CN102588096B - 往复直线运动与圆周运动转换发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种往复直线运动与圆周运动转换发动机，包括机架、电机、导向轴、水平运动的推杆、桃圆轮、动力轴和零克轮，所述推杆安装有导向轴，导向轴固定在导向轴轴承上，零克轴上设有零克轮，零克轴被固定在推杆上，其特征在于，所述桃圆轮中间空心，并固定在动力轴上，所述动力轴安装在机架上，其一端与圆盘电动机连接。本发明将零克轮的设置在桃圆轮凸缘内侧，减少了桃圆轮的厚度和损耗，节约了成本。

Description

往复直线运动与圆周运动转换发动机

技术领域

本发明涉及将往复直线运动转换为圆周运动的传动机构，特别是涉及一种往复直线运动与圆周运动转换发动机。 

背景技术

目前所见的内燃发动机的动力输出是通过活塞往复运动带动曲轴连杆机构实现圆周运动做功，带动机器运转，内燃发动机的动力输出与曲轴推角有关，推角大，输出功率大，推角小则输出功率小，一般曲轴最大的推角只能达到45度，所以传统曲轴存在着以下许多缺点：1、力臂处于（45度角）时，连杆往复作导向运动，会造成强烈震动，使机器寿命缩短；2、曲轴摆动时，活塞与缸体强烈摩擦使得润滑油温度升高，缸体容易失圆；3、曲轴转动时，摆动的弧度过大，平行性能就越差，马力相应下降，震动也相应强烈，造成机器寿命缩短；4、曲轴摆动的弧度过小，活塞行程缩短，马力也相应变小，此时，内燃机燃烧率差，油耗增加，排出的污染物也加大。 

近年来一些公开文献报道了一些取代内燃机曲轴的机构，例如： 

1、中国专利，申请号：200310101163.0申请日：2003.10.21名称：活塞式无曲轴发动机，公开(公告)号：CN1529045申请(专利权)人：程远，地址：福建省福州市鼓楼区湖滨路城边曹28号3号楼902室，发明(设计)人：程远，摘要：一种无曲轴活塞式发动机，由移动齿轮、与活塞固接的齿条以及固接在直型输出主轴上的驱动齿轮构成的动力转换机构，取代了传统的曲轴连杆机构，并克服了现有无曲轴发动机的不足之处；所述的移动齿轮可以在“接合”位置与“非接合”位置之间移动，使齿条与驱动齿轮间的动力传输链处于通、断两种状态；在活塞的爆发行程，可以通过该动力传输链向直型主轴输出动力；而活塞的返向运动则不会影响输出主轴的运动；随着移动齿轮周期性地“接合”移动，在其他辅助系统和机构的配合下，活塞的往复直线运动就可以转换成发动机主轴的持续单向旋转动力输出。该转换机构可应用于汽油、柴油、燃气等内燃机，以及活塞式蒸汽机等。 

2、中国专利，申请号：200510102408.0，申请日：2005.09.09名称：无曲轴圆盘形复合内燃机，公开(公告)号：CN1776207，申请(专利权)人：曾庆仁;曾繁星，地址：辽宁省葫芦岛市绥中县前所镇洪家村，发明(设计)人：曾庆仁，摘要：无曲轴圆盘形复合内燃机取消了曲轴；活塞从传统的直线运动改为圆周运动。因为摒弃了曲柄连杆机构和进排气门和相应的凸轮机构，使机械能损减少了5.85％，又因采用了利用废气推动涡轮机的复合机构，还可回收32％废气损失中的30％，即9.6％，这样就可提高效率大约15.45％，可节省能源34％。 本发明因为是圆盘形缸体，如果加大直径就可设置多个活塞同时工作，从而提高输出功率，为它在航空领域特别是在直升飞机上应用开辟较大的空间。 

3、中国专利，申请号：93239165.6申请日：1993.08.19名称：往复直线运动与圆周运动相互转换的装置，公开(公告)号：CN2167238申请(专利权)人：张翅，地址：四川省万源县罗文中学发明(设计)人：张翅，摘要：一种用于内燃机的往复直线运动与圆周运动相互转换的装置，它包括有能与作往复直线运动的部件（活塞）相装联的两根调头平行配置的结构相同的齿条，装于两齿条之间的非全圆齿轮，支承非全圆齿轮的传动轴，齿条和非全圆齿轮的齿、齿槽呈一一对应设置，能相互啮合和平稳挂接、脱离。使用这种结构可替代曲轴连杆机构，使整机结构简化、紧凑，效率提高1—3％，运行安全可靠。 

