CN106703892A - 托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机 - Google Patents

Abstract

一种托盘活塞摇摆式压缩‑发动复合机，包括曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机、压缩‑发动流体进排通道系统、冷却‑加热系统、动力输入‑输出系统和驱动控制系统；曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机包括支撑壳，数个托盘活塞式摇摆执行装置、压缩机流体进排通道子系统、压缩机冷却子系统和压缩机驱动力发生子系统；本机械可以实现压缩机或发动机的复合功能，在发动机模式运行时，利用高压流体驱动摇摆活塞片并通过曲柄连杆机构带动功能机的复合轴连续旋转；在压缩机模式运行时，利用原动机带动曲柄连杆机构连续旋转驱动摇摆活塞片压送流体进行泵送工作；本压缩‑发动复合机特别适合配套电动‑发电复合机或是惯性驱动轮系‑负载动力轮系复合机。

Description

托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机

技术领域

本发明涉及托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其摇摆活塞片的往复摇摆的角行程范围为0～210°左右，本发明的复合机能够利用同一现有的零部件技术作为压缩机或发动机两种模式运行，实现压缩机或发动机的复合功能，在发动机模式运行时，利用高压流体驱动摇摆活塞片并通过曲柄连杆机构带动功能机的复合轴连续旋转，满足驱动负载机的扭矩要求；在压缩机模式运行时，利用原动机带动主动曲柄轴连续旋转，主动曲柄轴通过曲柄连杆机构驱动摇摆活塞片压送流体进行泵送工作；本压缩-发动复合机在压缩机模式时或在在发动机模式时最适宜的工作流体是气体。

背景技术

笔者已经提出有关托盘活塞式摇摆执行装置的专利申请，特别是《曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机》中国专利申请号CN201410196991.5和本人提交的中国专利申请《曲柄连杆机构驱动的空气动力托盘活塞式摇摆发动机》中国专利申请号CN201420531274.9，目前还没有在同一台活塞式机械上通过瞬间切换控制能够作为压缩机或发动机两种模式运行，而这种机械能够满足运输工具能量的牵引驱动和减速及制动能量回收-储存系统、间歇特性的可再生能源大规模融入和储存系统、间歇消纳特性的电力峰谷能量的调节、平衡、储存的节能减排系统和采用压缩空气储存的分布式备用电源系统的需要；而现有的能量储存和启动一般是通过化学电池或透平机械方式完成，前者造价极高，储存能量规模很小，且运行成本高昂；后者虽然储存能量规模大于十倍以上，仍然造价极高，机械制造精度很高，而且压缩机和发动机模式的切换时间较长，且难以消除上游随机冲击的速度调整，且运行成本高昂。

发明内容

针对以上种种缺陷，本发明提出了解决存在问题的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机的技术方案：一种托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，包括曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机、压缩-发动流体进排通道系统、冷却-加热系统、动力输入-输出系统和驱动控制系统；曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机包括支撑壳，数个托盘活塞式摇摆执行装置、压缩机流体进排通道子系统、压缩机冷却子系统和压缩机驱动力发生子系统；压缩机流体进排通道子系统包括流体通道、管口和阀，该流体通道与工作腔室连通；压缩机驱动力发生子系统为机械驱动双作用活塞作用于流体负载的系统，机械驱动双作用活塞作用于流体负载的系统包括功能机和曲柄摇杆机构；

动力输入-输出系统为压缩机驱动力发生子系统和发动机驱动力发生子系统构成的复合系统，发动机驱动力发生子系统为流体压力驱动双作用活塞作用于机械负载的系统；流体压力驱动双作用活塞作用于机械负载的系统包括功能机和曲柄摇杆机构；压缩机驱动力发生子系统和发动机驱动力发生子系统中采用同一套曲柄摇杆机构，发动机驱动力发生子系统的主动曲柄轴同样与功能机的复合轴连接；功能机为原动机和/或负载机和/或原动-负载复合机；托盘活塞摇摆压送流体机包括一个或2个固摇托盘组的托盘活塞式摇摆执行装置、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构；设有2个固摇托盘组的托盘活塞式摇摆执行装置为对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置或是对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置；压缩-发动流体进排通道系统包括压缩机流体进排通道子系统和发动机流体进排通道子系统，压缩机流体进排通道子系统已经包括在曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机中；发动机流体进排通道子系统包括进排压送流体通道、管口和阀，发动机流体通道与工作腔室连通；所述的发动机流体进排通道子系统是在活塞缸体活塞组的独立的工作腔室的左右旋向两端部分别设有并连通进排压送流体通道，进排压送流体通道是在静止活塞片设有一路进流体通道和一路排流体通道，该路进流体通道和该路排流体通道分别与该静止活塞片左右相邻的工作腔室连通，驱动控制系统包括气动换位/气流换向阀、压缩空气动力源和管路，排流体通道通过管路与压力流体动力源连接，进流体通道通过管路与低压端或大气连接，压缩-发动机模式气流换位阀通过气动换位/气流换向阀达到压缩机模式/发动机模式的换位，气动换位/气流换向阀还控制每个静止活塞片左右相邻的工作腔室中摇摆活塞片的摇摆动作，每个活塞缸体活塞组设置的气动换位/气流换向阀安装在固定托盘上；冷却-加热系统是对本发动机的元件进行加热或冷却的机构。

本文中的“曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机”与《曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机》中国专利申请号CN201410196991.5相同，本文中提出的发动机驱动力发生子系统和压缩机驱动力发生子系统中的曲柄摇杆机构为相同特征的同一套部件，类似情况还有冷却-加热系统等等关键部件。本文提出的发动机流体进排通道子系统的气动换位/气流换向阀是在《曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机》的基础上增加的关键的技术特征。上述的“进流体通道”和“排流体通道”术语的字面含义仅相对压缩机模式而言，对于发动机模式的真实含义恰恰相反。

对于采用的托盘活塞摇摆执行装置和流体进排通道系统的型式参见本文中实施例的相关文件。这两种类型执行装置在上述《曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机》中国专利申请号CN201410196991.5中指出“由于篇幅的关系，虽然在本实施例中没有列举这种型式的托盘活塞式摇摆执行装置，但是也可以利用本发明的曲柄连杆机构驱动这种类型的托盘活塞式摇摆压送流体机。”在本文的实施例中提供了该执行装置结合技术方案的相关描述。本压缩-发动复合机是综合了上述专利申请中的技术特征，并增加了本发明中的压缩-发动机模式换位系统等技术特征。

原动机可以是电动机、汽油发动机、水轮机和风力机或是几种原动机的组合等等，负载机可以是发电机、牵引车轮系和各种工业加工机或是几种负载机的组合等等，原动-负载复合机是电动-发电复合机或是惯性驱动轮系-负载动力轮系复合机或是几种原动-负载的组合等等，原动-负载复合机具有做功能力和消纳功率的能力；功能机还可以理解原动机、负载机和/或原动-负载机的组合。惯性驱动轮-负载驱动轮可以是飞轮储能装置，在发动机模式时可以使本压缩-发动复合机驱动飞轮储能装置的飞轮升至高速状态以存储惯性能量，在压缩机模式可以使本压缩-发动复合机消耗飞轮储能装置存储的惯性能量，进行空气压缩储存以利用压缩空气能再使用。

作为托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机(以下简称压缩-发动复合机)的进一步方案，冷却-加热系统的物理结构与压缩机冷却子系统的物理结构相同，腔室设有换热剂管道的进口和出口；换热剂为冷却剂或加热剂；压缩机冷却子系统是在托盘活塞式摇摆执行装置中设置固定托盘的支撑壳上支撑壁板外侧设有外夹套，外夹套是由安装法兰盘的支撑壁板、围板和夹套法兰盘组成的腔室，托盘活塞式摇摆执行装置的固定托盘部分包裹在外夹套中，夹套法兰盘与外夹套的腔室围板用紧固件连接固定并且设有密封结构，固定托盘的法兰盘与支撑壳的围板之间设有密封结构，这两处密封结构采用密封剂或密封垫；包裹在外夹套中每个托盘活塞式摇摆执行装置的固定托盘上的流体进排通道系统的所有通道穿过外夹套被引出到外界，外夹套为密闭腔室或开放式腔室，开放式腔室设有大气连通管道。本技术方案在压缩机模式适用于采用水加热的空气压缩机，在外夹套里通过一定流速的水直接加热固定托盘(和储气室中的空气)，当从外夹套中流出的液体达到一定温度后可以作为热源使用，压缩空气被冷却有利于增加储存压缩空气容器的能力。由于本发明考虑新增了发动机模式的情况，在发动机模式对于压缩空气采用热水或废热气流加热，有利于增加气体利用效率，并防止活塞缸体表面结冰。

作为本压缩-发动复合机的进一步方案，在压缩机流体进排通道子系统和发动机流体进排通道子系统中增设相同的一套多级气体压缩-膨胀系统，即发动机流体进排通道子系统与压缩机流体进排通道子系统的相关结构的技术特征、级数、各级工作腔室数量和工作腔室的相互关系完全一致；该多级气体压缩-膨胀系统是在数个托盘活塞式摇摆执行装置的数个固摇托盘组的数个最高压力级工作腔室4cn的排流体通道汇合连通压缩空气动力源，工作腔室的进流体通道汇合连通储气室<pn，n＝1、2、3…>；该工作腔室的进流体通道或储气室还与其它数个托盘活塞式摇摆执行装置的数个固摇托盘组的其它数个次一级的工作腔室的排流体通道连通，次一级的工作腔室的进流体通道汇合连通储气室<pn-1>或外界或大气，按此方式依次构成至少一级的气体压缩或气体膨胀系统，最低压力级的工作腔室的进流体通道汇合连通外界或大气。本方案是在发动机模式下工作时，将上一级工作腔室排出的较高压力的弃气驱动下一级工作压力较低的工作腔室中的摇摆活塞片，并依次经过更下一级工作腔室，最终排出到大气中，提高了动力源能量的利用系数。在压缩机模式压缩气体的流向相反。由于每个固摇托盘组的摇摆托盘上的摇摆活塞片的相位不一致，有些工作腔室压出或排出的气体暂时进入该级所属的储气罐储存。

作为本压缩-发动复合机的进一步方案，托盘活塞摇摆压送流体机在固定托盘和静止活塞片处设有进流体单向阀和排流体单向阀；

气动换位/气流换向阀为气动直线二位和旋转二位四通的换位-换向组合阀，该气动换位/气流换向阀包括阀体、阀芯和驱动机构；驱动机构包括气力驱动机构和机械驱动机构，阀体内部为圆柱形空心腔体，阀芯安装在该腔体内且构成动密封啮合结构，阀芯在驱动机构作用下可以直线位移和左右往复旋转；

