CN101775998A - 空气发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种发动机，特别涉及的是一种用压缩空气作动力的空气发动机，它主要有底盘、高压储气罐、气动机、回气缸、补气缸、齿轮泵、伸缩式液压油缸、气体控制阀、进气阀、回气缸减压阀、自动进油/回油阀、导油管、导气管组成。该技术要点是用压缩空气推动气动机转子旋转，转子轴一端带动从动机，另一端带动齿轮泵并由齿轮泵带动两台伸缩式液压油缸，在自动进油阀控制下，交替推动回气缸中一盘式活塞往复运动。从气动机排出的气体进入回气缸后，经盘式活塞推入高压储气罐。为补充在运转中损耗的气体，将补气缸进气阀与空间大气相连，在回气缸中盘式活塞一并带动下，补气缸中活塞将缸外吸入的气体压缩到高压储气罐中。本发明结构简单，易于制造，在使用中无任何废气污染。

Description

空气发动机

技术领域

本发明涉及的是一种发动机，特别涉及的是一种用压缩空气作动力的空气发动机。

技术背景

目前发动机大部分都是靠石油燃料作动力，随着社会现代化的发展，石油资源日益减少，燃料价格一再上涨，随着机动车辆的日益增多，发动机尾气污染日趋严重。使用一种不用燃料没有空气污染的发动机是人们的迫切愿望。