4、申请号：02114648.9申请日：2002.06.26名称：一种实现直线/旋转运动互换的方法与装置，公开(公告)号：CN1464209，申请(专利权)人：马德民，地址：陕西省西安市友谊西路127号，发明(设计)人：马德民;张璎，摘要：一种实现直线/旋转运动互换的方法和装置。为克服现有技术中此类装置效率低、成本高、工艺复杂的缺点，一种两面带齿的齿条与一种仅在部分圆周上有齿的半齿轮，通过半齿轮轮齿与双面齿条不同面上齿牙的交替啮合，实现往复直线运动与持续同向旋转运动的相互转换。本发明适用于需将直线与旋转运动进行互换的各类装置(如取代汽车、轮船、活塞式飞机发动机中的连杆与曲轴)，具有效率高，成本低、传动可靠的特点。 

从上述公开的专利中了解到，为了克服现有内燃机曲轴运动带来的功耗，人们设计了齿条、齿轮、通过动力传输链向直型主轴输出动力，或者改进了内燃机的结构，但是这些设计仍然存在着一些缺点：1、齿条、齿轮损耗无用功的现象；2、齿条、齿轮在高速状态不能运行；3、当齿条、齿轮运行时间长久磨损以后，将会使输出轴产生位移，影响机器的工作，甚至产生噪声大等问题。确切地说，齿条、齿轮除了在低速、负荷不大的情况下勉强可以使用，在高速和负荷大的机械中还不如曲轴系统的特性。 

本发明人莫春浩于2002年04月20日向国家知识产权局申请了“一种取代内燃机曲轴系统的装置”的专利，申请号02229156．3，该装置由大飞轮和小飞轮构成，小飞轮镶嵌状装在大飞轮凹槽的轴上，再通过小飞轮的偏心轴与连接内燃机活塞的活塞推杆连接。通过活塞推动活塞推杆往复运动，带动小飞轮自转和绕大飞轮圆心转动，并带动大飞轮及与之连接的动力轴沿其圆心转动，实现做功。但是本发明人公开的这个专利还存在着以下几个问题，1、小飞轮直径小，带动大飞轮转动时候受力大，小飞轮容易损坏，2、当大飞轮的轴与活塞推杆中心重合的时候，不能转动，只能够依靠惯性运动，这样做功就不能连续，也就是说，直线运动的活塞推杆变成圆周运动时候的零角度（上死点、下死点、中间死点重合的情况）存在，使 其做功在零角度的时候消失；3、原始起动的时候需要用人工或机械将大飞轮拨动才能够进行，操作起来比较麻烦。以后本发明人对上述的取代内燃机曲轴系统的装置又进行了改进，申请了新的专利：申请号：200810073509.3申请日：2008.03.26名称：以往复直线运动方式取代汽缸曲轴系统的机构公开(公告)号：CN101251177申请(专利权)人：莫春浩地址：广西壮族自治区灵山县武利镇青云路4号发明(设计)人：莫春浩;莫长城;莫长健;莫长创，摘要：一种汽缸(包括内燃机和压缩机)活塞的传动机构，特别是对现有曲轴传动机构的改进，包括活塞推杆、支撑活塞推杆的支承座、大飞轮和偏心轴，活塞推杆的一端与汽缸的活塞连接，大飞轮上固定有动力输出轴，接运转机械，其特点是：活塞推杆的两端安装有活塞推杆支承轴承，活塞推杆的中间部位设有中间轴，与大飞轮圆心重叠，大飞轮的体内镶嵌有小于大飞轮的偏心凹槽轴，大飞轮的一面与活塞推杆配合，另一面固定有动力输出轴；在活塞推杆上设置2个以上或多个推动零角度的零克轴，在大飞轮上面，凹槽轴两边固定有两片或多片弧形的零克片。它克服了传统曲轴机构运动不平稳，汽缸寿命短以及输出功耗大的缺点，输出动力稳定，提高了功效，可以在高速下运转，设备运转寿命长。 