在阀体的圆柱形空心腔体内设有四个阀口，其中第一阀口、第二阀口和第三阀口的中心线位于同一个平面A上，第一阀口为进压缩空气口，该进压缩空气口与本工作腔室的排流体单向阀的高压侧的进入流体通道连通；第四阀口与固定托盘外接的排出流体通道连通；第一阀口位于平面A的竖直位置，该第一阀口中心线与空心腔体中心线构成铅锤横截面，铅锤横截面与平面A相互垂直；第二阀口和第三阀口分别位于第一阀口的左右两侧，且第二阀口和第三阀口对称于第一阀口的中心线，第二阀口或第三阀口与第一阀口中心线的夹角θ均为75°～135°，阀体设置在邻近静止活塞片处的固定托盘上部，第二阀口和第三阀口分别利用设置在固定托盘上静止活塞片中的通道与静止活塞片的左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室连通；

阀芯为与阀体内部的圆柱形空心腔体紧密配合的圆柱体，在该圆柱体的圆周面上开有两个互不连通的独立的通道A和通道B，通道A和通道B分别包括环向盲槽A和环向盲槽B，设在圆柱体的轴向带两个轴向侧边的环向盲槽A的轴向外侧边和环向盲槽B轴向外侧边的宽度接近一致；阀芯上面的环向盲槽A的中心线与平面A重合，环向盲槽A的朝上开口角为ε1，开口角ε1小于θ，通道A的第一阀芯口和第二阀芯口是利用环向盲槽A在平面A上的左右两个端部构成；当环向盲槽A的开口角ε1使阀芯处在任何旋转位置时，环向盲槽A的第一阀芯口和第二阀芯口都不能使第二阀口与第三阀口连通；通道B包括第三阀芯口、第四阀芯口和轴向通孔，在环向盲槽B内的圆柱体上轴向的内侧边上的孔为第三阀芯口，环向盲槽B的朝下开口角为ε2；环向盲槽A、环向盲槽B、第一阀口、第二阀口和第三阀口的开口轴向最大宽度均接近一致；环向盲槽A和环向盲槽B的开口角左右方向的中位线重合且开口方向相反，环向盲槽B在圆柱体上轴向的内侧边的第三阀芯口与圆柱体的轴侧端面的第四阀芯口之间设有轴向通孔，环向盲槽B通过轴向通孔与第四阀芯口连通，第四阀芯口与其外侧的阀体上设有的第四阀口一直连通，第四阀口中心线设置在与平面A平行的平面B上，且设置第一阀口的平面A和设置第四阀口的平面B沿空心腔体中心轴线方向的最短间距为长度b，长度b大于第一阀口、第二阀口和第三阀口沿空心腔体中心线方向的开口轴向的最大宽度，第四阀芯口是围绕通孔轴套中心线形成的环状槽沟；

阀体空心腔体内部设有的第一阀口与第二阀口或第三阀口通过阀芯上通道A上设有的环向盲槽A连通，同时平面A的剩余阀口与通道B的环向盲槽B连通；阀芯旋转θ角度后，阀体空心腔体内部设有的第一阀口与刚才剩余阀口通过阀芯上通道A上设有的环向盲槽A连通，阀芯旋转角度θ＝75°～105°，同时平面A的其余阀口与通道B的环向盲槽B连通；气动换位/气流换向阀的阀芯通过驱动机构与从动曲柄轴连接而满足气动直线二位和旋转二位四通的要求。

作为气动换位/气流换向阀的进一步方案，机械驱动机构为偏心驱动机构，偏心驱动机构包括偏心销、弹簧和凸轮轴，偏心销包括导杆、轴承盘和偏心销柱，导杆的轴侧端面固定在轴承盘的外轴侧端面中心上，在轴承盘的内轴侧端面上固设偏心销柱，导杆轴向中心线与轴承盘的圆柱中心轴线重合或相互平行，阀芯与轴承盘的圆柱中心轴线重合，偏心销柱与轴承盘的圆柱中心轴线相互平行并且偏心一定距离，阀芯内轴侧端面设有轴向凸出通孔轴套，通孔轴套的外径小于阀芯的外径，导杆一端穿过通孔轴套的插入阀芯的中心孔中，阀芯仅能沿导杆滑动且不能转动；通孔轴套的内轴侧端面与轴承盘外轴侧端面接触时，平面A与环向盲槽A的轴向两个侧边的轴向中位线重合；轴承盘与阀体圆柱形空心腔体啮合且密封；凸轮轴与从动曲柄轴为一体并设置在阀芯轴向内侧的摇摆托盘回转中心线上，偏心销柱与凸轮轴的轴线相互垂直，在凸轮轴圆周面上设有一段轴向的凸轮槽，从阀体圆柱形空心腔体轴侧端面孔伸出的偏心销柱端部插入凸轮槽中，偏心销柱端部的圆周轮廓面与凸轮槽啮合，凸轮槽使阀芯在θ度范围左右旋转，并满足阀芯上的通道A和通道B与左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室分位连通要求；当偏心销柱与处于造成阀芯启或闭的凸轮槽首尾两个极限位置中的任何一个极限位置啮合时，阀芯处于压缩气流的一个换向的基准位置，摇摆托盘上的摇摆活塞片处于工作腔室中摇摆位置的新的起点，随即摇摆托盘上的摇摆活塞片左旋至工作腔室中摇摆位置的终点，此时凸轮槽处于首尾两个极限位置中的另一个极限位置，阀芯处于压缩气流的另一个换向的基准位置，摇摆托盘上的摇摆活塞片又处于工作腔室中摇摆位置的新的起点，随即摇摆托盘上的摇摆活塞片右旋至工作腔室中摇摆位置的终点，周而复始；当旋转使凸轮槽处于首尾两个极限位置中的中间位置时，凸轮槽在平面A的投影是竖直槽或V型槽或圆弧槽或三角型槽坑或半圆槽坑的轮廓，偏心销柱外径与凸轮槽在凸轮轴旋转中心的圆周方向的间隙设有一定的框量；导杆与阀芯的轴套通孔滑动配合且不旋转，在偏心销的轴承盘外轴侧端面与阀芯的内轴侧端面之间设有弹簧；

气力驱动机构包括活塞和活塞缸，利用阀芯的圆柱体作为活塞，该活塞为单作用弹簧复位的活塞，在阀芯的没有设置偏心销的外轴侧端部与阀体的空心腔体的外轴侧端部设置的密封的小法兰之间构成活塞缸的活塞运动腔室，小法兰上设有控制进气通道入口活塞和活塞缸啮合且密封；压缩-发动机模式气流换位阀为手动和/或电控的二位三通换向阀，压缩空气动力源的压缩空气通过压缩-发动机模式气流换位阀及控制进气通道入口使作为活塞的阀芯克服弹簧力在作为活塞缸的阀体的空心腔体中相对偏心销向前位移，并处于伸展极限位置，通孔轴套的内轴侧端面与轴承盘外轴侧端面接触时，在伸展极限位置时驱动偏心机构使阀芯处于发动机模式；通过压缩-发动机模式二位三通换向阀及管路将压缩空气源截止并将阀体中的活塞运动腔室连通大气后，弹簧力使阀芯压出气体并且向后移动恢复初始极限位置，在初始极限位置时阀芯处于中封位置，阀体空心腔体上平面A的第一阀口、第二阀口与第三阀口被阀芯上环向盲槽A和环向盲槽B的轴向宽度内侧的包围通道B的轴向通孔的圆柱体外圆周封堵，环向盲槽A和环向盲槽B被阀体空心腔体封堵，阀芯处于压缩机模式。本方案由于偏心销柱外径与凸轮槽在凸轮轴旋转中心的圆周方向的间隙设有一定的框量，当工作腔室中的左右摇摆的摇摆活塞片接近静止活塞片的很小转角的时候凸轮轴上的凸轮槽通过偏心销柱使阀芯的通道换位接通，在摇摆活塞片余下的转角范围内，阀芯保持不变。

作为本压缩-发动复合机的进一步方案，轴承盘的外轴侧端面设有孔用挡圈，孔用挡圈固定在阀体的圆柱形空心腔体内，轴承盘约束在孔用挡圈和凸轮轴之间。

阀芯上的活塞部分和轴承盘部分与阀体的空心腔体之间的密封，例如采用各种型式的密封圈和结构是属于该领域的技术人员能够掌握的成熟技术。

在发动机流体进排通道子系统中增设进气流量控制阀、单向阀和转速传感器，压力最高级的工作腔室组汇合连通的进流体通道和压缩空气动力源之间的管路中串联进气流量控制阀，在进气控制调速阀的进出口管路并连通单向阀，发动机模式控制系统根据设置在主动曲柄轴上转速传感器控制进气流量控制阀。进气流量控制阀为气体流量调节阀或/和压力调节阀。当托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机处于压缩机模式时，流量控制阀完全关闭，气体只能经过止回阀从托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机流向压缩空气动力源。而当托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机处于发动机模式时，由于止回阀的作用，气体只能经过流量控制阀从压缩空气动力源流向托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机。

作为本压缩-发动复合机的进一步方案，在主动曲柄轴与至少一种功能机的复合轴之间增设变速传动装置，变速装置是齿轮变速装置或是皮带变速传动装置或是链轮变速传动装置，变速传动装置的输出和输入轴分别与主动曲柄轴和功能机的复合轴连接。本齿轮变速装置、皮带变速装置和链轮变速传动装置的传动齿轮、皮带轮、链轮、轴承和润滑方面的设计属于该技术领域的技术人员公知的技术。

更进一步技术方案，所述的二位四通换向阀增设防止阀芯停止在中封位置的控制系统，防止阀芯停止在中封位置的控制系统包括气源截止阀和位置传感器；压缩气体通过气源截止阀与二位四通换向阀的进压缩空气口连通；位置传感器为无触点传感器或行程微动开关；无触点传感器设置在摇摆活塞片或摇摆托盘或阀芯的极限位置处；行程微动开关设置在或摇摆托盘的极限位置处；位置传感器的信号通过控制系统连接气源截止阀。由于阀芯停止在中封位置，压缩空气无法到达工作腔体做功，势必造成将造成托盘活塞摇摆压送流体机不能运行，本方案由于通过控制切断气源地时机，防止阀芯停止在中封位置，有利于再次启动时能够实现黑启动的功能。