发明内容

本发明的目的，是提供一种不用石油燃料，不用电力，无任何污染又结构简单，易于制造并且节省制造成本的空气发动机。

为实现本目的，本发明所采用的技术方案：该发动机是有底盘、高压储气罐、气动机、大回气缸、小回气缸、补气缸、齿轮泵、储油箱、伸缩式液压油缸、导气管、气体控制阀、进气阀、大回气缸减压阀、导油管、自动进油阀、自动回油阀、盘式活塞、活塞环、进油阀开启顶杆、补气缸活塞连杆组成。其中一底盘为长方形钢板，钢板四角设有地脚丝孔，中间安装有气动机、齿轮泵、大回气缸。一储气罐为圆柱体卧式高压容器，罐体左上端安装有进气阀、安全阀、压力表，右端密封头上安装有进气阀，左下端设有排气孔，罐内安装有喇叭式排气管，排气管出口与缸体排气孔相连，排气管喇叭式进口与罐体进气阀孔相对应。一气动机由卧式圆柱体机壳、密封盖、转子轴、伸缩式风叶、转子轴承、轴承座、轴密封圈、偏心套组成。机壳内偏心的装有转子，转子上装有伸缩式风叶，机壳两端装有密封盖，密封盖上设有轴承座和密封圈，机机壳上部设有进气孔和排气口，下部设有连体底座，底座上设有地脚丝孔，转子轴两端伸出机壳外，一端带动从动机，另一端用三角带或联轴器带动齿轮泵。一大回气缸由密封盖、伸缩式液压油缸、盘式活塞、活塞环、自动进油阀、自动回油阀、进气阀、减压阀、排气孔、进油阀开启顶杆套筒、导气管组成。其中大回气缸缸体为卧式圆柱体，两端安装有密封盖，两端密封盖上分别相对称的安装有伸缩式液压油缸、补气缸、进油阀、回油阀、进气阀、排气阀。伸缩式液压油缸缸体上设有进油孔和出油孔，进油阀开启顶杆套筒安装在大回气缸外缸体下部，减压阀安装在缸体上部，盘式活塞安装在缸体内部与伸缩式液压油缸伸缩套筒相连，当盘式活塞推动进油阀撬杆后进油阀开启，以至大回气缸两端伸缩式液压油缸交替推动盘式活塞往复运动。一导气管一端与气动机排气孔相连，，另一端与大回气缸进气阀进气孔相连。一小回气缸由缸体、活塞、活塞环、活塞连杆组成。其中缸体为卧式圆柱体，一端设有密封盖，另一端安装在大回气缸密封盖上，缸体上设有进气孔、排气孔，活塞环安装在活塞上，活塞连杆一端安装在大回气缸盘式活塞上，另一端连在小回气缸活塞上。一补气缸由活塞、活塞环、活塞连杆、缸体组成。其中缸体为卧式圆柱体，一端设有密封盖，另一端安装在大回气缸密封盖上，缸体上设有进气孔和排气孔，缸体内安装有活塞，活塞环安装在活塞上，活塞连杆一端安装在大回气缸盘式活塞上，一端安装在补气缸活塞上。一导气管一端安装在缸体排气孔上，另一端与高压储气罐进气阀相连。一齿轮泵为外齿轮泵，由泵体、主动轮、从动轮、安全阀、排油孔、进油孔、储油箱、导油管组成。泵体与储油箱为连体式组合，主动轮轴头与气动机轴头相连接，泵体内装有安全阀，主动轮，从动轮，回油槽.泵体外设有排油孔，储油箱上设有回油孔，油箱底出油口与泵体进油口相连，进油管一端安装在泵体排油孔上，另一端安装在大回气缸进油阀进油孔上；另一导油管一端安装在进油阀出油孔上，另一端安装在液压油缸进油孔上；一回油管一端安装在液压油缸排油孔上，另一端安装在回油阀进油孔上；另一导油管安装在回油阀排油孔上，一端安装在储油箱进油孔上。一自动进油阀由阀体、滑动式圆柱体阀杆、进油孔、出油孔、连接头、阀杆撬杆、阀杆柄、阀杆槽、阀杆调整螺母组成。将连接头安装在大回气缸密封盖进油阀连接孔上，进油孔经导油管与齿轮泵排油孔相连，出油孔经导油管与液压油缸进油孔相连，阀杆柄与开启顶杆相连。一自动回油阀由阀体、圆柱体阀杆、进油孔、出油孔、阀杆撬杆、阀杆柄、阀杆槽、连接头组成。将阀体连接头安装在大回气缸密封盖回油阀孔上，进油孔经导油管与液压油缸排油孔相连，出油孔经导油管与储油箱回油孔相连，阀杆撬杆与阀杆槽相连。一进气阀由阀体、进气孔、连接头、密封钢珠组成。将阀体连接头安装在大回气缸密封盖上和高压储气罐密封头上与补气缸进气孔上.一气体控制阀由阀体、密封钢珠、弹簧、进气孔、出气孔、阀杆、阀柄组成。将阀进气孔、出气孔与导气管连接在一起，导气管一端安装在储气罐排气孔上，另一端安装在气动机进气孔上，用踏板或手柄控制气阀。一大回气缸减压阀由阀体、进气孔、连接头、弹簧、密封钢珠、钢珠顶杆、阀柄组成。将钢珠、弹簧、顶杆装入阀体后，将连接头安装在大回气缸排气孔上，阀柄与控制拉杆或拉线相连。

