CN107040114A - 一种电动活塞式发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种电动活塞式发动机，包括动力输出缸，动力输出缸内同轴设置有转动盘，转动盘的一端非圆心处轴向固定有偏心轴承，转动盘的另一端位于圆心的位置轴向固定有输出轴，动力输出缸的侧壁沿圆周方向均匀间隔设置有若干电动活塞缸，电动活塞缸内均配合设置有电动活塞，电动活塞的一端均转动连接有连杆，连杆的另一端共同连接至偏心轴承。本发明的一种电动活塞式发动机，能够提高现有电驱动发动机的整机可靠性；同时，通过切换单独或者所有电动活塞单元至发电状态最大限度的辅助机械刹车，将电能返回电池，而不是以热能的形式浪费在刹车片上，能有效提高一般电驱动系统的续航能力。

Description

一种电动活塞式发动机
技术领域
本发明属于电力驱动发动机技术领域，具体涉及一种电动活塞式发动机。
背景技术
现有的电力驱动车辆、飞机、船舶普遍采用单独的电机作为发动机，若电机发生故障，势必会导致发动机的功率输出受到影响，从而降低可靠性。同时，这种整车或者整机采用的单电机驱动，容易发生由于电池容量有限导致的续航时间过短的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电动活塞式发动机，在提高现有电驱动发动机整机可靠性的同时解决了现有的电驱动系统续航时间过短的问题。
本发明所采用的技术方案是：一种电动活塞式发动机，包括动力输出缸，动力输出缸内同轴设置有转动盘，转动盘的一端非圆心处轴向固定有偏心轴承，转动盘的另一端位于圆心的位置轴向固定有输出轴，动力输出缸的侧壁沿圆周方向均匀间隔设置有若干电动活塞缸，电动活塞缸内均配合设置有电动活塞，电动活塞的一端均转动连接有连杆，连杆的另一端共同连接至偏心轴承。
本发明的特点还在于，
电动活塞缸的内部同轴设置有活塞腔，电动活塞位于活塞腔内，活塞腔的外侧壁和电动活塞缸的内侧壁之间设置有电动缸线圈。
电动活塞包括活塞本体，活塞本体的外侧壁沿径向依次套接有环形的永磁体和滑动外圈，连杆远离偏心轴承的一端与活塞本体相连接。
活塞本体与连杆的连接处设置有活塞轴承。
偏心轴承为滚动轴承，偏心轴承的外圈与连杆固定连接，偏心轴承的内圈与转动盘固定连接。
本发明的有益效果是：本发明的一种电动活塞式发动机，通过筒形永磁直线电机构成的多个电动活塞单元，共同架构成一台输出转速、转矩的发动机，若非全部的电动活塞单元同时故障，则发动机始终能够保持一定程度的功率输出，提高了现有电驱动发动机整机可靠性；同时，通过切换单独或者所有电动活塞单元至发电状态最大限度的辅助机械刹车，将电能返回电池，而不是以热能的形式浪费在刹车片上，能有效提高一般电驱动系统的续航能力。
附图说明
图1是本发明的一种电动活塞式发动机的结构示意图；
图2是本发明的一种电动活塞式发动机中电动活塞缸内部的结构示意图。
图中，1.动力输出缸，2.转动盘，3.偏心轴承，4.输出轴，5.电动活塞缸，6.电动活塞，7.连杆，8.活塞腔，9.电动缸线圈，10.活塞本体，11.永磁体，12.滑动外圈，13.活塞轴承。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种电动活塞式发动机，如图1所示，包括动力输出缸1，动力输出缸1内同轴设置有转动盘2，转动盘2的一端非圆心处轴向固定有偏心轴承3，转动盘2的另一端位于圆心的位置轴向固定有输出轴4，动力输出缸1的侧壁沿圆周方向均匀间隔设置有若干电动活塞缸5，电动活塞缸5内均配合设置有电动活塞6，电动活塞6的一端均转动连接有连杆7，连杆7的另一端共同连接至偏心轴承3。
如图2所示，电动活塞缸5的内部同轴设置有活塞腔8，电动活塞6位于活塞腔8内，活塞腔8的外侧壁和电动活塞缸5的内侧壁之间设置有电动缸线圈9；电动活塞6包括活塞本体10，活塞本体10的外侧壁沿径向依次套接有环形的永磁体11和滑动外圈12，连杆7远离偏心轴承3的一端与活塞本体10相连接。活塞腔8的侧壁和滑动外圈12均采用耐磨材料制造，并采用成熟的润滑技术进行润滑。
通过活塞本体10与连杆7的连接处设置活塞轴承13，在实际加工过程中，可以通过在活塞本体10上设置一轴承室，配合活塞轴承13外圆，再结合连杆7的端头设置成90°，配合活塞轴承13内孔，来实现活塞本体10与连杆7的转动连接；同时偏心轴3也可采用一滚动轴承，轴承的内外圈分别固定与连杆7和转动盘2固定，来实现连杆7与转动盘2的转动连接。
工作时，将电动缸线圈9通一定频率的正弦单相交流电压，由电压频率来决定后续输出转速，在电磁力的作用下，永磁体11带动活塞本体10在电动活塞缸5内的活塞腔8作直线往复运动，进而通过与活塞本体10转动连接的连杆7将力传导到动力输出缸1内的转动盘2上，由于连杆7与偏心轴承3连接，因而可将电动活塞6的直线运动转化成转动盘2的旋转运动，进而带动输出轴4旋转以驱动负载；多个电动活塞6共同驱动负载工作时，只需通过驱动器按时间差(驱动器根据驱动负载转速即可推算通电时间差)给每个电动活塞6单独通电即可保证所有电动活塞6的协调同步。电动活塞缸5可以排列成星形、v型、L型、水平对置型等。
通过上述方式，本发明的一种电动活塞式发动机，通过筒形永磁直线电机构成的多个电动活塞单元(电动活塞缸5和电动活塞6)，共同架构成一台输出转速、转矩的发动机，若非全部的电动活塞单元同时故障，则发动机始终能够保持一定程度的功率输出，提高了现有电驱动发动机整机可靠性；同时，通过切换单独或者所有电动活塞单元至发电状态最大限度的辅助机械刹车，将电能返回电池，而不是以热能的形式浪费在刹车片上，能有效提高一般电驱动系统的续航能力。