本压缩-发动复合机的压缩机模式的操作步骤如下：

原动机通过曲柄摇杆机构带动主动曲柄轴旋转，主动曲柄轴通过固定其上的主动曲柄带动连杆摇摆，连杆带动从动曲柄摇摆，从动曲柄带动从动曲柄轴摇摆，由于采用机械驱动双作用活塞作用于流体负载单向压送流体的系统，在固摇托盘组中每个独立工作腔室的两个端部各设有一组用于进排压送流体的进流体通道和排流体通道，每路的进流体通道连通仅能够进流体的单向阀，每路的排流体通道连通仅能够排流体的单向阀，所以执行装置中的摇摆活塞片在左右旋向都从工作腔室端部的两个的单向阀吸进流体或压出流体，每个摇摆活塞片压送的流体从相邻的左转向或右转向的静止活塞片的单向阀压出，从动曲柄轴通过动力进出键合结构带动摇摆托盘左和右旋转位置都进行负载的吸程和压程，摇摆活塞片在左右摇摆中都做功。从动曲柄轴通过进出键合结构带动每个固摇托盘组中摇摆托盘左旋转角γ2进行负载的吸程，此时大气(外界低压)流体从A组进流体通道的单向阀吸进摇摆活塞片左旋端面侧的工作腔室空间，摇摆活塞片的背压侧工作腔室的流体从B组排流体通道上的单向阀压出工作腔室至储气罐，摇摆活塞片到极限位置后换向；固摇托盘组中摇摆托盘右旋转角γ2进行负载的压程时，将刚才吸入的流体从A组排流体通道的单向阀压出工作腔室至储气罐，大气中的流体从B组进排流体通道的单向阀吸进摇摆活塞片的背压侧工作腔室中。流体进排通道系统中的进或排单向阀分别为设在静止活塞片上的单向阀和设在固定托盘上的单向阀组合等。

本压缩-发动复合机的发动机模式的操作步骤如下：

作为驱动发动机的高压流体推荐采用气体，最初的高压气体通过气动换位/气流换向阀和其中一个本托盘活塞式摇摆执行装置的每个固摇托盘组所有活塞缸体活塞组的摇摆活塞片左旋端面侧的进入流体通道进入工作腔室并膨胀，气体膨胀压力使摇摆活塞片带动摇摆托盘一起向右旋摆动至极限位置，摇摆活塞片右旋端面侧的工作腔室部分中驻存的流体通过摇摆活塞片右旋端面侧工作腔室的排出流体通道排出到外界或大气，摇摆托盘通过动力进出键合结构带动从动曲柄轴完成角行程转动的任务，从动曲柄轴驱动从动曲柄摇摆，从动曲柄带动连杆摇摆，连杆带动主动曲柄摇摆，主动曲柄带动主动曲柄轴始终朝一个方向旋转，此时与从动曲柄轴端部设为一体的凸轮轴通过气动换位/气流换向阀的偏心驱动机构带动阀芯左右摇摆θ度，满足阀芯上的通道A和通道B及相关阀口、阀芯口与左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室两种分位连通状态的要求，使活塞缸体活塞组的静止活塞片左转向或右转向相邻的工作腔室交替出现压缩气体膨胀和排空的过程，据此摇摆活塞片完成做工的任务，从而压缩-发动复合机作为发动机完成带动负载机的任务。每一个托盘活塞式摇摆执行装置的摇摆扭矩输出的驱动轴仅能提供主动曲柄轴的一定角度的扭转驱动力矩，推荐在支撑壳设置n≥2个托盘活塞式摇摆执行装置按照不同的相位安装以避免出现死点和较少危险在振动，防止阀芯停止在中封位置，有利于再次启动时能够实现黑启动的功能。

。由于静止活塞片上的排流体单向阀的高压排气腔室与驱动摇摆活塞片的高压流体的通道连通，不存在该高压流体通过排流体单向阀溢出损失的问题，另外由于进流体单向阀的流出方向性，只要进流体单向阀的质量完好，也不存在该高压流体通过进流体单向阀溢出损失的问题。

对于多级气体压缩-膨胀系统，高压气体首先进入最高级的并联连接的所有活塞缸体活塞组的工作腔室并膨胀，在完成压程后强制排出的废气进入次一级的所有活塞缸体活塞组的工作腔室并膨胀，在完成最后级的压程后强制排出的废气可以进入大气中，此时的气体的压力很低以致已经没有可利用价值。

本压缩-发动复合机的压缩机模式和发动机模式的换位是根据控制系统的指令利用压缩空气通过压缩-发动机模式电磁换向阀切换气动换位/气流换向阀瞬间完成的，本压缩-发动复合机的压缩机模式和发动机模式的换位操作步骤如下：

发动机模式：首次启动利用辅助的启动电动机带动主动曲柄轴10按规定方向旋转，在压缩机模式换位不需要；压缩空气动力源的压缩空气通过压缩-发动机模式气流换位阀及气动换位/气流换向阀的控制进气通道入口使作为活塞的阀芯克服弹簧力在作为活塞缸的阀体的空心腔体中相对中空偏心销向前位移，并处于伸展极限位置，在伸展极限位置时驱动偏心机构使阀芯处于发动机模式，在此状态下，与从动曲柄轴为一体的凸轮轴通过中空偏心销带动阀芯摆动，在阀芯进入两个对应的摆动极限位置时，此时发动进排流体通道连通静止活塞片左转向或右转向相邻的工作腔室空间，阀芯上的通道A和通道B及相关阀口、阀芯口和分别与工作腔室的A组进排流体通道或B组进排流体通道交叉连通，换位-换向组合阀起到多位换向阀的作用。

压缩机模式：压缩-发动机模式气流换位阀及管路将压缩空气截止并将气动换位/气流换向阀的阀体中的活塞运动腔室连通大气后，弹簧力使作为活塞的阀芯压出活塞运动腔室中的气体并且向后移动并恢复初始极限位置，虽然从动曲柄轴通过凸轮轴仍然使阀芯左右旋转，在初始极限位置时阀芯处于中封位置，阀芯上的通道A和通道B与阀体的空心腔体相通的进、排气通道孔互不连通，此时压缩进排流体通道和进和排气的单向阀仍然处于连通工作腔室空间的状态。

本压缩-发动复合机与现有技术的活塞发动机产品技术相比的有益效果是：

1、比较电动机，本压缩-发动复合机的输出轴可以在较低的转速下工作，节省制作电动机用的贵重的金属铜以及减速机。本压缩-发动复合机可以作为运输工具的压缩空气驱动的发动机，发动机模式用于该运输工具行驶牵引，压缩机模式可以满足该运输工具生成和储存压缩空气功能，我们可以将运输工具的车轮系统视为惯性驱动轮系-负载动力轮系复合机，在运输工具行走中需要减速或制动时，通过压缩机模式和发动机模式的换位可以将减速或刹车时产生的惯性能量驱动摇摆活塞片压缩的气体收集储存为压缩空气能，该压缩空气将来还可以在驱动车轮前进时继续使用，如果在城市市区内行驶，从理论估计可以节约能量20％左右；压缩机和发动机模式的切换时间可在数秒内完成，基本可以实现极短缝隙切换，低于其它现有技术的压缩机和膨胀机模式的切换时间数百倍，可以满足运输工具的要求。还可以作为利用压缩空气储能的陆用或船用的固定或移动备用电源，预计其造价仅为铅酸蓄电池的三分之一，锂电池的八分之一。

2、基于风力驱动的本压缩-发动复合机可以改变现有的风电布局为风气电水布局，优先发展分布式风压气动力驱动和储存系统，该压缩空气的储能系统具有无限次循环和低污染特点，利用压缩空气通过本压缩-发动复合机的发动机模式直接带动发电机，能够忽略风力发电-输送效率-电动机的占总效率30％-40％的损失，特别是利用弃风或暂时无法消纳时风能制造并储存压缩空气，在有需求时进行发电以创造价值。

3、本压缩-发动复合机带动电动-发电复合机可以利用火电或核电发电厂的峰谷电价的差额进行谋利，提高火电发电厂运行的效益。现有火电能源的压缩空气储能转换效率已经达到52％，采用本压缩-发动复合机和电动-发电复合机组成火电能源的压缩空气储能转换效率理论上可以达到75％以上，如果能够享受中国国家海上风电电价0.72-0.85元/kw.h的优惠政策，本系统在利用低谷火电或核电的基础上将有较大的经济效益。

附图说明

图1是本压缩-发动复合机的实施例1的轴侧爆炸剖视图；图2是图1的本压缩-发动复合机的轴侧图；图3是图1本压缩-发动复合机的正视剖视图，还是图4的A-A剖视图；图4是图3的B-B剖视图；图5是实施例1的其中一组托盘活塞式摇摆执行装置的流体进排通道系统图，显示了在发动机模式下的压缩气体流向；图6是图4的k局部放大剖视图，显示了实施例1中数量为4个的单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A的剖视图；图7是图4的C-C剖视图；图8是图7的m局部扭转后的放大剖视图；图9是实施例1中的数量为2个的对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置A的轴测爆炸视图；图10是图9中对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置1的轴测剖视图，还是图15的Y-Y剖视图；图11是图9中气动换位/气流换向阀的元件相对图9反向视角爆炸图；图12是实施例1中单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A的固定托盘沿与水平法面平行横切进流体通道的仰视剖视图，同时是图13G-剖视图，显示了在摇摆活塞片上的进流体单向阀32和排流体通道6a；图13是单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A的正视图；图14是图20的O局部放大剖视图；图15是实施例1中的单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A和对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置A沿水平法面S-S的俯视剖视图；图16是图6中单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置2的切割四分之一的爆炸剖视图，还是图12I-I剖视图；图17是图19的N局部放大剖视图；图18是图23的H-H剖视图，为了更好的描述气动换位/气流换向阀的特征，该图左侧的阀芯处于压缩机模式时的状态，该图右侧的阀芯处于发动机模式时的状态，但是在本实施例的实际运行时本压缩-发动复合机的所有阀芯必须处在一个相同的运行模式状态中；图19是图18的J-J剖视图；图20是图18的L-L剖视图；图21是图23的P-P局部放大剖视图；图22是图23的R-R局部放大剖视图；图23是图13的F-F剖视图，该图左侧的阀芯处于压缩机模式时的状态；图24是驱动控制系统图，仅显示了一部分气动换位/气流换向阀；

图25是本发明的另一种压缩-发动复合机的实施例2的轴侧图；本实施例2中采用了2个的单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置B88，10个的对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置B87；图26是图25本压缩-发动复合机的正视剖视图，还是图28的V-V剖视图；图27是实施例2的切割四分之一的爆炸剖视图；图28显示图26的T-T剖视图；图29显示实施例2的曲柄连杆机构和变速传动装置轴侧图，没有全部显示其中的托盘活塞式摇摆执行装置；

图30显示凸轮槽在平面A的投影是圆弧槽106的轮廓和偏心销(圆弧槽可以倒置)；与图30中同样的投影关系，图31显示凸轮槽为竖直槽107的轮廓和偏心销，图32显示凸轮槽为V型槽108的轮廓和偏心销(V型槽可以倒置)；

图33显示实施例3的曲柄连杆机构和变速传动装置轴侧图；图34显示本压缩-发动复合机的实施例3的轴侧图；本实施例3中采用了2个的单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置C94，1个的对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置93；图35显示实施例3的相对图36向视角轴侧图；图36显示实施例3的正视剖视图，还是图38中W-W剖视图；图37显示实施例3的流体进排通道系统图，还显示了在发动机模式下的压缩气体流向；图38是36的X-X剖视图；