本发明结构简单，易于制造，并且制造成本低，无能源消耗，无废气污染。

以下结合附图对本发明上述的和另外的技术特征做详细说明。

附图说明

图1为本发明的整体结构图

图2为本发明的高压储气罐正面剖视图

图3A为本发明的气动机正面剖视图，B为侧面剖视图，

图4为本发明的齿轮泵侧面剖视图

图5A为本发明的大回气缸、小回气缸、补气缸、伸缩式液压油缸正面剖视图，B为侧视图

图6为本发明的自动进油阀和自动回油阀上面俯视剖视图

图7为本发明的进气阀上面俯视剖视图

图8为本发明的回气缸、减压阀上面俯视剖视图

图9为本发明的底盘上面俯视图

附图符号说明：1-高压储气罐2-气体控制阀3-气动机进气管4-气动机5-气动机排气管6-连轴器7-齿轮泵8-齿轮泵排油管9-储油箱10-液压油缸回油管11-大回气缸进气阀12-液压油缸进油管13-自动进油阀14-大回气缸26-小回气缸15-伸缩式液压油缸16-补气缸进气孔17-补气缸18-补气缸排气孔19-自动回油阀20-大回气缸排气孔21-补气缸排气管22-大回气缸排气管23-大回气缸减压阀24-底盘1.1-高压储气罐排气孔1.2-高压储气罐底座1.3-高压储气罐罐体1.4-高压储气罐喇叭式排气管1.5-高压储气罐大回气缸进气阀孔1.6-高压储气罐补气缸进气阀孔1.7-高压储气罐安全阀1.8-高压储气罐充气阀1.9-高压储气罐压力表4.1-气动机排气孔4.2-气动机底座4.3-气动机转子风叶槽4.4-气动机密封盖4.5-气动机轴承座4.6-气动机转子轴4.7-气动机轴密封槽4.8-气动机转子体4.9-气动机进气孔4.10-气动机外壳4.11-气动机活动式风叶4.12-气动机偏心套7.1-齿轮泵机壳7.2-齿轮泵主动轮7.3-齿轮泵从动轮7.4-齿轮泵安全阀7.5-齿轮泵排油孔7.6-齿轮泵安全阀调整螺母7.7-储油箱和齿轮泵连接盘7.8-安全阀、回油槽9.1-储油箱体9.2-进油孔9.3-油箱盖14.1-大回气缸盘式活塞14.2-大回气缸活塞环卡槽14.3-大回气缸缸体14.4-大回气缸进气阀孔14.5-大回气缸进油阀孔14.6-大回气缸密封盖14.7-大回气缸回油阀孔14.8-大回气缸排气阀孔14.9-自动进出油阀开启顶杆套筒14.10-大回气缸减压阀孔26.1-小回气缸活塞26.2-小回气缸活塞连杆25-小回气缸进气孔27-小回气缸排气孔15.1-伸缩式液压油缸缸体15.2-伸缩式液压油缸伸缩套筒15.3-伸缩式液压油缸进油孔15.4-伸缩式液压油缸回油孔17.1-补气缸缸体17.2-补气缸活塞17.3-补气缸排气孔17.4-补气缸进气孔17.5-补气缸活塞连杆13.1-自动进油阀出油孔13.2-自动进油阀滑动阀杆13.3-自动进油阀撬杆13.4-自动进油阀连接头13.5-自动进油阀进油孔13.6-自动进油阀阀体13.7-自动进油阀阀杆柄13.8-自动进油阀阀杆调整栓13.9-自动进油阀阀杆槽11.1-自动进气阀进气孔11.2-自动进气阀阀体11.3-自动进气阀密封钢珠11.4-自动进气阀钢珠十字挡杆11.5-自动进气阀连接头19.1-自动回油阀出油孔19.2-自动回油阀滑动阀杆19.3-自动回油阀撬杆19.4-自动回油阀连接头19.5-自动回油阀进油孔19.6-自动回油阀阀体19.8-自动回油阀阀杆调整栓19.7-自动回油阀阀杆柄19.9自动回油阀阀杆槽23.1-大回气缸减压阀弹簧23.2-大回气缸减压阀连接头23.3-大回气缸减压阀阀体23.4-大回气缸减压阀密封钢珠23.5-大回气缸减压阀钢珠顶杆23.6-大回气缸减压阀阀柄

具体实施方式

请参阅图1至图9，其中本空气发动机主要是由高压储气罐1气动机4齿轮泵7储油箱9大回气缸14小回气缸26补气缸17伸缩式液压油缸15自动进油阀13自动回油阀19自动进气阀11进油管8回油管10进气管3、5回气管21、22大回气缸减压阀23底盘24组成。其中底盘24是长方形钢板，四角设有地脚丝孔，中间安装有气动机4、高压储气罐1、齿轮泵7、大回气缸14，其中高压储气罐1为卧式圆柱体高压容器，罐外安装有排气螺孔1.1鞍式底座1.2大小回气缸进气阀1.5补气缸进气阀1.6安全阀1.7充气阀1.8压力表1.9罐内安装有喇叭式排气管1.4，喇叭口正对进气阀孔，当高压气体通过喇叭口向外排放时，喇叭口小范围形成低压区，可降低进气阻力，以便于大回气缸14小回气缸26补气缸17所排出的气体快速进入储气罐，将气体控制阀2与导气管3相连接后，把导气管一端与高压储气罐排气孔1.1相连接，另一端与气动机进气孔4.9相连接。其中气动机外壳4.10与底座4.2为连体式结构，把底座4.2用紧固件固定在底盘24上，把偏心套4.12安放到机壳4.10内，再把风叶4.11放入风叶槽4.3内，而后将转子4.8放入机壳偏心套4.12内，将轴承放入密封盖4.4后，把密封盖4.4安装在机壳4.10两端上，把密封圈放入密封槽4.7内，再将转子轴4.6一端安装上联轴器6，与齿轮泵主动轮轴相对接.其中齿轮泵7和储油箱9.1经连接盘7.7连接后成为一体，用紧固件与底盘24相连，将主动轮7.2和从动轮7.3以及安全阀7.4一并安装到泵壳7.1内，密封后将排油管8与进油阀13.5相连，另一端与齿轮泵7.5相连，将回油管10一端与回油阀19.1相连，另一端与储油箱9.2相连。其中大回气缸14为卧式圆柱体机壳，机壳两端安装有相对称的两个密封盖14.6，两个密封盖上分别相对称的安装有伸缩式液压油缸15.1，小回气缸26，补气缸17，进气阀13，自动回油阀19，进气孔11，排气孔20，回气缸14内安装有盘式活塞14.1，盘式活塞左右两面与伸缩式液压油缸伸缩套筒相连，大回气缸14缸外上方安装有自动回油阀开启顶杆套筒14.9，缸体下方安装有自动进油阀开启顶杆套筒，开启顶杆装入套筒后，顶杆两端分别与回油阀柄和进油阀柄相连。其中自动进油阀13为反向控制阀，即用左端油阀开启右端伸缩式液压油缸，右端油阀开启左端伸缩式液压油缸，用导油管一端连接在伸缩式液压油缸进油孔15.3上，另一端接在左端进油阀13.1上，同样用导油管一端连接在伸缩式液压油缸进油孔15.3上，另一端连接在右端进油阀13.1上，当盘式活塞在液压油缸推动下走到左端时，盘式活塞推动左端油阀撬杆关闭油阀，在关闭同时，右端油阀由顶杆开启。同样当盘式活塞移动到大回气缸右端时，右端油阀关闭，左端油阀开启。其中自动回油阀连接头19.4安装在大回气缸密封盖14.9上，用导油管一端连在伸缩式液压油缸回油孔15.4上，另一端连在自动回油阀进油孔13.5上，把回油阀出油孔13.1与导油管10一端相连，把回油阀杆柄与开启顶杆相连，当盘式活塞移动到左端时，活塞上柱体销头顶住回油阀撬杆后，左端油阀关闭，同时右端在顶杆作用下开启。其中大回气缸减压阀23，将大回气缸减压阀连接头23.2安装在大回气缸减压阀孔14.10上，将大回气缸减压阀阀柄23.6与操纵拉杆相连。其中进气阀11，把进气阀连接头11.5与大回气缸进气阀孔14.4连接后，用气动机排气管5一端与进气阀进气孔11.1连接，另一端与气动机排气孔4.1相连，同样将进气阀也对称的安装在大回气缸另一端密封盖上。其中用补气缸排气管21一端与进气阀进气孔11.1连接后，把进气阀连接头11.5与高压储气罐补气缸进气阀孔1.6相连，同样用大回气缸排气管22一端与进气阀进气孔11.1连接后，把进气阀连接头11.5与高压储气罐大回气缸进气阀孔1.5相连。

其中：小回气缸26、缸体为卧式圆柱体，一端安装有密封盖，另一端安装在大回气缸密封盖14.6上，缸内装有活塞26.1、活塞连杆26.2，活塞连杆一端连接在活塞26.1上，另一端连接大回气缸盘式活塞14.1，缸体外设有进气孔25，排气孔27，用导气管一端与进气阀进气孔11.1连接后，把另一端与排气孔27相连。而后把进气阀连接头11.5与高压储气罐补气缸进气阀孔1.5连接。用同样的方法把回气缸另一端小回气缸连接好。当大回气缸盘式活塞往复移动时一并带动小回气缸活塞随之移动。其中：补气缸17，缸体为卧式圆柱体，一端安装有密封盖，另一端安装在大回气缸密封盖14.6上，缸内装有盘式活塞17.2、伸缩式活塞连杆17.5，活塞连杆一端连接活塞17.2另一端连接回气缸盘式活塞14.1，缸体外设有进气孔16，排气孔18，用导气管一端与进气阀进气孔11.1连接后，把另一端与排气孔18相连。而后把进气阀连接头11.5与高压储气罐补气缸进气阀孔1.6连接。用同样的方法把大回气缸另一端补气缸连接好.当大回气缸盘式活塞往复移动时一并带动补气缸活塞随之移动。

以上对本发明而言只是说明性的而非限制性的。在不脱离以下所附权利限定的精神和范围情况下可作出许多修改，变化或等效。

Claims (6)

1.一种空气发动机，它包括高压储气罐、气动机、大回气缸、小回气缸、补气缸、齿轮泵、储油箱、伸缩式液压油缸、大回气缸减压阀、气体控制阀、进气阀、导气管、导油管、自动进油阀、自动出油阀、自动进油阀开启顶杆。其特征在于：

一高压储气罐为卧式圆柱体，罐体外安装有压力表、进气阀、安全阀、排气孔，缸体内安装有喇叭式排气管，排气管出口与罐体排气孔相连，喇叭式进气口与罐体进气口相对应。

一气动机为卧式圆柱体机壳，机壳下设有底座，两端设有密封盖，机壳内设有偏心套和转子，转子上设有风叶槽，风叶槽内装有活动式风叶，转子轴在密闭状态下伸出两端密封盖外，一端带动从动机，另一端带动齿轮泵，机壳外设有进气孔、排气孔。

一大回气缸为卧式圆柱体机壳，机壳下设有底座，两端设有密封盖，两端密封盖相对称地安装有伸缩式液压油缸，小回气缸，补气缸，进气阀，自动进油阀，自动出油阀，排气孔，机壳内设有盘式活塞，活塞左右两面与液压油缸伸缩套筒和小回气缸、补气缸活塞连杆相连，缸体外设有气体减压阀，设有油阀开启顶杆套筒，进气阀进气孔经导气管与气动机排气孔相连，进油阀进油孔经导油管与齿轮泵排油孔相连，进油阀出油孔与液压油缸进油孔相连，回油阀排油孔经导油管与储油箱相连，回油阀进油孔经导油管与液压油缸出油孔相连，排气孔经导气管与高压储气罐进气阀进气孔相连。

一小回气缸为卧式圆柱体机壳，缸体一端设有密封盖，另一端连接在大回气缸密封盖上，缸体外设有进气孔、排气孔，缸体内设有活塞和活塞连杆，活塞连杆与大回气缸盘式活塞相连，活塞连杆另一端与小回气缸活塞相连，进气阀安装在进气孔后，进气阀进气孔与大回气缸排气孔相通，排气孔经导气管与高压储气罐进气阀进气孔相连。

