双缸驱动动力装置的制作方法
- 国知局
- 2024-12-06 12:36:44
本发明涉及一种气缸活塞组成的传动机构,可以应用于机械或电子设备中传送物料。
背景技术:
1、发动机的活塞和气缸机构的工作原理大致如下:当发动机启动时,汽油和空气或混合气体被喷射到气缸中,在气缸内进行可燃气体混合。当发动机点火时,点火塞会点燃可燃气体,形成高温高压的燃气。随着燃气膨胀,推动活塞,向下运动,把机械力传递给曲轴。曲轴的转动被传递到连杆和输出轴上,将机械能转化为活塞的连续运动。
2、在活塞运动到气缸底部时,排气门会打开,将废气排出汽车。当曲轴旋转到特定位置时,进气门打开,新的混合物进入气缸。在这个过程中,活塞将在气缸内来回移动,不断重复这个过程。
3、活塞和气缸在汽车发动机的工作原理和工作过程可以在其他机器设备中扮演类似的角色。
4、申请号:2021115206204发明公开的一种双腔气缸活塞式脉动压力发生器,属于动态压力发生技术领域。本发明将气缸活塞式脉动压力发生器的单腔室改进为双腔室,将单腔室充压(抽气)改为双腔室同时充压(抽气),通过阀门同时向两个腔室充气或抽气,此时活塞两面压强相等,活塞在往复运动时不会受到额外的阻力,在正压和负压下生成的脉动压力幅值大于单腔气缸活塞结构,在振动台推力不变的情况下获得更大的振动位移,生成更高幅值的脉动压力。该机构不能具有双曲轴双连杆的双驱作用。
5、申请号:2019110636815发明公开了一种单作用双活塞气缸,具体涉及气缸领域,包括运动杆、缸体、活塞,活塞通过固定卡、固定螺母固定安装于运动杆的尾端,缸体的右侧通过螺纹连接头固定安装有端盖,运动杆的左侧与端盖的右侧设置有凸起,运动杆、端盖的凸起内分别安装有前置缓冲弹簧和后置缓冲弹簧、缓冲环和缓冲盘、缓冲垫和后置缓冲垫。该发明通过在一个气缸两个活塞的模式,只能产生一个轴向的运动,不能产生两个轴向的运动。
6、农村常见的手动水泵(压水泵)是一种不依赖外部能源,通过人工操作来取地下水或其他液体的设备,参见:
7、https://www.bilibili.com/video/bv1xu4y1m7du/
8、它的原理基于物理学中的负压和大气压力的原理;手动水泵通常由一个长柄、一个吸水管和一个抽水管组成,当柄被拉起时,由于负压,柄内和抽水管内的空间会产生减压。此时,大气压力将水推入吸水管,通过管道进入抽水管和手动水泵的内部;当柄被推下时,空间内压力增加,将水从抽水管推向出水口。该发明的原理可以借鉴应用于本技术。
技术实现思路
1、发明目的:
2、提供一种可在两个轴向联合驱动转盘、充分利用气缸内可燃气体产生的能量的双缸驱动动力装置。
3、技术方案:
4、本发明公开的双缸驱动动力装置,具有两套气缸活塞机构,一个单向旋转机构。每套所述的气缸活塞机构分别具有一个气缸、在该气缸中往复移动的一个活塞、与该活塞活动连接的一根连杆的a端、与该连杆b端活动连接的一根曲轴a端。所述的单向旋转机构具有共用转轴的两片位于两侧位置的驱动轮盘、一片位于中央位置的被驱动轮盘。
5、每个上述的曲轴的b端分别活动连接一片驱动轮盘的外侧面的边缘,能够驱动轮盘转动,或者,每片驱动轮盘的转动,能够带动其连接的曲轴随动,与其连接的连杆跟随移动,驱动与其连接的活塞伸缩,引起与其连接的气缸内的气体膨胀或压缩。
6、所述的被驱动轮盘是圆形轮盘(与外设的传动设备通过皮带连接驱动)或者齿盘(与外设的传动设备通过从动齿轮或者链条连接驱动)。
7、所述的两只气缸的中心轴相互平行,并且都垂直于单向旋转机构的共用转轴。
8、两根曲轴与各自一侧的驱动轮盘的连接相位角度相差180°,使得驱动轮盘以及被驱动轮盘同步旋转时,两个活塞做相反方向的行程,即一个活塞在其气缸(主气缸)的气体膨胀过程中移动时,另一个活塞在另一个气缸(副气缸)中做气体压缩过程的移动。