其中：1-对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置A，2-单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A，3-紧固件，4-腔室，4c-工作腔室，5-支撑壳，6-进排流体通道，6a-排流体通道，6b-进流体通道，7-从动曲柄，8-从动曲柄轴，8a-从动曲柄轴的轴肩，9-连杆，9a-分体结构连杆体，9b-分体结构连杆孔合盖，10-主动曲柄轴，10a-主动曲柄，11-左主动曲柄轴承座，12-弹性压紧结构，13-右主动曲柄轴承座，14-轴用机械密封，15-储气室，15pn-压力为pn的储气室，n＝1、2、3……，16-离合器，17-复合轴，18-原动机，18a-电动-发电复合机，18b-负载机，18c-惯性驱动轮-负载驱动轮复合机，19-轴承，19a-轴承孔，20-阀盖板，21-滤清器，22-通气孔，23-曲轴箱护板，24-夹套法兰盘，24a-弹性密封板，25a-换热剂进口，25b-换热剂出口，26-压力平衡阀，27-大气连通管道，28-销轴，29-主动曲柄销轴，30-过滤室，31-外夹套，32-进流体单向阀，33-曲轴箱腔室，34-支撑壁板，35-固定托盘，36-摇摆托盘，37-弹性元件，38-锁紧螺母，39-排流体单向阀，40-摇摆活塞片，40a-可拆卸摇摆活塞片，41-固定托盘，41a-上固定托盘，41b-下固定托盘，41c-法兰盘，42-双凹槽摇摆托盘，42a-上摇摆托盘，42b-下摇摆托盘，43-润滑剂注入嘴，44-静止活塞片，45-驱动孔，45a-轴键，46-轴封，47-半环密封圈，48-控制进气通道，49-控制进气通道集管，50-气动换位/气流换向阀，51-限动片，52-压簧，53-排流体阀片，54-第一阀口，55-导向销，56-弹性密封板，57-第四阀口，58-内圆盘口，59-外圆盘口，60-轴承盘，61-键槽，62-小法兰，63-O型圈，64-O型圈槽，65-环向盲槽B，66-圆柱体外圆周，67-第四阀芯口，68-通孔轴套，69-中心孔，70-导杆，71-弹簧，72-环向盲槽A，73-阀芯，74-偏心销，75-偏心销柱，76-进流体阀片，77-孔用紧固件，78-起跳腔室，79-凸轮槽，80-孔用挡圈，81-第三阀口，82-圆柱形空心腔体，83-孔用挡圈槽，84-轴向通孔，85-活塞运动腔室，86-第二阀口，87-对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置B，88-单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置B，89-曲轴箱下堵板，90-齿轮A，91-齿轮B，92-齿轮箱，93-对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置，94-单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置C，95-链轮B，96-从动曲柄轴承座，97-皮带轮B，98-调整垫，99-进气控制调速阀，100-压缩空气动力源，101-单向阀，102-压缩-发动机模式气流换位阀，103-转速传感器，104-固定销轴，105-滑动轴承，106-圆弧槽，107-竖直槽，108-V型槽，109-磁性体，110-磁信号接收件，Q-Q为铅锤法面，S-S为水平法面，D-D-赤道平面，γ1-左旋向摆动角行程范围，γ2-左旋向摆动角行程的角度范围。

具体实施方式

以下结合附图对本压缩-发动复合机作进一步的描述。

本发明中采用的托盘活塞式摇摆执行装置为3种类型，其一为采用一个固摇托盘组的单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A，该装置的基础原型为《机械驱动活塞作用于流体负载的托盘活塞式摇摆驱动机》申请号CN201410058100.X中实施例6；其二为采用两个固摇托盘组的对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置A，该装置的基础原型为《机械驱动活塞作用于流体的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机》申请号CN201410092640.X中实施例6；其三为对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置93，其基础原型为《曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机》中国专利申请号CN201410196991.5的实施例3。

在图1至24中，显示了本压缩-发动复合机的实施例1。

一种托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，包括曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机、压缩-发动流体进排通道系统、冷却-加热系统、动力输入-输出系统和驱动控制系统；曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机包括支撑壳5，数个托盘活塞式摇摆执行装置、压缩机流体进排通道子系统、压缩机冷却子系统和压缩机驱动力发生子系统；压缩机流体进排通道子系统包括流体通道、管口和阀，该流体通道与工作腔室4c连通；压缩机驱动力发生子系统为机械驱动双作用活塞作用于流体负载的系统，机械驱动双作用活塞作用于流体负载的系统包括功能机和曲柄摇杆机构；动力输入-输出系统为压缩机驱动力发生子系统和发动机驱动力发生子系统构成的复合系统，发动机驱动力发生子系统为流体压力驱动双作用活塞作用于机械负载的系统；流体压力驱动双作用活塞作用于机械负载的系统包括功能机和曲柄摇杆机构；压缩机驱动力发生子系统和发动机驱动力发生子系统中采用同一套曲柄摇杆机构，发动机驱动力发生子系统的主动曲柄轴同样与功能机的复合轴17连接；

压缩-发动流体进排通道系统包括压缩机流体进排通道子系统和发动机流体进排通道子系统，压缩机流体进排通道子系统已经包括在“曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机”中，压缩机流体进排通道子系统是在每个固摇托盘组中的每个独立工作腔室4c设有并且连通两组进排压送流体通道，每组进排压送流体通道包括一路进流体通道6b和一路排流体通道6a，在该路进流体通道6b中设有并且连通仅能够进流体的进流体单向阀32，在每路排流体通道6a中设有并且连通仅能够排流体的排流体单向阀39；本实施例中的排流体单向阀和进流体单向阀，与《机械驱动活塞作用于流体的对夹摇摆托盘活塞摇摆驱动机》申请号CN201410092640.X和《机械驱动活塞作用于流体负载的托盘活塞式摇摆驱动机》申请号CN201410058100.X中的排流体单向阀和进流体单向阀相同。

发动机流体进排通道子系统包括进排压送流体通道、管口和阀，发动机流体通道与工作腔室连通；所述的发动机流体进排通道子系统是在活塞缸体活塞组的独立的工作腔室4c的左右旋向两端部分别设有并连通进排压送流体通道，进排压送流体通道是在静止活塞片44设有一路进流体通道6b和一路排流体通道6a，该路进流体通道6b和该路排流体通道6a分别与该静止活塞片左右相邻的工作腔室连通，驱动控制系统包括气动换位/气流换向阀50、压缩空气动力源100和控制进气通道48，排流体通道6a通过控制进气通道与压力流体动力源连接，进流体通道6a与低压端或大气连接，压缩-发动机模式气流换位阀102通过气动换位/气流换向阀达到压缩机模式/发动机模式的换位，气动换位/气流换向阀还控制每个静止活塞片左右相邻的工作腔室中摇摆活塞片40的摇摆动作；冷却-加热系统是对本发动机的元件进行加热或冷却的机构。由于本实施例中的每个固摇托盘组中采用两个独立工作腔室4c，所以每个静止活塞片上的气动换位/气流换向阀同时分别满足其中一个工作腔室4c的进气或排气和另一个工作腔室4c的排气或进气。

参见图6和16，单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置2包括一个固摇托盘组、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构；该固摇托盘组包括固定托盘、活塞片和摇摆托盘，在固定托盘和摇摆托盘上分别围绕回转中心轴线360°，以回转中心圆的直径Φ1，按照铅锤法面上活塞片啮合轮廓线形成环状的凹槽；将数个活塞片的半截部分设定在上述的凹槽中形成圆周布置的数个敞开的独立的腔室4；所有托盘的回转中心轴线重合，且当回转中心轴线处于铅锤方向时，所有托盘的凹槽的环状水平中心线平行；在托盘上与沿铅锤的回转中心轴线的切线方向相垂直的平面为铅锤法面Q-Q，活塞片是在铅锤法面相交的特定轮廓线以回转中心圆的直径Φ1对称铅锤法面前后旋转一定角度而成的实体，从水平法面看活塞片的截面是以回转中心圆的直径Φ1，夹角为α的扇形；活塞片包括静止活塞片和摇摆活塞片；特定轮廓线由啮合轮廓线4a和静止轮廓线4b构成，在铅锤法面上，活塞片伸出凹槽水平法面部分以外并与相邻托盘凹槽滑动啮合的部分特定轮廓线为铅锤法面啮合轮廓线4a；在铅锤法面上，活塞片和托盘凹槽相交并固定的部分特定轮廓线为铅锤法面静止轮廓线4b；活塞片和托盘凹槽的铅锤法面啮合轮廓线与铅锤法面静止轮廓线对称于水平法面；每个固摇托盘组中两个相邻托盘敞开的腔室对扣合成一个封闭的腔室时接触的轴向侧端面为水平法面S-S；每个固摇托盘组中两个相邻托盘的凹槽的内圆盘口58和外圆盘口59在水平法面上分别对应啮合并形成动密封结构；固定托盘41与所设定其上的活塞片都相对地球固定不动，在每个固定托盘上设定的活塞片称之为静止活塞片44；其中的托盘因与所设定其上的活塞片都可以相对固定托盘转动而被定义摇摆托盘36，在摇摆托盘上设定的活塞片称之为摇摆活塞片40，在每个固摇托盘组的凹槽中围绕回转中心轴设有圆周布置或均布数个摇摆活塞片，每个固摇托盘组中的摇摆活塞片在其中的固定托盘的凹槽中相邻的静止活塞片之间摇摆；所有活塞片冒出敞开的腔室的法面啮合轮廓线的半截部分分别插入相邻的托盘敞开的腔室4中，该半截部分可以在相邻的托盘敞开的腔室的凹槽中相对滑动，且滑动面设有动密封结构；在固定托盘的凹槽和活塞片和摇摆托盘上的上、下凹槽和活塞片特定外轮廓线都相同；在本实施例中，在每个固摇托盘组中固定托盘和2个静止活塞片与摇摆托盘结合构成2个作为工作腔室4c的缸体，在每个固摇托盘组中摇摆托盘和2个的摇摆活塞片与固定托盘结合构成2个活塞；该个摇摆活塞片、相邻的静止活塞片、摇摆托盘和固定托盘构成每个固摇托盘组中一个活塞缸体活塞组；在每个固摇托盘组的凹槽中设有m＝2个活塞缸体活塞组时，其中的摇摆活塞片在固摇托盘组的每个工作腔室中围绕回转中心轴线的左旋向摆动角行程范围相等γ1，右旋向摆动角行程范围γ2相等；摇摆托盘设有动力进出键合结构，动力进出键合结构包括在摇摆托盘中心设定驱动孔45和从动曲柄轴8，驱动孔、从动曲柄轴轴和摇摆托盘的回转中心线重合；每个固摇托盘组的固定托盘和摇摆托盘利用连接机构连接，润滑系统包括对动密封元件和轴承采用自润滑材料和润滑剂润滑系统。

参考图1、3、4、6至8，在支撑壳的左右两侧的支撑壁板34分别安装的一组托盘活塞式摇摆执行装置，每组设置3个托盘活塞式摇摆执行装置，每组包括两个单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A和一个对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置A；支撑壳由数个壁板围护成井筒形的曲轴箱腔室33，曲轴箱腔室中设有一组支撑壁板34，每个托盘活塞式摇摆执行装置的固摇托盘组的固定托盘设定在支撑壳的支撑壁板的平面上，n个托盘活塞式摇摆执行装置的摇摆托盘的回转中心线布置在围绕主动曲柄轴的回转中心的同一个圆周直径上，摇摆托盘的回转中心线与支撑壁板的平面向垂直；

机械驱动活塞作用于流体负载的系统包括功能机和曲柄摇杆机构；功能机为惯性驱动轮-负载驱动轮复合机18c，惯性驱动轮-负载驱动轮复合机的复合轴17通过离合器16与主动曲柄轴10连接；曲柄摇杆机构包括主动曲柄轴10、左、右主动曲柄轴承座11、13和n套曲柄连杆传动组件，曲柄连杆传动组件包括主动曲柄10a、连杆、销轴28、从动曲柄轴8和从动曲柄7；每个托盘活塞式摇摆执行装置的驱动轴连接其中一套曲柄连杆传动组件，该传动组中的主动曲柄固定在主动曲柄轴上并与其一同连续旋转，主动曲柄的偏离主动曲柄轴的旋转中心的端部利用一体的主动曲柄销轴29铰接在相应的连杆的一端，该连杆的另一端的通孔与相应的从动曲柄轴的偏离摇摆托盘的旋转中心的端部的通孔利用销轴28铰接，该从动曲柄固定在从动曲柄轴上，从动曲柄轴为托盘活塞式摇摆执行装置的驱动轴；支撑壳5为箱体结构，支撑壳的数个支撑壁板34的平面相互平行；该从动曲柄轴被两个从动曲柄轴承座中的轴承支撑，设定固定托盘作为从动曲柄轴承座，固定托盘环状的凹槽的内侧设有从动曲柄轴承座的轴孔19a，用阀盖板20作为轴用紧固件将轴承19设定在该从动曲柄轴承座的轴孔19a中，另一个轴承座通过另一个固定托盘间接设定在支撑壳的支撑壁板上；主动曲柄轴设置在左、右主动曲柄轴承座中，主动曲柄轴承座为带座球轴承，主动曲柄轴承座中的轴承支撑主动曲柄轴10；左、右主动曲柄轴承座分别设定在支撑壳的左、右支撑壁板的平面上；主动曲柄轴与功能机的轴连接。

参考图8、9、10和15，有两台托盘活塞式摇摆执行装置为对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置A，该执行装置的双凹槽摇摆托盘采用分体结构，在本实施例中，沿与赤道平面D-D平行且重合的分型基准面分割双凹槽摇摆托盘，构成两个背向叠罗一起的摇摆托盘，分割双凹槽摇摆托盘4后的上部实体为上固摇托盘组中上摇摆托盘42a，下部实体为下固摇托盘组中下摇摆托盘42b，上层的上固定托盘41a和上摇摆托盘42a的凹槽构成上固摇托盘组，下层的下固定托盘41b和下摇摆托盘42b的凹槽构成下固摇托盘组；在上、下摇摆托盘中心分别设有作为动力进出键合结构的驱动孔和驱动轴；驱动轴为同一个从动曲柄轴8；驱动孔、从动曲柄轴8和上、下摇摆托盘的回转中心轴线的重合，上和下摇摆托盘42a、42b相邻一侧的轴向侧端面接触。

参考图1、3、4、7图8，在同一个从动曲柄轴8两端都连接一个与从动曲柄轴的旋转轴线方向相垂直的平面相互对称的托盘活塞式摇摆执行装置，一组托盘活塞式摇摆执行装置的固摇托盘组的固定托盘设定在支撑壳5的支撑壁板34上，另一组托盘活塞式摇摆执行装置的固摇托盘组的固定托盘设定在支撑壳5的另一个支撑壁板34的平面上。

参考图1、3、4、7和30，曲柄连杆传动组件A方案为分体结构连杆的曲柄连杆传动组件，在主动曲柄轴10上连接数套曲柄连杆传动组件；每个曲柄连杆传动组件的连杆采用分体结构连杆，与主动曲柄销轴啮合的分体结构连杆的大孔分成两瓣结构，其一瓣为分体结构连杆体9a，另一瓣为分体结构连杆孔合盖9b，分体结构连杆体和分体结构连杆孔合盖采用紧固件3连接，在分体结构连杆的大孔与主动曲柄外圆之间设有孔用紧固件，轴向定位件为孔用弹性挡圈；主动曲柄、连杆、销轴、从动曲柄轴和从动曲柄的相应之间的啮合利用轴承啮合；该轴承为滑动轴承，这应该是本领域技术人员的应知技术。

参考图1、3、4和7，冷却-加热系统的物理结构与压缩机冷却子系统的物理结构相同，腔室31设有换热剂管道的进口25a和出口25b，换热剂为冷却剂或加热剂；压缩机冷却子系统是在托盘活塞式摇摆执行装置中设置固定托盘的支撑壳上支撑壁板34外侧设有外夹套，外夹套是由安装法兰盘的支撑壁板、围板和夹套法兰盘24组成的腔室31，托盘活塞式摇摆执行装置的固定托盘部分包裹在外夹套中，夹套法兰盘与外夹套的腔室围板用紧固件连接固定并且设有密封结构，固定托盘的法兰盘与支撑壳的围板之间设有密封结构，这两处密封结构采用密封剂或密封垫24a；包裹在外夹套中每个托盘活塞式摇摆执行装置的固定托盘上的流体进排通道系统的所有通道穿过外夹套被引出到外界，外夹套为密闭腔室或开放式腔室，开放式腔室设有大气连通管道。在压缩机模式下循环媒介起到冷却作用，在发动机模式下循环媒介起到加热作用。在安装功能机一侧的外夹套31需要避让功能机的基座法兰、复合轴17、离合器16和主动曲柄轴10的机械密封组件14，离合器16为电磁离合器。图5是在左或右支撑壁板34上设置的任何一组托盘活塞式摇摆执行装置的多级气体压缩-膨胀系统图，两组组托盘活塞式摇摆执行装置都共用同一套驱动控制系统。在压缩机流体进排通道子系统和发动机流体进排通道子系统中增设相同的一套多级气体压缩-膨胀系统，即发动机流体进排通道子系统与压缩机流体进排通道子系统的相关结构的技术特征、级数、各级工作腔室数量和工作腔室的相互关系的完全一致；本实施例的多级气体压缩-膨胀系统为二级空气压缩或膨胀流程，该多级气体压缩-膨胀系统是其中一组托盘活塞式摇摆执行装置中对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置A所属的其中一个固摇托盘组的2个同一个最高压力级的工作腔室4c2的排流体通道6aa连通压缩空气动力源100，这两个工作腔室4c2的进流体通道6bb汇合连通储气室15<p1>后并连通本组三个托盘活塞式摇摆执行装置中余下的每个固摇托盘组中的两个工作腔室4c1的排流体通道6a和储气室15<p1>，这6个同一个压力的最低压力级的工作腔室4c1的进流体通道6b汇合连通设置在支撑壳上部设置滤清器21外接大气；以上为多级气体压缩-膨胀系统涉及一组托盘活塞式摇摆执行装置的部分；本实施例两组共6个托盘活塞式摇摆执行装置的16个工作腔室按此方式构成二级的气体压缩或气体膨胀系统。储气室设有恒压溢流阀26及溢流口。4c2中“c”后面的数字“2”表示是第二级的工作腔室，显然第二级的工作腔室4c2的压力高于第一级的工作腔室4c1，二级与一级的工作腔室容积的压缩比为6。在压缩机模式时，两组托盘活塞式摇摆执行装置的储气室15<p1>流向储气室15<p2>后排出的气体进入压缩空气动力源的储气室；在发动机模式时，压缩空气动力源的高压空气从两组托盘活塞式摇摆执行装置的储气室15<p2>流向储气室15<p1>后，从滤清器21口排放到大气中。

参考图9、11、14、16、17至24，托盘活塞摇摆压送流体机在固定托盘和静止活塞片处设有进流体单向阀32和排流体单向阀39；气动换位/气流换向阀50为气动直线二位和旋转二位四通的换位-换向组合阀，该气动换位/气流换向阀包括阀体、阀芯73和驱动机构；驱动机构包括气力驱动机构和机械驱动机构，阀体内部为圆柱形空心腔体82，阀芯安装在该腔体内且构成动密封啮合结构，阀芯在驱动机构作用下可以直线位移和左右往复旋转；

在阀体的圆柱形空心腔体内设有四个阀口，其中第一阀口54、第二阀口86和第三阀口81的中心线位于同一个平面A上，第一阀口为进压缩空气口，该进压缩空气口通过起跳腔室78与本工作腔室的排流体单向阀39的高压侧起跳腔室78处的进入流体通道连通；第四阀口57与固定托盘外接的排出流体通道连通，作为本实施例所述的“进入流体通道”和“排出流体通道”分别为在专利申请CN201410196991.5中的称之为“排流体通道6a”和“进流体通道6b”的通道，即在本例中为压缩机模式设置的同样通道，在结构允许时也可以单独开设，在压缩机模式低压气体从“进流体通道6b”进入，压缩气体从“排流体通道6a”流出，但是在发动机模式下流体沿压缩机模式的系统反向流动，压缩空气从起跳腔室78处的“排流体通道”进入，做功后膨胀的气体从“进流体通道”排出；第一阀口位于平面A的竖直位置，该第一阀口中心线与空心腔体中心线构成铅锤横截面，铅锤横截面与平面A相互垂直；第二阀口和第三阀口分别位于第一阀口的左右两侧，且第二阀口和第三阀口对称于第一阀口的中心线，第二阀口或第三阀口与第一阀口中心线的夹角θ均为90°，，阀体设置在邻近静止活塞片处的固定托盘上部，第二阀口和第三阀口分别利用排流体单向阀39设置在固定托盘上静止活塞片中的排流体通道6a(共用的通道)与静止活塞片的左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室4c连通；

阀芯为与阀体内部的圆柱形空心腔体紧密配合的圆柱体，在该圆柱体的圆周面上开有两个互不连通的独立的通道A和通道B，通道A和通道B分别包括环向盲槽A72和环向盲槽B65，设在圆柱体的轴向带两个轴向侧边的环向盲槽A的轴向外侧边和环向盲槽B轴向外侧边的宽度接近一致；阀芯上面的环向盲槽A的中心线与平面A重合，环向盲槽A的朝上开口角为ε1，开口角ε1小于θ，通道A的第一阀芯口和第二阀芯口是利用环向盲槽A在平面A上的左右两个端部构成；当环向盲槽A的开口角ε1使阀芯处在任何旋转位置时，环向盲槽A的第一阀芯口和第二阀芯口都不能使第二阀口与第三阀口连通；通道B包括第三阀芯口、第四阀芯口67和轴向通孔84，在环向盲槽B内的圆柱体上轴向的内侧边上的孔为第三阀芯口，环向盲槽B的朝下开口角为ε2；环向盲槽A、环向盲槽B、第一阀口、第二阀口和第三阀口的开口轴向最大宽度均接近一致；环向盲槽A和环向盲槽B的开口角左右方向的中位线重合且开口方向相反，环向盲槽B在圆柱体上轴向的内侧边的第三阀芯口与圆柱体的轴侧端面的第四阀芯口67之间设有轴向通孔84，环向盲槽B通过轴向通孔与第四阀芯口连通，在第四阀芯口与其外侧的阀体上设有的第四阀口54一直连通，第四阀口中心线设置在与平面A平行的平面B上，且设置第一阀口的平面A和设置第四阀口的平面B沿空心腔体中心轴线方向的最短间距为长度b，长度b大于第一阀口、第二阀口和第三阀口沿空心腔体中心线方向的开口轴向的最大宽度，第四阀芯口67是围绕通孔轴套68中心线形成的环状槽沟；

阀体空心腔体内部设有的第一阀口与第二阀口或第三阀口通过阀芯上通道A上设有的环向盲槽A连通，同时平面A的剩余阀口与通道B的环向盲槽B连通；阀芯旋转θ角度后，阀体空心腔体内部设有的第一阀口与刚才剩余阀口通过阀芯上通道A上设有的环向盲槽A连通，阀芯旋转角度θ＝90°，同时平面A的其余阀口与通道B的环向盲槽B连通；

气动换位/气流换向阀的阀芯通过驱动机构与从动曲柄轴8连接而满足气动直线二位和旋转二位四通的要求。

机械驱动机构为偏心驱动机构，偏心驱动机构包括偏心销组件74、弹簧71和凸轮轴，偏心销组件包括导杆70、轴承盘60和偏心销柱75，导杆的轴侧端面固定在轴承盘的外轴侧端面中心上，在轴承盘的内轴侧端面上固设偏心销柱，导杆轴向中心线与轴承盘的圆柱中心轴线重合或相互平行，阀芯与轴承盘的圆柱中心轴线重合，偏心销柱与轴承盘的圆柱中心轴线相互平行并且偏心一定距离，阀芯内轴侧端面设有轴向凸出通孔轴套68，通孔轴套的外径小于阀芯的外径，导杆一端穿过通孔轴套的插入阀芯的中心孔69中，阀芯仅能沿导杆滑动且不能转动；通孔轴套的内轴侧端面与轴承盘外轴侧端面接触时，平面A与环向盲槽A的轴向两个侧边的轴向中位线重合；轴承盘与阀体圆柱形空心腔体啮合且密封；凸轮轴与从动曲柄轴8为一体并设置在阀芯轴向内侧的摇摆托盘回转中心线上，偏心销柱与凸轮轴的轴线相互垂直，在凸轮轴圆周面上设有一段轴向的凸轮槽79，从阀体圆柱形空心腔体轴侧端面孔伸出的偏心销柱端部插入凸轮槽中，偏心销柱端部的圆周轮廓面与凸轮槽啮合，凸轮槽使阀芯在θ度范围左右旋转，并满足阀芯上的通道A和通道B与左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室4c分位连通要求；当偏心销柱与处于造成阀芯启或闭的凸轮槽首尾两个极限位置中的任何一个极限位置时，阀芯处于压缩气流的一个换向的基准位置，摇摆托盘上的摇摆活塞片处于工作腔室中摇摆位置的新的起点，随即摇摆托盘上的摇摆活塞片左旋至工作腔室中摇摆位置的终点，此时凸轮槽的上下轴向侧端曲面的处于首尾两个极限位置中的另一个极限位置，阀芯处于压缩气流的另一个换向的基准位置，摇摆托盘上的摇摆活塞片又处于工作腔室中摇摆位置的新的起点，随即摇摆托盘上的摇摆活塞片右旋至工作腔室中摇摆位置的终点，周而复始；当旋转使凸轮槽处于首尾两个极限位置中的中间位置时，凸轮槽在平面A的投影是圆弧槽的轮廓，偏心销柱外径与凸轮槽在凸轮轴旋转中心的圆周方向的间隙设有一定的框量；导杆与阀芯的轴套通孔滑动配合且不旋转，在偏心销组件的轴承盘外轴侧端面与阀芯的内轴侧端面之间设有弹簧71；

气力驱动机构包括活塞和活塞缸，利用阀芯的圆柱体作为活塞，该活塞为单作用弹簧复位的活塞，在阀芯的没有设置偏心销柱的外轴侧端部与阀体82的空心腔体的外轴侧端部设置的密封的小法兰62之间构成活塞缸的活塞运动腔室85，小法兰上设有控制进气通道48入口6c，活塞和活塞缸啮合且密封；压缩-发动机模式气流换位阀102为电磁二位三通气流换向阀，压缩空气动力源的压缩空气通过压缩-发动机模式气流换位阀及控制进气通道入口使作为活塞的阀芯73克服弹簧力在作为活塞缸的阀体的空心腔体中相对偏心销组件向前位移，并处于伸展极限位置，通孔轴套的内轴侧端面与轴承盘外轴侧端面接触时，在伸展极限位置时驱动偏心机构使阀芯处于发动机模式；通过压缩-发动机模式气流换位阀及管路将压缩空气源截止并将阀体82中的活塞运动腔室连通大气后，弹簧力使阀芯压出气体并且向后移动恢复初始极限位置，在初始极限位置时阀芯73处于封堵位置，阀体空心腔体上平面A的第一阀口、第二阀口与第三阀口被阀芯上环向盲槽A和环向盲槽B的轴向宽度内侧的包围通道B的轴向通孔的圆柱体外圆周66相互封堵，环向盲槽A和环向盲槽B被阀体空心腔体封堵，阀芯处于压缩机模式。轴承盘60的外轴侧端面设有孔用挡圈80，孔用挡圈固定在阀体82的圆柱形空心腔体内，轴承盘约束在孔用挡圈和凸轮轴之间。

每个固摇托盘组的凹槽中设有m≥2个活塞缸体活塞组时，本压缩-发动复合机的所有托盘活塞式摇摆执行装置的气动换位/气流换向阀50的偏心驱动机构的轴承盘上偏心销柱的位置以及凸轮槽的形状，应保证其中的摇摆活塞片在固摇托盘组的每个工作腔室中围绕回转中心轴线的左转向角行程范围或右转向角行程范围相等。参考图12和15，本实施例中，所有的托盘活塞式摇摆执行装置的摇摆活塞片角行程往复摇摆的范围为100°左右；在流体进排通道系统中每个固摇托盘组中设有两个工作腔室4c，两个摇摆活塞片A、B在工作腔室的左转向角行程范围γ1和右旋向摆动角行程范围γ2均在做功。

参考图5，在发动机流体进排通道子系统中增设进气流量控制阀99、单向阀101和转速传感器103，发动机流体进排通道子系统中的气动换位/气流换向阀50和压缩空气动力源100之间的管路中串联进气流量控制阀，在进气控制调速阀的进出口管路并连通单向阀，发动机模式控制系统根据设置在主动曲柄轴10上转速传感器控制进气流量控制阀。进气流量控制阀99为气体流量调节阀或/和压力调节阀。

参考图24，控制系统包括控制器、压缩-发动机模式气流换位阀102、控制进气通道48和压缩空气动力源100，控制器利用压缩-发动机模式气流换位阀进行工作模式换位控制，压缩-发动机模式气流换位阀通过控制进气通道连接压缩空气动力源。

参考图8、10和16，每个固摇托盘组中两个托盘凹槽的内圆盘口58和外圆盘口59的动密封结构是在啮合的滑动面分别设有迷宫密封结构。每个固摇托盘组中两个托盘上的活塞片与相邻的托盘的凹槽之间的动密封结构是设有半环密封圈47。在上和下摇摆托盘相互接触的轴向侧端面之间设有弹性元件37。

参考图16，单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置A是只有一个固摇托盘组，连接机构采用弹性压紧结构12连接，弹性压紧结构包括弹性元件37和轴用紧固件38，在固摇托盘组的摇摆托盘的驱动孔45与从动曲柄轴8采用键槽连接，摇摆托盘可以相对从动曲柄轴的轴向滑动，轴用紧固件固定在从动曲柄轴上，在摇摆托盘的轴向侧端面与轴用紧固件之间设置弹性元件，弹性元件为碟簧。

参考图25至29，显示了本压缩-发动复合机的实施例2。

本实施例2与实施例1的区别在于以下几点，其余与实施例1基本相同：

1、在本实施例中单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置B88和对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置B87都是在固摇托盘组仅采用一个活塞缸体活塞组。

2、曲柄连杆传动组件为整体结构连杆的曲柄连杆传动组件B方案，在主动曲柄轴10上连接数套曲柄连杆传动组件；每个曲柄连杆传动组件的连杆采用整体结构连杆9，整体结构连杆的大孔与作为主动曲柄销轴的主动曲柄10a外圆啮合，在整体结构连杆的大孔与作为主动曲柄销轴的主动曲柄外圆之间设有孔用挡圈80；主动曲柄、连杆、销轴、从动曲柄轴和从动曲柄的相应之间的啮合为滑动啮合和/或利用轴承啮合；该轴承为滑动轴承105或滚动轴承。

3、本实施例的所有的摇摆活塞片角行程往复摇摆的范围为120°左右。

4、主动曲柄轴分别与原动机-负载复合机和原动机18的两种功能机的复合轴17连接，其中在主动曲柄轴与原动机-负载复合机增设齿轮变速装置包括减速齿轮、功能轴和齿轮箱92，主动曲柄轴的一端作为功能轴A设有齿轮A90，在作为功能轴B的复合轴17上设有齿轮B91，齿轮A与齿轮B啮合，齿轮箱固定在固定基础上，固定的基础为支撑壳5的侧板结构。齿轮变速传动装置还可以采用多级齿轮传动，齿轮还可以采用现有技术的各种型式的齿轮，例如蜗轮蜗杆齿轮传动，行星齿轮传动。该原动机-负载复合机为电动-发电复合机18a，电动-发电复合机是在抽水蓄能电站使用的成熟设备，电动-发电复合机设置在齿轮箱92上；也可以将电动-发电复合机换成发电机。另一台功能机为辅助启动的启动电动机，主动曲柄轴与启动电动机之间采用皮带变速传动装置和离合器连接，离合器为单向超越离合器，当主动曲柄轴转速超过启动电动机时，启动电动机不与主动曲柄轴同转速；也可以采用手动摇柄或其它方式辅助启动，该启动电动机用于发动机模式启动时的导引主动曲柄轴10的实现设定的旋转方向。

在图33至38中，显示了本压缩-发动复合机的实施例3。

本实施例3与实施例1的区别在于：

1、在本实施例中采用的单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置C94和采用的对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置93都是在每个固摇托盘组采用3个活塞缸体活塞组。

2、在本实施例中采用的对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置93设有两个固摇托盘组，该执行装置包括两个固定托盘和中间托盘，中间托盘夹在与赤道平面D-D平面对称设置的上、下两个固定托盘41a、41b中间；中间托盘是以与赤道平面D-D对称设有两层与固定托盘相同方式围绕回转中心轴线构成环状的上、下凹槽的双凹槽摇摆托盘42，赤道平面D-D与水平法面S-S相互平行，上层的上固定托盘41a和双凹槽摇摆托盘42的上凹槽构成上固摇托盘组的腔室，下层的下固定托盘和双凹槽摇摆托盘42的下凹槽构成下固摇托盘组的腔室；在每个固摇托盘组的凹槽中设有m≥2个活塞缸体活塞组时，其中的摇摆活塞片在上、下固摇托盘组的每个工作腔室中围绕回转中心轴线的左转向角行程角度或右转向角行程角度相等；两个固摇托盘组中的上、下固定托盘和双凹槽摇摆托盘利用连接机构连接，连接机构包括法兰盘41c和紧固件，在上、下两个固定托盘的外圆周的端面，沿旋转轴向均设有法兰盘41c，两个固定托盘法兰盘的连接的端面与托盘的旋转轴线的垂直平面平行，上、下两个固定托盘的法兰盘的端面相互连接一体后用紧固件固定，在双凹槽摇摆托盘中心设有作为动力进出键合结构的驱动孔和从动曲柄轴8；驱动孔、从动曲柄轴8和双凹槽摇摆托盘的回转中心轴线的重合；上或下固定托盘上的从动曲柄轴承座包括轴孔19a、轴承19和作为轴用紧固件的阀盖板20，在上、下固定托盘环状的凹槽的内侧设有轴承座的轴孔19a，从动曲柄轴8的端部轴颈和上或下固定托盘的轴孔之间设定轴承19，轴承用轴用紧固件固定在其中一个固定托盘上的轴孔19a中。

在上和下固定托盘的法兰盘41c之间还增设外弹性压紧连接机构，外弹性压紧连接机构，包括固定销轴104和调整垫37，固定销轴穿过下固定托盘法兰盘上的通孔固定在上固定托盘和/或支撑壳5的支撑板34上，并且用锁紧螺母锁紧，固定销轴的中心轴线与下固定托盘的回转中心线平行，在固定销轴的轴肩台与上固定托盘的外端面之间设有数个弹性的调整垫37，本例为碟簧片。外弹性压紧连接机构的碟簧片使下固定托盘41b法兰盘沿固定销轴104的滑动啮合面压紧摇摆活塞片和摇摆托盘，保持了固定托盘及静止活塞片与摇摆活塞片和摇摆托盘之间所需的密封力。

3、在主动曲柄轴10与一种的功能机的复合轴17之间增设皮带变速传动装置，皮带变速装置包括皮带轮、功能轴和传动皮带，主动曲柄轴的一端作为功能轴A设有皮带轮A97，在功能机的复合轴17作为功能轴B设有皮带轮B95，皮带轮A与齿轮B通过传动皮带连接。还可以用链轮变速传动装置代替皮带变速传动装置。功能机为电动-发电复合机18a，电动-发电复合机18a设置在支撑壳上部平台固设的曲轴箱护板23上。

4、托盘活塞式摇摆执行装置是只有一个固摇托盘组，连接机构采用弹性压紧结构12连接，弹性压紧结构包括弹性元件37和轴用紧固件38，在固摇托盘组的摇摆托盘的驱动孔45与从动曲柄轴8采用键槽连接，摇摆托盘可以相对从动曲柄轴的轴向滑动，轴用紧固件固定在从动曲柄轴上，在摇摆托盘的轴向侧端面与轴用紧固件之间设置弹性元件，弹性元件为螺旋钢丝弹簧或碟簧。

5、参考图37，压缩机流体进排通道子系统和发动机流体进排通道子系统增设相同的一套多级气体压缩-膨胀系统，即发动机流体进排通道子系统与压缩机流体进排通道子系统的相关技术特征的级差、各级工作腔室数量和工作腔室的相互关系的完全一致；在支撑壳的左右两侧支撑壁板34分别安装的一组托盘活塞式摇摆执行装置，在左侧支撑壁板34的一组托盘活塞式摇摆执行装置有两个单固摇托盘组托盘活塞式摇摆执行装置C，在右侧的支撑壁板34的一组托盘活塞式摇摆执行装置中唯一的对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置设有两个固摇托盘组；该多级气体压缩-膨胀系统为四级空气压缩或膨胀流程，对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置所属的其中一个固摇托盘组的最高压力级的工作腔室4c4的排流体通道6aaaa连通储气室15<p4>，储气室15<p4>与压缩空气动力源连通；该工作腔室4c4的进流体通道6bbbb连通储气室15<p3>后并连通同一个对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置的同一个固摇托盘组的余下的两个同一个压力次一级的工作腔室4c3的排流体通道6aaa，两个工作腔室4c3的进流体通道6bbb汇合连通三个托盘活塞式摇摆执行装置中余下的每个固摇托盘组中的一个工作腔室4c2的排流体通道6aa和储气室15<p2>，三个同一个压力次二级的工作腔室4c2的进流体通道6bb汇合连通三个托盘活塞式摇摆执行装置中同一个固摇托盘组中余下的两个工作腔室4c1的排流体通道6a和储气室15<p1>，共六个同一个压力次三级的工作腔室4c1的进流体通道6b汇合连通设置在支撑壳上部设置滤清器21外接大气。储气室设有恒压溢流阀26及溢流口。在压缩机模式时，两组托盘活塞式摇摆执行装置的储气室15<p1>流向储气室15<p4>后排出的气体进入压缩空气动力源的储气室；在发动机模式时，压缩空气动力源的高压空气从两组托盘活塞式摇摆执行装置的储气室15<p4>依次逐级流向储气室15<p1>后，最后从滤清器21口排放到大气中。6、本实施例摇摆活塞片角行程往复摇摆的范围为90°左右。

显而易见，各种实施例中的有关技术特征在权利保护范围内可以合理的互换，组合和省略。

Claims (10)

1.一种托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，包括曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机、压缩-发动流体进排通道系统、冷却-加热系统、动力输入-输出系统和驱动控制系统；曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机包括支撑壳(5)，数个托盘活塞式摇摆执行装置、压缩机流体进排通道子系统、压缩机冷却子系统和压缩机驱动力发生子系统；压缩机流体进排通道子系统包括流体通道、管口和阀，该流体通道与工作腔室(4c)连通；压缩机驱动力发生子系统为机械驱动双作用活塞作用于流体负载的系统，机械驱动双作用活塞作用于流体负载的系统包括功能机和曲柄摇杆机构；

其特征是，动力输入-输出系统为压缩机驱动力发生子系统和发动机驱动力发生子系统构成的复合系统，发动机驱动力发生子系统为流体压力驱动双作用活塞作用于机械负载的系统；流体压力驱动双作用活塞作用于机械负载的系统包括功能机和曲柄摇杆机构；压缩机驱动力发生子系统和发动机驱动力发生子系统中采用同一套曲柄摇杆机构，发动机驱动力发生子系统的主动曲柄轴同样与功能机的复合轴(17)连接；功能机为原动机(18)和/或负载机(18b)和/或原动-负载复合机；托盘活塞摇摆压送流体机包括一个或2个固摇托盘组的托盘活塞式摇摆执行装置、连接机构、动力进出键合结构、润滑系统和密封结构；设有2个固摇托盘组的托盘活塞式摇摆执行装置为对夹摇摆托盘活塞式摇摆执行装置(93)或是对夹分体摇摆托盘活塞式摇摆执行装置(1)；压缩-发动流体进排通道系统包括压缩机流体进排通道子系统和发动机流体进排通道子系统，压缩机流体进排通道子系统已经包括在曲柄连杆机构驱动的托盘活塞摇摆压送流体机中；发动机流体进排通道子系统包括进排压送流体通道、管口和阀，发动机流体通道与工作腔室连通；所述的发动机流体进排通道子系统是在活塞缸体活塞组的独立的工作腔室(4c)的左右旋向两端部分别设有并连通进排压送流体通道，进排压送流体通道是在静止活塞片(44)设有一路进流体通道(6b)和一路排流体通道(6a)，该路进流体通道(6b)和该路排流体通道(6a)分别与该静止活塞片左右相邻的工作腔室连通，驱动控制系统包括气动换位/气流换向阀(50)、压缩空气动力源(100)和控制进气通道(48)，排流体通道(6a)通过控制进气通道与压力流体动力源连接，进流体通道(6a)与低压端或大气连接，压缩-发动机模式气流换位阀通过气动换位/气流换向阀达到压缩机模式/发动机模式的换位，气动换位/气流换向阀还控制每个静止活塞片左右相邻的工作腔室中摇摆活塞片(40)的摇摆动作，每个活塞缸体活塞组设置的气动换位/气流换向阀安装在固定托盘上；冷却-加热系统是对本发动机的元件进行加热或冷却的机构。

2.根据权利要求1所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，所述的冷却-加热系统的物理结构与压缩机冷却子系统的物理结构相同，所述的腔室(31)设有换热剂管道的进口(25a)和出口(25b)，换热剂为冷却剂或加热剂；压缩机冷却子系统是在托盘活塞式摇摆执行装置中设置固定托盘的支撑壳上支撑壁板(34)外侧设有外夹套，外夹套是由安装法兰盘的支撑壁板、围板和夹套法兰盘(24)组成的腔室(31)，托盘活塞式摇摆执行装置的固定托盘部分包裹在外夹套中，夹套法兰盘与外夹套的腔室围板用紧固件连接固定并且设有密封结构，固定托盘的法兰盘与支撑壳的围板之间设有密封结构，这两处密封结构采用密封剂或密封垫(24a)；包裹在外夹套中每个托盘活塞式摇摆执行装置的固定托盘上的流体进排通道系统的所有通道穿过外夹套被引出到外界，外夹套为密闭腔室或开放式腔室，开放式腔室设有大气连通管道。

