CN109185038A - 气压发动机 - Google Patents

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Abstract

技术领域:本发明涉及一种能源开发及能源使用装置,具体为气压发动机。将薄壁无缝圆形钢管做为活塞2,两端用封盖1、17密封,内腔填充柔性体4,装配在具有A、B两腔的液压缸内,其径向圆形截面,在限形轴53、54和58、59间隙作用下,逐渐变形为长圆形截面,面积也随之变小,当高压气体29对A腔液体5施加压强力,同时B腔液体13处于大气压状态时,液体5将压强力作用在活塞2变截面的轴向投影面上,使活塞2运动,活塞2在A、B两腔运动过程中保持体积不变,通过电磁阀23将A、B腔压力换向,使活塞2做往复直线运动,驱动曲轴41转动做功。本发明集开发和使用能源为一体,可以取代燃油、燃气发动机,结构简单,制造及使用成本低,不影响生态环境。

Description

气压发动机
技术领域:本发明涉及一种能源开发及能源使用装置。
目前,能源开发的技术背景是:不可再生能源如煤炭,石油,核能等开发成本高,污染环境,开采存量日益枯竭。可再生能源如太阳能,风能,水利发电等开发受环境,地理等因素影响,开发成本高。
能源使用的技术背景是:燃油、燃气发动机污染环境,新能源发动机开发成本高,能量密度低。
发明目的:为了解决现有能源开发及能源使用技术的不足,本发明设计一种具有变截面活塞的双腔液压缸发动机,是一种利用高压气体在静压状态下,将压强力传递给液压缸内的液体,作用在活塞上,在活塞体积不变的状态下,活塞做往复直线运动带动连杆曲轴转动做功,持续把高压气体的压力能转变为机械能的发动机。
发明内容:下面结合图1、图2、图3对本发明内容做详细说明。
发明附图:图1是本发明的主视剖面结构图;
图2是本发明的俯视剖面结构图;
图3是本发明的局部剖面结构图;
图4是本发明的受力示意图。
本发明图2,图3表达为双缸气压发动机结构,如果取消图3中EF轴之间的结构再合并为整体,则本发明为单缸结构,如果增加图3中EF轴之间的结构数量,则本发明为多缸结构,本发明以单缸结构做说明。
图1、图2中各零件的名称和标号:封盖1;活塞2;缸盖3;柔性体4;液体5;安装座6;缸体7;中缸体8;轴承9;密封垫10;封板11;缸体12;液体13;缸盖14;定位销15;机罩16;封盖17;充液嘴18;行程开关19;触发板20;行程开关21;螺栓22;二位四通电磁阀23;气压表24;储气罐25;踏板26;储气罐27;储气罐28;高压气体29;三位六通控压阀30;截止阀31;阀芯32;弹簧33;连杆34;下轴瓦35;螺栓36;上轴瓦37;轴瓦盖38;上机罩39;螺栓40;曲轴41;下机罩42;滑道43;滑块44;螺栓45;轴盖46;密封垫47;飞轮48;螺栓49;连杆销50;卡簧片51;轴套52;限形轴53;限形轴54;挡板55;螺栓56;挡板57;限形轴58;限形轴59;密封圈60;密封圈61;密封圈62;密封圈63;密封圈64;密封圈65;密封圈66;密封圈67;密封圈68;密封圈69;密封圈70;密封垫71;轴承72;防尘圈73;螺栓74;轴盖75。
下面结合图1,图2,图3对本发明结构做说明:
本发明是由液压缸总成;活塞总成;动力总成;动力控制总成;曲柄滑块总成部件装配构成。
