一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置

1.本发明属于复合动力领域，具体涉及一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的结构。


背景技术：

2.氢燃料内燃机因其具有制造成本低、工作范围广、零碳排放等优势，被认为是具有较大发展潜力的新一代新能源内燃机，在具有液压负载需求的车辆上，通常将其和液压泵组合来实现液压能的输出，由于组合系统中存在两套曲柄连杆机构，曲柄连杆的运动引起的活塞、柱塞侧向力较大,会造成一定的机械效率损失；自由活塞型内燃式油压动力系统存在无机械部件约束下自由活塞运动的非线性与不稳定性的问题，严重影响系统工作可靠性、经济性以及排放性等性能优势不是很大，限制了这种能量转换系统的推广应用，而轴向单缸约束活塞液压发动机由于加长了直线运动行程，活塞所受的侧向力转移到了连接装置上，所以需要相应的机械结构来约束连接装置的运动。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置，很好地约束了约束滑块本体所受的侧向力，很好地把连接杆的直线运动转换为曲轴的旋转运动。
4.技术方案：本发明实施例的提供了一种轴向单缸约束活塞液压发动机的滑道约束装置。
5.连接杆与约束滑块本体的连接采用连接盘配合的方式，连接盘配合用螺栓固定，连接杆下部是方形盘，约束滑块本体上部带有方形凹槽，两者配合并用螺栓固定，约束滑块本体是方形空心块的结构，连杆小头伸入到方形空心块内，通过销子连接，连杆可以绕销子摆动，从而将直线运动转换为曲轴的旋转运动，约束滑块本体的两侧设置有半圆形滑块，液压集成块里的约束滑块本体通过孔两侧设置半圆形滑道，两者形成滑动配合，来约束连杆摆动带来的侧向力，使约束滑块本体轴向平稳运动，并在约束滑道和约束滑块上镶嵌凹槽衬套和凸起滑块套，确保整个约束滑动配合装置的耐磨实用性。
6.有益效果：采用上述发明，可以减小约束滑块本体占用的空间，更好的约束约束滑块本体的轴向运动，增加整个发动机运行的稳定性。
附图说明
7.图1为轴向单缸约束活塞液压发动机部分结构剖面图；图2为连接杆等轴测图；图3为约束装置爆炸等轴测图；图4为约束滑块本体受力图；图5为液压集成块俯视图；图中 1.活塞2.活塞销3.连接杆4.液压集成块5.约束滑块本体6.销子7.约束滑道
8.连杆9.曲轴10.连接杆11.约束滑块本体12.凹槽衬套13.凸起滑块套。
具体实施方式
8.在图1中，活塞1通过活塞销2与连接杆3相连，连接杆3与连接装置5的连接采用连接盘配合的方式，连接盘配合用螺栓固定，连接杆3下部是方形盘，约束滑块本体5上部带有方形凹槽，两者配合并用螺栓固定。约束滑块本体5是方形空心块的结构，连杆8小头伸入到方形空心块内，通过销子6连接，连杆8可以绕销子6摆动，连杆8大头与曲轴9相连从而将直线运动转换为曲轴的旋转运动，约束滑块本体5的两侧设置有半圆形滑块，液压集成块4里的约束滑块本体通过孔两侧设置半圆形约束滑道7，两者形成滑动配合，来约束连杆8摆动带来的侧向力，使约束滑块本体5轴向平稳运动。
9.在图2、图3、图4分别为连接杆、约束装置爆炸的等轴测图和液压集成块的俯视图，连接杆和约束装置两者采用连接盘配合的方式并用螺栓固定，液压集成块中方形孔为约束滑块本体通过孔，两侧有半圆形滑道，约束滑块本体的半圆形滑块可以和半圆形滑道形成滑道配合，来约束约束滑块本体的轴向运动，液压集成块内的半圆形约束滑道镶嵌有凹槽衬套，约束装置连接本体的半圆形约束滑块上镶嵌有凸起滑块套，确保滑动配合装置的耐磨实用性。
10.图5为约束滑块本体的受力图，连杆向左摆动时，约束滑块本体会受到向左的力f1，连杆向右摆动时，约束滑块本体会受到向右的力f2，两个方向的力不断交替产生，此时通过液压集成块内部的约束滑道来承载这两个方向的侧向力，并约束约束滑块本体进行轴向滑动，从而使机械连接件更稳定的完成直线机械能到旋转机械能的转换。
11.上述具体实施例只是用来解释说明本发明，而非是对本发明进行限制，在本发明的宗旨和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何不付出创造性劳动的替换和改变，皆落入本发明专利的保护范围。


技术特征：
1.一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置，其特征在于轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机通过连接杆和约束滑块本体加长直线运动传递链，在液压集成块内部设置约束滑道来约束滑块本体的轴向直线运动，约束连杆摆动带来的侧向力。2.如权利要求1所述的一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置，其特征在于连接杆与连接滑块本体的连接采用连接盘配合的方式，连接盘配合用螺栓固定，连接杆下部是方形盘，约束滑块本体上部带有方形凹槽，两者配合并用螺栓固定。3.如权利要求1所述的一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置，其特征在于连接装置采用方形空心块的结构，节省占用空间，连杆伸入到方形空心块内，通过销子连接，连杆可以绕销子摆动，从而转换为曲轴的旋转运动。4.如权利要求1所述的一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置，其特征在于约束滑块本体的两侧设置半圆形凸起块作为滑块，液压集成块内约束滑块本体的通过孔两侧设置半圆形约束滑道，两者形成滑动配合，来约束连杆摆动带来的侧向力，使约束滑块本体轴向平稳运动。5.如权利要求1所述的一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置，其特征在于采用镶嵌式凹槽衬套和凸起滑块套结构，约束滑块和约束滑道要受到高速滑动摩擦，对其耐磨性要求较高，所以需要特殊材料的凹槽衬套和凸起滑块套镶嵌在约束滑道上和约束滑块上，确保整个约束滑动配合结构的耐磨实用性。

技术总结
本发明为一种轴向单缸氢燃料约束活塞液压发动机的滑道约束装置，包括连接杆、约束滑块本体、液压集成块等结构，液压发动机工作时，活塞通过连杆可以将直线运动转换为曲轴的旋转运动，活塞承载连杆摆动带来的侧向力，而单缸约束活塞液压发动机在活塞销上连接了柱塞，直线运动加长了一个行程以上，所以需要连接杆和约束滑块本体作为直线运动加长的传递链，然后通过连杆转换为曲轴的旋转运动，此时连杆摆动的侧向力通过约束滑块本体承载，该发明在液压集成块中加入约束滑道，在连接装置所受侧向力的承载面设计半圆形凸起滑块，通过两者的配合来约束侧向力，使活塞的直线运动更稳定的转换为曲轴的旋转运动。换为曲轴的旋转运动。换为曲轴的旋转运动。


技术研发人员：鲁力群 张铁柱 赵静 杨彬彬 王毅 孙萌 倪慧亭 李琳
受保护的技术使用者：山东理工大学
技术研发日：2022.03.09
技术公布日：2022/6/16