3.根据权利要求1所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，所述的压缩机流体进排通道子系统和发动机流体进排通道子系统增设相同的一套多级气体压缩-膨胀系统，即发动机流体进排通道子系统与压缩机流体进排通道子系统的相关结构的技术特征、级数、各级工作腔室数量和工作腔室的相互关系完全一致；该多级气体压缩-膨胀系统是在数个托盘活塞式摇摆执行装置的数个固摇托盘组的数个最高压力级工作腔室(4cn)的排流体通道汇合连通压缩空气动力源(100)，工作腔室(4cn)的进流体通道汇合连通储气室(15＜pn，n＝1、2、3…＞)；该工作腔室(4cn)的进流体通道或储气室(15＜pn＞)还与其它数个托盘活塞式摇摆执行装置的数个固摇托盘组的其它数个次一级的工作腔室(4cn-1)的排流体通道连通，次一级的工作腔室(4cn-1)的进流体通道汇合连通储气室(15＜pn-1＞)或外界或大气，按此方式依次构成至少一级的气体压缩或气体膨胀系统，最低压力级的工作腔室的进流体通道汇合连通外界或大气。

4.根据权利要求1所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，所述的托盘活塞摇摆压送流体机在固定托盘和静止活塞片处设有进流体单向阀(32)和排流体单向阀(39)；其特征是，所述的气动换位/气流换向阀(50)为气动直线二位和旋转二位四通的换位-换向组合阀，该气动换位/气流换向阀包括阀体、阀芯(73)和驱动机构；驱动机构包括气力驱动机构和机械驱动机构，阀体内部为圆柱形空心腔体(82)，阀芯安装在该腔体内且构成动密封啮合结构，阀芯在驱动机构作用下可以直线位移和左右往复旋转；

在阀体的圆柱形空心腔体内设有四个阀口，其中第一阀口(54)、第二阀口(86)和第三阀口(81)的中心线位于同一个平面A上，第一阀口为进压缩空气口，该进压缩空气口与本工作腔室的排流体单向阀(39)的高压侧的进入流体通道连通；第四阀口(57)与固定托盘外接的排出流体通道连通，第一阀口位于平面A的竖直位置，该第一阀口中心线与空心腔体中心线构成铅锤横截面，铅锤横截面与平面A相互垂直；第二阀口和第三阀口分别位于第一阀口的左右两侧，且第二阀口和第三阀口对称于第一阀口的中心线，第二阀口或第三阀口与第一阀口中心线的夹角θ均为75°～135°，阀体设置在邻近静止活塞片处的固定托盘上部，第二阀口和第三阀口分别利用设置在固定托盘上静止活塞片中的通道与静止活塞片的左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室(4c)连通；

阀芯为与阀体内部的圆柱形空心腔体紧密配合的圆柱体，在该圆柱体的圆周面上开有两个互不连通的独立的通道A和通道B，通道A和通道B分别包括环向盲槽A(72)和环向盲槽B(65)，设在圆柱体的轴向带两个侧边的环向盲槽A的轴向外侧边和环向盲槽B轴向外侧边的宽度接近一致；阀芯上面的环向盲槽A的中心线与平面A重合，环向盲槽A的朝上开口角为ε1，开口角ε1小于θ，通道A的第一阀芯口和第二阀芯口是利用环向盲槽A在平面A上的左右两个端部构成；当环向盲槽A的开口角ε1使阀芯处在任何旋转位置时，环向盲槽A的第一阀芯口和第二阀芯口都不能使第二阀口与第三阀口连通；通道B包括第三阀芯口、第四阀芯口(67)和轴向通孔(84)，在环向盲槽B内的圆柱体上轴向的内侧边上的孔为第三阀芯口，环向盲槽B的朝下开口角为ε2；环向盲槽A、环向盲槽B、第一阀口、第二阀口和第三阀口的开口轴向最大宽度均接近一致；环向盲槽A和环向盲槽B的开口角左右方向的中位线重合且开口方向相反，环向盲槽B在圆柱体上轴向的内侧边的第三阀芯口与圆柱体的轴侧端面的第四阀芯口(67)之间设有轴向通孔(84)，环向盲槽B通过轴向通孔与第四阀芯口连通，在第四阀芯口与其外侧的阀体上设有的第四阀口(54)一直连通，第四阀口中心线设置在与平面A平行的平面B上，且设置第一阀口的平面A和设置第四阀口的平面B沿空心腔体中心轴线方向的最短间距为长度b，长度b大于第一阀口、第二阀口和第三阀口沿空心腔体中心线方向的开口轴向的最大宽度，第四阀芯口(67)是围绕通孔轴套(68)中心线形成的环状槽沟；

阀体空心腔体内部设有的第一阀口与第二阀口或第三阀口通过阀芯上通道A上设有的环向盲槽A连通，同时平面A的剩余阀口与通道B的环向盲槽B连通；阀芯旋转^θ角度后，阀体空心腔体内部设有的第一阀口与刚才剩余阀口通过阀芯上通道A上设有的环向盲槽A连通，阀芯旋转角度θ＝75°～105°，同时平面A的其余阀口与通道B的环向盲槽B连通；

气动换位/气流换向阀的阀芯通过驱动机构与从动曲柄轴(8)连接而满足气动直线二位和旋转二位四通的要求。

5.根据权利要求4所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，机械驱动机构为偏心驱动机构，偏心驱动机构包括偏心销组件(74)、弹簧(71)和凸轮轴，偏心销组件包括导杆(70)、轴承盘(60)和偏心销柱(75)，导杆的轴侧端面固定在轴承盘的外轴侧端面中心上，在轴承盘的内轴侧端面上固设偏心销柱，导杆轴向中心线与轴承盘的圆柱中心轴线重合或相互平行，阀芯与轴承盘的圆柱中心轴线重合，偏心销柱与轴承盘的圆柱中心轴线相互平行并且偏心一定距离，阀芯内轴侧端面设有轴向凸出通孔轴套(68)，通孔轴套的外径小于阀芯外径，导杆一端穿过通孔轴套插入阀芯的中心孔(69)中，阀芯仅能沿导杆滑动且不能转动；通孔轴套的内轴侧端面与轴承盘外轴侧端面接触时，平面A与环向盲槽A的轴向两个侧边的轴向中位线重合；轴承盘与阀体圆柱形空心腔体啮合且构成动密封结构；凸轮轴与从动曲柄轴(8)为一体并设置在阀芯轴向内侧的摇摆托盘回转中心线上，偏心销柱与凸轮轴的轴线相互垂直，在凸轮轴圆周面上设有一段轴向的凸轮槽(79)，从阀体圆柱形空心腔体轴侧端面孔伸出的偏心销柱端部插入凸轮槽中，偏心销柱端部的圆周轮廓面与凸轮槽啮合，凸轮槽使阀芯在θ度范围左右旋转，并满足阀芯上的通道A和通道B与左右旋向相邻的活塞缸体活塞组的工作腔室(4c)分位连通要求；当偏心销柱与处于造成阀芯启或闭的凸轮槽首尾两个极限位置中的任何一个极限位置时，阀芯A处于压缩气流的一个换向的基准位置，摇摆托盘上的摇摆活塞片处于工作腔室中摇摆位置的新的起点，随即摇摆托盘上的摇摆活塞片左旋至工作腔室中摇摆位置的终点，此时凸轮槽处于首尾两个极限位置中的另一个极限位置，阀芯A处于压缩气流的另一个换向的基准位置，摇摆托盘上的摇摆活塞片又处于工作腔室中摇摆位置的新的起点，随即摇摆托盘上的摇摆活塞片右旋至工作腔室中摇摆位置的终点，周而复始；当旋转凸轮槽处于首尾两个极限位置中的中间位置时，凸轮槽在平面A的投影是竖直槽(107)或V型槽(108)或圆弧槽(106)，偏心销柱(75)外径与凸轮槽在凸轮轴旋转中心的圆周方向的间隙设有一定的框量；导杆与阀芯的轴套通孔滑动配合且不旋转，在偏心销组件的轴承盘外轴侧端面与阀芯的内轴侧端面之间设有弹簧(71)；

气力驱动机构包括活塞和活塞缸，利用阀芯的圆柱体作为活塞，该活塞为单作用弹簧复位的活塞，在阀芯的没有设置偏心销柱的外轴侧端部与阀体(82)的空心腔体的外轴侧端部设置的密封的小法兰(62)之间构成活塞缸的活塞运动腔室(85)，小法兰上设有控制进气通道(48)入口(6c)，活塞和活塞缸啮合且构成动密封结构；压缩-发动机模式气流换位阀(102)为手动和/或电控的二位三通气流换向阀，压缩空气动力源的压缩空气通过压缩-发动机模式气流换位阀及控制进气通道入口使作为活塞的阀芯(73)克服弹簧力在作为活塞缸的阀体的空心腔体中相对偏心销组件向前位移，并处于伸展极限位置，通孔轴套的内轴侧端面与轴承盘外轴侧端面接触时，在伸展极限位置时驱动偏心机构使阀芯处于发动机模式；通过压缩-发动机模式气流换位阀及管路将压缩空气源截止并将阀体中的活塞运动腔室连通大气后，弹簧力使阀芯压出气体并且向后移动恢复初始极限位置，在初始极限位置时阀芯(73)处于中封位置，阀体空心腔体上平面A的第一阀口、第二阀口与第三阀口被阀芯上环向盲槽A和环向盲槽B的轴向宽度内侧的包围通道B的轴向通孔的圆柱体外圆周(66)封堵，环向盲槽A和环向盲槽B被阀体空心腔体封堵，阀芯处于压缩机模式。

6.根据权利要求3所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，在发动机流体进排通道子系统中增设进气流量控制阀(99)、单向阀(101)和转速传感器(103)，在压力最高级的工作腔室组汇合连通的排流体通道(6a)和压缩空气动力源(100)之间的管路中串联进气流量控制阀，在进气控制调速阀的进出口管路并连通单向阀，发动机模式控制系统根据设置在主动曲柄轴(10)上转速传感器控制进气流量控制阀。

7.根据权利要求6所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，进气流量控制阀(99)为气体流量调节阀或/和压力调节阀。

8.根据权利要求1所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，在主动曲柄轴(10)与至少一种功能机的复合轴(17)之间增设变速传动装置，变速装置是齿轮变速装置或是皮带变速传动装置或是链轮变速传动装置，变速传动装置的输出和输入轴分别与主动曲柄轴和功能机的复合轴连接。

9.根据权利要求1所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，在主动曲柄轴(10)与功能机的复合轴(17)之间设有离合器(16)。

10.根据权利要求1所述的托盘活塞摇摆式压缩-发动复合机，其特征是，控制系统包括控制器、压缩-发动机模式气流换位阀(102)、控制进气通道(48)和压缩空气动力源(100)，控制器利用压缩-发动机模式气流换位阀进行工作模式换位控制，压缩-发动机模式气流换位阀通过控制进气通道连接压缩空气动力源。