Claims (5)

1.一种电动活塞式发动机，其特征在于，包括动力输出缸(1)，动力输出缸(1)内同轴设置有转动盘(2)，转动盘(2)的一端非圆心处轴向固定有偏心轴承(3)，转动盘(2)的另一端位于圆心的位置轴向固定有输出轴(4)，动力输出缸(1)的侧壁沿圆周方向均匀间隔设置有若干电动活塞缸(5)，电动活塞缸(5)内均配合设置有电动活塞(6)，电动活塞(6)的一端均转动连接有连杆(7)，连杆(7)的另一端共同连接至偏心轴承(3)。
2.如权利要求1所述的一种电动活塞式发动机，其特征在于，所述电动活塞缸(5)的内部同轴设置有活塞腔(8)，电动活塞(6)位于活塞腔(8)内，活塞腔(8)的外侧壁和电动活塞缸(5)的内侧壁之间设置有电动缸线圈(9)。
3.如权利要求1所述的一种电动活塞式发动机，其特征在于，所述电动活塞(6)包括活塞本体(10)，活塞本体(10)的外侧壁沿径向依次套接有环形的永磁体(11)和滑动外圈(12)，连杆(7)远离偏心轴承(3)的一端与活塞本体(10)相连接。
4.如权利要求3所述的一种电动活塞式发动机，其特征在于，所述活塞本体(10)与连杆(7)的连接处设置有活塞轴承(13)。
5.如权利要求1所述的一种电动活塞式发动机，其特征在于，所述偏心轴承(3)为滚动轴承，偏心轴承(3)的外圈与连杆(7)固定连接，偏心轴承(3)的内圈与转动盘(2)固定连接。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN87106800A (zh) * 1987-10-04 1988-04-13 张国祥 磁能活塞式发动机
US20040089147A1 (en) * 2001-02-28 2004-05-13 Klaus-Michael Schneider Dry-running piston compressor (crankshaft drive lubrication)
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