本发明人将安装有活塞推杆支承轴承活塞推杆运行了一段时间，并在动力输出方面进行了试验，证明比申请号02229156．3有了较大的进步，输出平稳，功效提高，但是动力轴可不能加长，缸数受限，由于在活塞推杆上设置2个以上或多个推动零角度的零克轴，在大飞轮上面，凹槽轴两边固定有两片或多片弧形的零克片。这些弧形的零克片制作比较麻烦，实施起来不容易批量生产。之后本发明人对上述发明以往复直线运动方式取代汽缸曲轴系统的机构进行了改进，申请了新的专利：申请号：200910114434.3申请日：2009.9.27，名称：往复直线运动转换为圆周运动的传动机构，公开（公告）号CN101660593A，发明(设计)人：莫春浩;莫长城;莫长健;莫长创，摘要：一种往复直线运动转换为圆周运动的传动机构,包括与输入动力水平运动连接的活塞推杆、支承座和大飞轮,在活塞推杆的中间部位设有零克轴,零克轴上装有零克轮,其特征在于:大飞轮上固定有一个中间空心的桃圆轮,零克轮边紧贴桃圆轮边,动力轴中心穿过大飞轮的中心并成为一体,动力轴安装在动力轴承上,该机构能够减少活塞对气缸的磨损,能长时间保证气缸在不失圆的状态下持续工作,降低摩擦产生的温度,这样发动机的就可以在密封和润滑的状态下工作,进而提高发动机的输出功率。 

本发明在对往复直线运动转换为圆周运动的传动机构的发明创造过程中，在提出桃圆轮的概念，并根据试验得出：运用桃圆轮配合直线运动推杆可以输出平稳，有效的将直线运动转换成为圆周运动。然而，通过实际试验，本发明人也发现专利往复直线运动转换为圆周运动的传动机构的一些缺点，例如，由于零克轮设置在桃圆轮的两侧，无形中增加了推柄点的长度，使得整个机构体积变长；由于零克轮是与桃圆轮外边紧贴，这就需要桃圆轮要有较宽 的轮宽，才能使得保证其与零克轮接触时运行更平稳。 

另外，在先前的发明往复直线运动转换为圆周运动的传动机构推广过程中，本发明人认为，现在对发动机的需求朝着小体积，高性能方向发展，因此这就需要一种体积小，性能高的电动机带动推杆运动，并将直线运动通过桃圆轮扩大输出功率，直流电电动机则是最佳的选择。 

现有的交直流电动机上的转子或定子上面安装有永磁铁，永磁铁的对面是转子或是定子，它们都设置有坑槽，在坑槽里嵌装有导线圈，线圈在通电工作时每个线圈里就能产生一对南北磁极，但是在工作中，只有一个磁极作功，而另一个磁极被转子中心轴的外圆铁和其它的异性磁极产生短路导致闭合消失或者是被定子的外围圆铁框同异性的磁极产生导致短路闭合消失。实质上传统的交直流永磁铁的电动机功率都被损失将近过半，由于另一向电磁极互相产生闭路损失功率，所以传统的交直流电动机只能是单向作功。 

发明内容

本发明的目的是提供一种往复直线运动与圆周运动转换发动机，达到缩小现有往复直线运动转换为圆周运动的传动机构体积，并通过安装直线型发电动机与圆盘型电动机实现往复直线运动与圆周运动的转换。 

本发明的方案是通过这样实现的：一种往复直线运动与圆周运动转换发动机，包括机架、电机、导向轴、水平运动的推杆、桃圆轮、动力轴和零克轮，所述推杆安装有导向轴，导向轴固定在导向轴轴承上，零克轴上设有零克轮，零克轴被固定在推杆上，其特征在于，所述桃圆轮中间空心，并固定在动力轴上，所述动力轴安装在机架上，其一端与圆盘电动机连接；所述桃圆轮边缘部分设有凸缘，零克轮轮边紧贴凸缘内边，所述推杆下部设置并连接有直线型电动机。通过改变原有零克轮与桃圆轮的传动位置，缩短了推柄点的距离，从而减少整个发动机的体积，减少桃圆轮的厚度。 

以上所述直线型电机和圆盘电动机包括磁铁、线圈和线芯，所述线圈缠绕在线芯上，线圈两端设有磁铁，线芯与磁铁相垂直，线圈与磁铁的磁感线相垂直。 

以上所述的线芯包括金属片和绝缘片，例如厚粘胶、橡胶等，金属片和绝缘片交替连接，所述金属片之间间隔距离是0.1mm。 

以上所述直线型电机磁铁分成两排以直线排列安装在机架上。 

以上所述圆盘电动机中的线圈以线圈圆盘为中心环形分布在线圈圆盘中，所述线圈圆盘两个端面分别固定有磁铁。 

本发明的具体的机构连接方式如下：推杆安装有导向轴，导向轴固定在导向轴轴承上，零克轴上设有零克轮，零克轴被固定在推杆上，桃圆轮中间空心，并通过镶嵌结构或螺钉固 定在动力轴上成为一体，所述动力轴安装在机架上，其一端与圆盘电动机的中心连接；桃圆轮边缘部分的凸缘与零克轮轮边紧贴凸缘内边；直线型电机的磁铁分成两排以直线排列安装在机架上，线圈缠绕在线芯上，线芯由间隔的金属片组成，金属片之间用绝缘片隔开，例如用厚胶水粘接，线圈设置在两排磁铁之间，线芯镶嵌在推板，推板上部与推杆通过胶接或焊接的方式固定连接。 

本发明的往复直线运动与圆周运动相互转换的工作原理是：桃圆轮固定在动力轴上，往复直线运动转换为圆周运动时，直线型电动机带动推杆做直线往复运动，推杆上设有零克轴，零克轴上装有零克轮，零克轮带动了桃圆轮，桃圆轮带动了动力轴转动输出功率；当圆周运动转换为往复直线运动时，圆盘电动机带动动力轴和桃圆轮转动，桃圆轮带动零克轮转动，从而使得推杆做直线往复运动。 

桃圆轮是本发明人莫春浩的提出的发明，最初概念在申请号“200810073509在专利说明书中已详细说明”，而零克轮在上述发明中也进行了详细的描述。 

本发人随后对根据先前的发明的不足进行改进，并在申请号为“200910114434.3”的发明中提出对桃圆轮不同的设计，以及对零克轮进行简化，该发明专利与2008年3月26日申请的“申请号为200810073509的发明不同之处，是在大飞轮上取消大轴承凹槽轴，使大飞轮上的动力轴穿过空心桃圆轮，同时穿过活塞推杆，使动力轴可以任意加长，缸数不限。空心桃圆轮是固定死在大飞轮上，它是由活塞推动推杆，推杆上设有零克轴，零克轴上装有零克轮，零克轮带动了桃圆轮，桃圆轮带动了大飞轮动力输出轴。由于在设计中是可以变换零克轴轮与桃圆轮的位置。在本发明中，与申请号为200910114434.3的发明结构不同之处在于，取消了大飞轮，在桃圆轮的边缘上增加凸缘，桃圆轮内凸缘与零克轮边缘贴紧，零克轮推动桃圆轮的内側转动作功，新改良的桃圆轮比专利号:200910114369.4的优点在于：在先发明中，零克轮是推桃圆轮的外边，现在的零克轮是装在桃圆轮的凸缘内边；本发明取消了大飞轮，使其结构的体积比原来的桃圆轮缩小一倍，节省了材料，传输功率比原来的桃圆轮更好，又能使桃圆轮的寿命增加。 

在往复直线运动与圆周运动相互转换过程中，桃圆轮出现有两种性能，一种是“直线转换圆周运动时，他能将原来的力扩大输出”。另一种是“圆周转换直线运动时，它只能将原来的力缩小输出”。它一边能扩大，另一边是缩小。这是它的特性。 

本发明人为了制造桃圆轮，经过深入研究，发现桃圆轮周长其遵循以下的计算公式： 

md=周长 

式中d为直径，m为常数，经过本发明人长期的计算和实验，求得，m=3.2323。 

桃圆轮特点是：桃圆轮在直线运动转换圆周运动时，它的推柄点（即零克轴与桃圆轮的 接触点）可以无限增长，而推杆的往复行程不会改变，时间也不改变。关于桃圆轮的详细特性，在本发明人在申请号为“200810073509在专利说明书中已详细说明”。 

根据桃圆轮可以扩大输出的特性，以及发动机向小型化发展的需求，本发明人将电动机引入该机构中，现有的交直流电动机上的转子或定子上面安装有永磁铁，永磁铁的对面是转子或是定子，它们都设置有坑槽，在坑槽里嵌装有导线圈，线圈在通电工作时每个线圈里就能产生一对南北磁极。但是在工作中，只有一个磁极作功，而另一个磁极被转子中心轴的外圆铁和其它的异性磁极产生短路，导致闭合消失或者是被定子的外围圆铁框同异性的磁极产生导致短路闭合消失。实质上传统的交直流永磁铁的电动机功率都被损失将近过半，由于另一向电磁极互相产生闭路损失功率，所以传统的交直流电动机只能是单向作功。 

通过交直流电机的特点，本发明人做一个实验，将磁铁叠加起来，检验磁力是否受到损失。假设：一个磁铁上是具有磁力五百高斯，如果将十个磁铁叠加起来，每个磁铁上都同样是具有五百高斯，应该是得到五千高斯才对，但结果不到一半。这个验证说明磁力是不能叠加，叠加是要受到损失，叠加越多，损失越多。说明上面所说的现有交直流电动机所产生电磁力叠加同样是受到损失。 

因此，通过上诉实验，本发明人对现有的发电机进行改进，发明出圆盘型电动机和直线型电动机，其工作原理是：在一个电动机线圈里，设置一对南北磁极，利用线圈双磁极面作功，使得电动机不存在短路闭合现象，减少电动机功率损失。即一个通电线圈里产生一对南北磁极，通过线圈垂直切割磁场线，使得线圈两磁极均受力做功，根据该原理设计出的电动机功率就要比传统电动机的功率要大很多。 

本发明中，直线型电动机运用在推杆中的工作原理如下：根据上述的实验原理，在推杆的下面安装上线圈，在线圈的两旁安装有永磁铁，并使得线圈能够垂直于两个磁铁的磁感线，在线圈通电时是能使线圈产生电磁场力并通过数码变频器可以在不同位置改变线圈磁极，使得线圈在磁场内都是要受永磁铁双面磁力，受永磁力推动在水平上推杆板的线圈双面电磁力总是要受永磁力的推动下前进，此时在水平上的推杆板设有零克轮，零克轮是以桃圆轮的凸缘内边吻合，当推杆板上的零克轮受到永磁力的推动就会带动桃圆轮向前移动，当线圈向前移动一端距离后，数码变频器变化线圈磁极，使线圈受到向后的磁力，推动推杆向后移动，这样就使得推杆可以不停地往复转动做功。 

本发明中，圆盘电动机运用在推杆中的工作原理如下：圆盘电动机线圈安装以线圈圆盘为中心环形分布在线圈圆盘上，然后将线圈圆盘板固定在动力轴上，桃圆轮的动力轴是跟该动力轴是连为一体的，在线圈圆盘的两边安装固定有永磁铁，在线圈通电时，线圈产生磁场力，经过数码变频器使线圈能够定时变化电磁力方向，线圈在磁铁电磁场能受到双向电磁力 作用，从而带动动力轴和桃圆轮转动。 

另外，本人在进行线圈实验过程中发现，现有技术中的线芯，都是多片连接的金属片组成，线圈在缠绕相互连接的金属片通电后作功，会与金属片产生蜗流，经本人实验，将金属片直接设置一定的间隔，可以有效的减少线圈与线芯之间产生涡流，因此在本发明中，线芯采用间隔的金属片组成，金属片之间有绝缘片，例如采用厚胶粘贴，所述金属片根据不同大小设立不同的间隔，其间隔距离是0.1mm。 

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果： 

1.在现有技术中，零克轮是推桃圆轮的外边，现在的零克轮是装在桃圆轮的凸缘内边，使其结构的厚度比原来的桃圆轮缩小一倍，缩短了推柄点，使传输功率比原来的桃圆轮高25%以上，同时使得桃圆轮的寿命增加，减少了制作成本；同时本发明中减少了大飞轮的使用，节约了制作成本。 

2.本发明中采用的直线型电动机和圆盘型电动机，通过在每个线圈两极设置磁铁，使得线圈通电后两极同时作功，即一个通电线圈里产生一对南北磁极，通过线圈垂直切割磁场线，使得线圈两磁极均受到永磁力作功，其比现有技术中的电动机功率高1倍以上。 

3.本发明中采用间隔的金属片制的线芯，该线芯在与通电的线圈作功的过程中，减少涡流损失，提高了线圈电磁的作功功率，比现有技术中采用的连接金属片功率提高1倍左右。 

4.本发明中，根据桃圆轮在往复直线运动与圆周运动转换过程中，出现有两种性能，一种是“直线转换圆周运动时，它能将原来的力扩大输出”。另一种是“圆周转换直线运动时，它只能将原来的力缩小输出”，在推杆和动力轴下设置直线型电动机和圆盘型电动机，让使用者更方便的将两种运动进行转化，例如：低速的直线型电动机通过桃圆轮将运动方式转换并扩大功率，这种类型的转化可以运用到摩托车，电动车发动机上；利用高速的圆盘电动机通过桃圆轮将运动方式转换并缩小功率，这种转化可以运用到发电机或纺织机上。 

附图说明

图1是本发明往复直线运动与圆周运动转换发动机的主视图； 

图2是本发明往复直线运动与圆周运动转换发动机的俯视图； 

图3是图2的A-A剖视图； 

图4是图1的B-B剖视图； 

图5是圆盘电动机的结构示意图； 

图6是线芯的结构示意图； 

图中零部件名称： 

机架1、导向轴2、推杆3、桃圆轮4、动力轴5、零克轮6、零克轴7、导向轴轴承8、 凸缘9、圆盘电动机10、导向轮11、直线型电动机12、线圈13、线芯14、条形磁铁15、推板16，线圈圆盘17、圆形磁铁18、金属片19，绝缘片20。 

具体实施方式

以下结合附图及实施例描述本发明往复直线运动与圆周运动转换发动机： 

如图1-4所示，本发明中，推杆3安装在导向轴2上，导向轴2固定在导向轴承8上，导向轴承8固定在机架1中，零克轴7安装有零克轮6，零克轴7被固定在推杆3上；桃圆轮4中间空心，其通过铆接与动力轴5固定成一体，动力轴5安装在机架1上，其中一端与圆盘电动机10连接。桃圆轮4的边缘部分设有凸缘9，零克轮6轮边紧贴凸缘9内边。推杆3下部连接有直线型电动机12,直线型电动机12包括线圈13和条形磁铁15，条形磁铁15分成两排安装在机架1上，线圈13和线芯14设在两排条形磁铁15之间，线圈13缠绕在线芯14上，线芯14与条形磁铁15相垂直，线圈13与条形磁铁15的磁感线相垂直；线芯14通过粘胶固定在推板16上，推板16与推杆3通过焊接的方式固定连接，推板16两旁设有导向轮11。 

如图5所示，本发明中的圆盘电动机10包括线圈圆盘17和圆形磁铁18，线圈13缠绕在线芯14上，线芯14被固定在线圈圆盘17中，线圈圆盘17两端设有圆形磁铁18，圆盘电动机10固定在机架1上。 

如图6所示，本发明中的线芯14是由金属片19和绝缘片20（可以用厚粘胶）组成，它们之间相互交替连接。 

本发明往复直线运动与圆周运动转换发动机工作工程如下： 

若需要将往复直线运动转换为圆周运动，则启动直线型电动机12，关闭圆盘电动机10，直线型电动机12推动推杆3做往复直线运动，零克轮6旋转，由于零克轮6紧贴桃圆轮4凸缘9内边，因此零克轮6带动桃圆轮4转动，往复运动被转换成为圆周运动。 

采用直线型电机输出的运动可以推动各种需要圆周运动的机械，并通过桃圆轮扩大输出功率例如，抽水机、石油泵等，也可以用于交通工具的曲轴转换。 

若需要将圆周运动转换成为往复直线运动，则启动圆盘电动机10，关闭直线型电机12，圆盘电动机10带动动力轴5转动，动力轴5上固定有桃圆轮4，因此桃圆轮4带动零克轮6转动，从而使得推杆3做往复直线运动，此时圆周运动则转换成为往复直线运动。 

采用圆盘电动机输出的运动，可以推动需要直线往复运动的机械，并通过桃圆轮缩小需要的输出功率，例如发电机、纺织机、电子刷等。 

实施例1： 

实施例1中采用两部模型样机做实验，样机1是将功率为50千瓦的直线型电动机连接在先技术“申请号为200910114434.3的往复直线运动转换为圆周运动的传动机构中的推杆，桃圆轮半径为10CM。样机2是本发明往复直线运动与圆周运动转换发动机，其中，直线型电动机功率同样为50千瓦，桃圆轮半径为10CM，将两部样机微型抽水泵同时进行抽水实验，两部样机分别抽40斤水，检测出，样机1耗时8分钟，而样机1耗时6分。结论是本发明中比在先发明的输出功率大25%；再同时运行两部样机120分钟，进行磨损测试，在先技术中的桃圆轮比本发明中的桃圆轮磨损率高2倍以上。 

实施例2： 

实施例2同样采用两部模型样机做实验，样机1是采用本发明中的直线型电动机，其功率为50千瓦；样机2采用现有技术中的线性电动机，功率同样为50千瓦。样机1和样机2其他的部件相同，桃源轮半径为10CM，将两部样机微型抽水泵同时进行抽水实验，两部样机分别抽40斤水，检测出，样机1耗时6分钟，样机2耗时13分。结论是在相同额定功率下，本发明的直线型电动机比现有技术中的线性电动机输出功率高1倍左右。 

实施例3： 

实施例3同样采用两部模型样机做实验，样机1是采用本发明中的圆盘电动机，其功率为50千瓦；样机2采用现有技术中的旋转式电动机，功率同样为50千瓦。样机1和样机2其他的部件相同，桃源轮半径为10CM，在推杆端部装有行程测量器，两部样机同时运行10分钟，经过检测样机1比样机2的往复行程多1.1倍。结论是在相同额定功率下，本发明的圆盘型电动机比现有技术中的旋转式电动机输出功率高1倍左右。 

Claims (5)

1.一种往复直线运动与圆周运动转换发动机，包括机架（1）、电机、导向轴（2）、水平运动的推杆（3）、桃圆轮（4）、动力轴（5）和零克轮（6），所述推杆（3）安装有导向轴（2），导向轴（2）固定在导向轴轴承（8）上，零克轴（7）上设有零克轮（6），零克轴（7）被固定在推杆（3）上，其特征在于，所述桃圆轮（4）中间空心，并固定在动力轴（5）上，所述动力轴（5）安装在机架上，其一端与圆盘电动机（10）连接；所述桃圆轮（4）边缘部分设有凸缘（9），零克轮（6）轮边紧贴凸缘（9）内边，所述推杆（3）下部设置并连接有直线型电动机（12）。 

2.根据权利要求1所述的往复直线运动与圆周运动转换发动机，其特征在于，所述直线型电动机（12）和圆盘电动机（10）包括磁铁、线圈（13）和线芯（14），所述线圈（13）缠绕在线芯（14）上，线圈（13）两端设有磁铁，线芯（14）与磁铁相垂直，线圈（13）与磁铁的磁感线相垂直。 

3.根据权利要求2所述的往复直线运动与圆周运动转换发动机，其特征在于，所述的线芯（14）包括金属片（19）和绝缘片（20），金属片（19）和绝缘片（20）交替连接，所述金属片（19）之间间隔距离是0.1mm。 

4.根据权利要求2所述的往复直线运动与圆周运动转换发动机，其特征在于，所述直线型电动机（12）磁铁分成两排以直线排列安装在机架（1）上。 

5.根据权利要求2所述的往复直线运动与圆周运动转换发动机，其特征在于，所述圆盘电动机（10）中的线圈（13）以线圈圆盘（17）为中心环形分布在线圈圆盘（17）中，所述线圈圆盘（17）两个端面分别固定有磁铁。 

Images