；此外至少包括一個自由活塞組件，由至少含有一個自由活塞的氣缸組成，自由活塞可以在氣缸內往復滑動，並且在氣缸內限定了一個空間，如此，當活塞在膨脹衝程時，按某一方向移動，此空間的體積增大，而活塞在壓縮衝程時，按另一方向移動，此空間的體積減小，裝有分別用來將氣體吸入或排出此空間的吸排裝置，以及用以加熱由活塞壓縮衝程在所述空間內壓縮的氣體的裝置，活塞被連接在通常為柱塞狀的元件上，它適宜於在至少是一個固定安裝的室元件內往復滑動；柱塞狀元件的柱體表面至少有不同直徑的兩部分與室元件的部分內壁滑動配合，而柱塞狀元件具有三個基本上為徑向的表面，各在室元件內限定了一個基本上閉合的室，當活塞作膨脹和壓縮衝程時其容積逐漸變化，柱塞狀元件的第一徑向表面限定了第一即圓柱狀室，它是與加壓流體源相通的；第二徑向表面限定了第二室即置換室，它是通過一個單向閥與貯液槽相通，還通過第二單向閥連接到蓄液罐上，以致在活塞衝程期間，第二室的容積因此增大，流體從貯液槽吸出進入此室，在活塞的另一相反衝程期間，第二室內容積因此縮小，迫使所述室內的液體流出而對蓄液罐加壓；第三個徑向表面具有比第一徑向表面較小的作用面積，限定了基本上是在室元件中的第三室，而其容積在活塞的膨脹和壓縮衝程期間分別隨之增大和減小，其特徵在於，第一或圓柱狀室通過一個可操作閥元件與受壓液體源相通，以通過打開所述閥元件，使活塞作壓縮衝程，而第三室獨自打開與所述蓄液罐相通。
2.按照權利要求
1所述裝置，特徵在於所述受壓流體源是用蓄液罐組成的。
3.按照權利要求
1或2所述裝置，特徵在於緩衝室是通過一根含有一個單向閥的管道與置換室相通的。
4.按照權利要求
1至3所述裝置，其中氣缸內含有兩個自由活塞，在壓縮衝程時彼此相向移動，在膨脹衝程時彼此相背運動，特徵在於兩個圓柱狀室是通過一個共同的可操作閥元件與所述受壓液體源相通的。
5.按照權利要求
1至3所述裝置，其中的氣缸含有兩個自由活塞，在壓縮衝程時彼此相向移動，在膨脹衝程時彼此相背運動，特徵在於各個圓柱狀室是分別通過各自的可操作閥元件與所述受壓液體源相通的。
6.按照權利要求
4所述裝置，特徵在於置換室各自通過裝有一可操作閥元件的管道與蓄液缸相通。
7.按照權利要求
1至6所述裝置，特徵在於圓柱狀室和置換室可以各自用可操作閥建立與貯液槽的連繫。
8.按照權利要求
7所述裝置，特徵在於，在連接置換室和貯液槽的可操作閥的下遊，裝有一個可調節的收縮通道。
9.按照權利要求
1至8所述裝置，特徵在於，自由活塞組件的氣缸上裝有套筒，用液體來使氣缸冷卻，此套筒的一端與液壓馬達的出口相通，通向貯液槽，另外一端通過一個冷卻器與貯液槽相通。
10.按照權利要求
9所述裝置，特徵在於，冷卻器內裝有一個液力驅動風機，風機驅動器的一端接在蓄液罐上，另一端通往貯液槽。
11.按照權利要求
1至10所述裝置，特徵在於其中一個或多個可操作閥元件含有一閥體，它裝有相應的與管道的高壓和低壓部分有關的接頭，並具有一條貫穿的通道，其中至少放入一個閥元件，其底面座落在一閥座上，且適合於從閥座上移開或移向閥座;通道的一端與高壓接頭相通，其另外一端與低壓接頭相通，這樣高壓作用在閥元件的頂面上，低壓作用在閥元件的底面上，而在底面的下方裝了一個針狀元件可以在孔內向著閥元件或背離閥元件滑動，並且至少有一個基本上為徑向的表面，在孔內限定了一個基本上是閉合的空間，藉助予加的壓力通過單向閥與高壓接頭相通，致使此空間內永遠充滿著高壓作用下的液體，還設有用以升高壓力和補充液體的裝置，以使針狀元件因此而移動，閥體從其座上升起。
12.按照權利要求
11所述裝置，特徵在於，其中所述針狀元件的表面是由設在針狀元件上的肩形表面所組成，離開閥體元件，而放入所述針狀元件的孔是在底端與高壓接頭相通的，這樣高壓作用在與肩形表面隔開一定距離的針狀元件的端面上。
13.按照權利要求
1或2所述裝置，特徵在於，用來升高壓力和補充液體的裝置，是由用壓電元件驅動的至少一個膜片狀或柱塞狀物體所組成。
14.按照權利要求
1至13所述裝置，其中的兩個自由活塞是放置在氣缸中的，壓縮衝程時彼此相向移動，膨脹衝程時彼此相背移動，而設置在氣缸壁上的進氣和排氣口相對於氣缸中心是對稱設置的，特徵在於其中一個自由活塞的質量略小於另外一個自由活塞。
15.按照權利要求
14所述裝置，特徵在於，與一個自由活塞相關的操作徑向柱塞和置換表面積稍大於或稍小於另一個自由活塞相關的這些量。
專利摘要
一種以液壓或氣壓傳動的自由活塞馬達，包括一個自由活塞組件。有一個氣缸和至少一個活塞，連接在柱塞狀元件上，在室元件內往復滑動，在室內限定圓柱狀室通過可操作閥與加壓流體源相通，置換室通過單向閥與貯液槽相通，還通過第二單向閥與蓄液罐相連，緩衝室通向所述蓄液罐。最好氣缸包含二個自由活塞，兩個圓柱形室可通過一個公共的或各自的可操作閥與罐相通。
文檔編號F04B17/05GK87105140SQ87105140
公開日1988年3月2日 申請日期1987年7月25日
發明者萬·斯圖溫伯格·保利魯斯·弗朗希斯庫斯 申請人:鹿特丹船舶修造廠公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan