CN105464707A

CN105464707A - 弹性气动发动机

Info

Publication number: CN105464707A
Application number: CN201410393415.XA
Authority: CN
Inventors: 徐建宁
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2016-04-06

Abstract

本发明公开一种弹性气动发动机，它是将能够耐高压的弹性橡胶波纹管封闭在前后端板之间，其中后端板的中心固定一根拉杆由前端板的中心孔穿出；在拉杆的前端依次活动铰接连杆和曲轴，构成曲柄连杆机构；在曲轴上设置有凸轮和飞轮；进排气机构通过凸轮的转动周期性开启和关闭为波纹管供气使波纹管拉伸或由飞轮使波纹管压缩，如此循环往复将压缩空气能转化为机械能对外输出。利用波纹管代替刚性的气缸具有结构简单，压缩空气不易泄露，整体质量轻的特点。由于没有刚性气缸的活塞和气缸壁之间的摩擦能够提高发动机的效率。

Description

弹性气动发动机

技术领域

本发明涉及一种弹性气动发动机，具体涉及利用压缩空气作为动力的曲柄连杆机构发动机。

背景技术

目前常规气缸与活塞采用刚性材料，结构较复杂，由于活塞和气缸为动态密封存在一定的漏气率和摩擦阻力。

发明内容

本发明提供一种弹性气动发动机，它是将能够耐高压的弹性橡胶波纹管封闭在前后端板之间，其中后端板的中心固定一根拉杆由前端板的中心孔穿出；在拉杆的前端依次活动铰接连杆和曲轴，构成曲柄连杆机构；在曲轴上设置有凸轮和飞轮；进排气机构通过凸轮的转动周期性开启和关闭为波纹管供气使波纹管拉伸或由飞轮使波纹管压缩，如此循环往复将压缩空气能转化为机械能对外输出。利用波纹管代替刚性的气缸具有结构简单，压缩空气不易泄露，整体质量轻的特点。由于没有刚性气缸的活塞和气缸壁之间的摩擦能够提高发动机的效率。

本发明是由如下技术方案实现的：一种弹性气动发动机，包括底板、设置在底板上的固定前端板的支架和固定曲轴的支架、分布在前后端板之间的波纹管、安装在后端板中心的拉杆、与拉杆依次活动铰接的连杆和曲轴、设置在曲轴上的凸轮和飞轮、与凸轮滑动接触的进气机构和排气机构；所述的前端板制有中心孔，中心孔的边缘设置有两个配气孔；所述的进气机构和排气机构为相同的结构：均由动杆、套装在动杆上的压缩弹簧和设置在动杆两端的柱形阀芯和滚轮、与动杆套装的外套管组成；所述的中心孔内配合有密封圈和直线轴承：所述的波纹管采用耐高压的弹性橡胶波纹管；其特征在于：所述的前端板与支架连接成整体结构；所述的后端板中心固定拉杆并套入波纹管，将拉杆由前端板的中心孔穿出，波纹管的两头由卡环封闭在前后端板上形成能够伸缩的结构；所述的拉杆的前端依次活动铰接连杆和曲轴构成曲柄连杆机构；所述的曲轴两端设置有凸轮，两个凸轮呈180度角分布，两个凸轮与进排气机构滑动接触为波纹管供气和排气；所述的曲轴的一端安装有飞轮，另外一端为动力输出轴。

所述的进气机构和排气机构的柱形阀芯固定在动杆的一端与前端板的配气孔配合，动杆的外套管与前端板固定，动杆的另一端套装压缩弹簧与外套管头接触，并将滚轮安装在动杆的头部，滚轮由压缩弹簧预紧和凸轮接触，动杆通过凸轮的转动使柱形阀芯间断开启和闭合为波纹管供气或者排气。

本发明的积极效果

1.利用波纹管替代刚性气缸，具有结构简单，整体质量轻的特点。

2.波纹管替代刚性气缸封闭性好，压缩空气不易泄露。

3.没有刚性气缸的活塞和气缸壁之间的摩擦能够提高发动机的效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的A-A局部剖视图。

图中：1、底板，2、支架，3、支架，4、前端板，4-1、进气孔，4-2、排气孔，5、密封圈、6、直线轴承，7、波纹管，7-1、卡环，8、后端板，9、拉杆，10、连杆，11、曲轴，12、凸轮，13、凸轮，14、飞轮，15、进气机构，15＇排气机构。

进气机构15和排气机构15＇由：15-1、动杆，15-2、压缩弹簧，15-3、弹簧挡板，15-4、滚轮，15-5、柱形阀芯，15-6、外套管。

具体实施方式

如图1、2所示：一种弹性气动发动机，包括底板1、设置在底板1上的固定前端板4的支架2和固定曲轴11的支架3、分布在前端板4和后端板8之间的波纹管7、安装在后端板8中心的拉杆9、与拉杆9依次活动铰接的连杆10和曲轴11、设置在曲轴11上的凸轮12、凸轮13和飞轮14、与凸轮12和凸轮13滑动接触的进排气机构15；所述的前端板4制有中心孔，中心孔的边缘设置有进气孔4-1和排气孔4-2；所述的进排气机构均由动杆15-1、套装在动杆15-1上的压缩弹簧15-2和设置在动杆15-1两端的柱形阀芯15-5和滚轮15-4、与动杆15-1套装的外套管15-6组成；所述的中心孔内配合有密封圈5和直线轴承6：所述的波纹管7采用耐高压的弹性橡胶波纹管；其特征在于：所述的前端板4与支架2连接成整体结构；所述的后端板8中心固定拉杆9并套入波纹管7，将拉杆9由前端板4的中心孔穿出，波纹管7的两头由卡环7-1封闭在前端板4和后端板7上形成能够伸缩的结构；所述的拉杆9的前端依次活动铰接连杆10和曲轴11构成曲柄连杆机构；所述的曲轴11两端设置有凸轮12和凸轮13，两个凸轮12和3呈180度角分布，两个凸轮12和13与进排气机构15滑动接触为波纹管7供气和排气；所述的曲轴11的一端安装有飞轮14，另外一端为动力输出轴。

如图2所示：所述的进气机构15和排气机构15＇的柱形阀芯15-5固定在动杆15-1的一端与前端板4的配气孔4-1和4-2配合，动杆15-1的外套管15-6与前端板4固定，动杆15-1的另一端套装压缩弹簧15-3与外套管15-6的管头接触并将滚轮15-4安装在动杆15-1的头部，滚轮15-4由压缩弹簧15-2预紧和凸轮12和凸轮13接触，动杆15-1通过凸轮12和凸轮13的转动使柱形阀芯15-5间断开启和闭合为波纹管7供气或者排气。

如图1、2所示；本发明采用波纹管7和后端板8替代刚性的气缸和活塞；波纹管7好比是气缸、后端板8就如同活塞；当波纹管7处于收缩状态(接近上死点)时进气机构15打开向其内部充气，后端板8以及固定在后端板中心的拉杆9即会向后运动，与拉杆9连接的连杆10和曲轴11以及固定在曲轴11上的飞轮14也随之转动，当曲轴11转到接近下死点时排气机构15＇打开，利用飞轮14的惯性通过死点并使波纹管7收缩。利用波纹管7和后端板8的往返收缩运动将压缩空气能转化为机械能具有结构简单、压缩空气不易泄露、整体质量轻的特点。由于没有刚性气缸的活塞和气缸壁之间的摩擦能够提高发动机的效率。

Claims

1.一种弹性气动发动机，包括底板(1)、设置在底板(1)上的固定前端板(4)的支架(2)和固定曲轴(11)的支架(3)、分布在前端板(4)和后端板(8)之间的波纹管(7)、安装在后端板(8)中心的拉杆(9)、与拉杆(9)依次活动铰接的连杆(10)和曲轴(11)、设置在曲轴(11)上的凸轮(12)、凸轮(13)和飞轮(14)、与凸轮(12)和凸轮(13)滑动接触的进排气机构(15；所述的前端板(4)制有中心孔，中心孔的边缘设置有进气孔(4-1)和排气孔(4-2)；所述的进排气机构均由动杆(15-1)、套装在动杆(15-1)上的压缩弹簧(15-2)和设置在动杆(15-1)两端的柱形阀芯(15-5)和滚轮(15-4)、与动杆(15-1)套装的外套管(15-6)组成；所述的中心孔内配合有密封圈(5)和直线轴承(6)：所述的波纹管(7)采用耐高压的弹性橡胶波纹管；其特征在于：所述的前端板(4)与支架(2)连接成整体结构；所述的后端板(8)中心固定拉杆(9)并套入波纹管(7)，将拉杆(9)由前端板(4)的中心孔穿出，波纹管(7)的两头由卡环(7-1)封闭在前端板(4)和后端板(7)上形成能够伸缩的结构；所述的拉杆(9)的前端依次活动铰接连杆(10)和曲轴(11)构成曲柄连杆机构；所述的曲轴(11)两端设置有凸轮(12)和凸轮(13)，两个凸轮(12)和(3)呈180度角分布，两个凸轮(12)和(13)与进排气机构(15)滑动接触为波纹管(7)供气和排气；所述的曲轴(11)的一端安装有飞轮(14)，另外一端为动力输出轴。

2.根据权利要求1所述的弹性气动发动机，其特征在于：所述的进气机构(15)和排气机构(15＇)的柱形阀芯(15-5)固定在动杆(15-1)的一端与前端板(4)的配气孔(4-1)和(4-2)配合，动杆(15-1)的外套管(15-6)与前端板(4)固定，动杆(15-1)的另一端套装压缩弹簧(15-3)与外套管(15-6)的管头接触并将滚轮(15-4)安装在动杆(15-1)的头部，滚轮(15-4)由压缩弹簧(15-2)预紧和凸轮(12)和凸轮(13)接触，动杆(15-1)通过凸轮(12)和凸轮(13)的转动使柱形阀芯(15-5)间断开启和闭合为波纹管(7)供气或者排气。