9、主气缸的尾端(与连杆相背的一端)连接有发动机的点火装置,另有汽油和空气混合气体的油气入口,还有一个联通外界的废气出口。
10、本发明中,优选在主气缸尾端的废气出口与副气缸尾端的气体入口之间具有一根相互联通的呼吸管路。
11、主气缸的废气出口具有单侧转动开合的阀门a(所述的单侧转动开合,指在气缸内侧转动开合,转动轴连接在阀板下部,阀板上部能够开合)。主气缸中,混合气体燃烧,高压气流向上运动,驱动活塞向上移动,同时向上的气流压迫阀板向上转动闭合。阀板闭合时,其上端与阀口具有一定间隙(上端向气缸内侧延伸翘曲),使得活塞向尾端压缩时,压缩废气能够浸入间隙,向下的气流压迫阀板的翘曲段,使得阀板从阀口向下转动打开。
12、副气缸的尾端具有向内侧单向开合的阀门b;副气缸的活塞上具有朝向连杆方向单向开合的阀门c,阀门c上方为镂空的活塞支架,活塞支架上端与连杆活动连接,活塞支架下端与活塞的周边固定连接。
13、本发明中,副气缸类似于手动水泵的工作原理,废气类似于井水,阀门b类似于手动水泵下部的阀门,阀门c类似于手动水泵上部的阀门,镂空的活塞支架类似于手动水泵的向上隆起的支架,连杆类似于压水手柄。
14、本发明工作过程:
15、主气缸的点火装置点火,使得汽油空气混合气体燃烧膨胀或者爆炸时,向上行使的气流使得阀板a闭合,膨胀气体不会流向副气缸;主气缸的活塞向连杆方向移动,带动曲轴移动,驱动该侧的驱动轮盘旋转,带动另一片驱动轮盘以及被驱动轮盘同步旋转。
16、被驱动轮盘可连接外设对外做功,实现本发明的驱动功能。
17、另一片驱动轮盘引起另一曲轴移动,另一连杆移动,催动另一活塞向尾端移动,副气缸中气体被压缩,使得阀门b闭合,阀门c被压缩气体顶开,主气缸流过来的废气从副气缸的连杆端排放出去,该过程基本不阻碍驱动轮盘的旋转。
18、然后,在相反的行程中,另一个气缸(副气缸)的气体膨胀,反过来驱动另一个活塞向连杆方向移动,带动另一根连杆和曲轴联动,引起单向旋转机构继续旋转。引起主气缸一侧的曲轴、连杆做相应的移动,引起主气缸中的活塞做压缩该主气缸的运动,主气缸中气体(废气)被压缩,向下行使的气流使得阀板a打开,废气通过呼吸管路,阀门b打开,废气流向副气缸。副气缸中气体膨胀,副气缸中活塞向连杆移动,此时阀门c由于自身重力闭合;副气缸的曲轴辅助催动另一片驱动轮盘旋转。
19、如此循环往复运动,带动被驱动轮盘连续转动,连续驱动外设的传动设备工作。
20、本发明将油气燃烧后留下的废气不是在主气缸尾端直接排放,而是流到副气缸中,将废气中无用的热能和余压充分利用,实现废气辅助做功的功能,提高了本装置的驱动效率。
21、本发明中,所述的单向旋转机构,在两片驱动轮盘的内侧面连接有固定底座,使得设备能够竖立于地面或工作台面。该固定底座的另一端可以安装连接主气缸的点火装置或者压缩气体罐。
22、本发明中,所述的副气缸的尾端与主气缸的前端(连杆方向的一端)连接在同一块铅垂台面的两个不同侧面,都使得本装置具有更好的连接紧凑性和运行稳定性。
23、有益效果:
24、本装置的主气缸与副气缸及各自的活塞、连杆、曲轴,能够联动驱动转盘,使得驱动外设的动力强劲,驱动效率高。
25、而且,充分利用气缸内可燃气体产生的能量,将汽油燃烧(化学能;或压缩气体的储存的能量,物理势能和动能)几乎全部转化为对外传动做功的机械能,减少因温度变化引起的热能消耗,减小了装置的废热废压中热能和机械能的损耗。
26、废热利用后,气缸基本保持较低的工作温度,减少了气缸受热损坏的几率,降低了装置停机维修保养的成本。
27、两个气缸的中心轴相互平行,并且都垂直于单向旋转机构的共用转轴,使得其中连杆和曲轴的扭转状态减少,提升了传动的效率。
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