一补气缸为卧式圆柱体机壳，缸体一端设有密封盖，另一端连接在大回气缸密封盖上，缸体外设有进气孔、排气孔，缸体内设有活塞和活塞连杆，活塞连杆与大回气缸盘式活塞相连，活塞连杆另一端与补气缸活塞相连，进气阀安装在进气孔后，进气阀进气孔与空间大气相通，排气孔经导气管与高压储气罐进气阀进气孔相连。

一齿轮泵为外齿轮泵，泵体为卧式长方体，内设有主动齿轮、从动齿轮、安全阀、安全阀回油槽，主动齿轮轴与气动机转子轴相连，泵体上方设有进油孔，下方设有排油孔，进油孔经连接盘与储油箱出油口相连，排油孔经导油管与自动进油阀进油孔相连。

一储油箱为长方体容器，上面设有进油孔、油箱盖，下面设有出油孔，出油孔经连接盘与齿轮泵进油孔相连后，与泵体形成整体结构，进油孔经导油管与回油阀出油孔相连。

一伸缩式液压油缸为圆柱体缸体，一端设有密封盖，另一端设有密封胶圈，并与大回气缸密封盖相连，缸内有伸缩套筒，套筒顶端伸入大回气缸内与盘式活塞相连，缸体外设有进油孔和出油孔，进油孔经导油管与进油阀出油孔相连，回油孔经导油管与回油阀进油孔相连。

一气体控制阀设有进气孔、连接头、排气孔、脚踏阀柄或手动阀柄、密封钢珠、弹簧、钢珠顶杆，进气孔和排气孔与导气管相连接后，一端与高压储气罐排气孔相连，另一端与气动机进气孔相连。

一进气阀为圆柱阀体，一端设有进气螺孔，另一端设有连接头，阀内靠排气孔一端装有密封钢珠，钢珠右边为缩颈进气孔，左边为十字钢销，钢珠在阀内根据气压差左右移动。

一导气管为高压输气管，两端设有连接螺栓和螺母。

一导油管为高压输油管，两端设有连接螺栓和螺母。

一自动进油阀、自动出油阀，为长方形阀体，阀体外设有连接头、进油孔、出油孔、阀杆调整螺栓，阀体内设有滑动阀杆，阀杆上设有排油槽，靠大回气缸一端的阀杆端设有撬杆槽、阀杆柄，阀体与大回气缸连接一端设有撬杆，撬杆一端伸入撬杆槽，另一端伸出阀体外.阀柄与开启顶杆相连接。

一自动油阀开启顶杆，为高强度圆柱体，顶杆两端设有连接螺栓，与自动油阀阀杆柄相连接。

一大回气缸减压阀为长方形阀体，一端设有连接头，另一端设有阀柄，阀体内设有密封钢珠、弹簧、钢珠顶杆，将连接头安装在大回气缸排气孔内，当大回气缸内气体较高，气动机转速低或停转时可拉动阀柄减压。

2.根据权利要求1所述的空气发动机，其特征在于所述的自动进油阀为反向控制阀，即安装在大回气缸密封盖上的自动进油阀，左端开启后给右端液压油缸进油，右端开启后给左端液压油缸进油。

3.根据权利要求1所述的空气发动机，其特征在于所述的大回气缸上所设的排气孔数量，小回气缸数量，补气缸数量，可根据大回气缸进气量、排气量大小增加或减少。

4.根据权利要求1所述的空气发动机，其特征在于所述的高压储气罐上所设置的进气孔数量可根据大小回气缸、补气缸进气量和排气量大小增加或减少。

5.根据权利要求1所述的空气发动机，其特征在与所述的高压储气罐安装位置可移动，根据实际需要安装在相应的位置。

6.根据权利要求1所述的空气发动机，其特征在与所述的大回气缸安装位置可移动，根据实际需要安装在相应的位置。

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