由缸盖3、14;缸体7、12;中缸体8;密封圈60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70;限形轴53、54、58、59;轴承9;密封垫10;封板11;定位销15;螺栓22;螺栓56;挡板55、57;机罩16构成具有A、B两腔的液压缸总成;除机罩16以外,相对于O轴结构对称,其中,缸盖3、14;缸体7、12;中缸体8之间用定位销15定位,螺栓22连接,材质采用合金钢,设计时需要计算校核外壁及螺栓的抗拉强度,缸盖3、14、中缸体8的活塞口设有凹槽,安装密封圈60、64、65、68,缸盖3、14,中缸体8的两端、滑道43的一端法兰接合面设有凹槽,安装密封圈61、62、63、66、67、69,70,缸盖3、14的活塞口为圆形,中缸体8的活塞口为长圆形,限形轴53、54、58、59两端装配有轴承9,安装在中缸体8的安装孔内,限形轴53、54及限形轴58、59之间的轴表面之间的间隙,与中缸体8长圆活塞孔的宽度一致,挡板55、57用外轮廓定位,螺栓56连接,固定在中缸体8两端的活塞口的凹槽内,作用是方便密封圈64、65的安装,也方便对中缸体8密封槽的加工,两个密封垫10和封板11,用螺栓44连接在中缸体8的两个安装面上,作用是将轴承9安装孔密封,机罩16装配后,内部空间C通大气,在缸体7、12及下机罩42下面分别设计有六处安装座6,用于安装固定本气压发动机。
由封盖1、17;活塞2;柔性体4;充液嘴18构成活塞总成;其中,活塞2外壁由薄壁无缝圆形钢管制造,具有抗拉强度高、延展率适当、抗弯耐曲挠性能好的材料特点,内外表面光滑;活塞2两端面内径与封盖1、17法兰凸台外径紧密配合,活塞2两端面与封盖1、17的法兰面焊接密封;活塞2内腔填充柔性体4,柔性体4由液体或者弹性体两类材质构成,说明如下:
1、活塞2与液压缸总成装配后,通过在封盖17上安装的充液嘴18,向活塞2腔内充入液体做为柔性体4,并且加压,使液体4的压强值高于高压气体29的最大压强值,并且保压一段时间,然后减压,在液体4压强0.11MP至0.15MP状态下,将液体4密封在活塞2的内腔,利用液体体积不被压缩的物理特点,使活塞2既具有刚性又具有柔性。
2、在活塞2的无缝钢管内,与管壁之间无间隙装入整体、分体或者颗粒状弹性体做为柔性体4,材质可以选用橡胶、硅胶、及热塑性弹性体,将活塞2和弹性体4与液压缸总成装配后,对弹性体4加预压的状态下,再将封盖1、17与无缝钢管焊接密封。
活塞总成部件除充液嘴18以外,相对于O轴结构对称。
由储气罐25、27、28;高压气体29;气压表24;截止阀31构成动力总成;高压气体29在储气罐25,27,28内的压强值由低到高,采用空气、氮气或其它气体,气压表24用于显示高压气体29的压强值,截止阀31用于开关储气罐25、27、28。
由行程开关19、21;液体5、13;二位四通电磁阀23;踏板26;三位六通控压阀30;触发板20;螺栓56构成动力控制总成;行程开关19、21分别用螺栓56固定在机罩16上和缸盖14上,触发板20用螺栓56固定在封盖17的端面上,通过二位四通电磁阀23的通大气通道即回液口,分别将液体5、13充入液压缸总成的A、B腔内,为了不消耗高压气体29,液面高度高于二位四通电磁阀23和三位六通控压阀30的安装高度,二位四通电磁阀23将高压气体29的压强力接入到每个缸体7、12的A、B腔内,三位六通控压阀30的进气口,分别连接到储气罐25、27、28的出气口上;三位六通控压阀30的出气口,连接到二位四通电磁阀23的进气口上,通过转动踏板26顺序接入储气罐25,27,28的高压气体29。
由连杆34;下轴瓦35;螺栓36;上轴瓦37;轴瓦盖38;上机罩39;螺栓40;曲轴41;下机罩42;滑道43;滑块44;螺栓45;轴盖46;密封垫47;飞轮48;螺栓49;连杆销50;卡簧片51;轴套52;密封垫71;轴承72;防尘圈73;螺栓74;轴盖75构成曲柄滑块总成;滑块44用螺栓45连接在活塞2的封盖1端面上,飞轮48的内径与曲轴41的外径过渡配合,用飞轮48的止口定位,用螺栓49连接固定在曲轴41上,上机罩39和下机罩42,用螺栓22与滑道43连接,用螺栓40相互连接,轴盖46、75密封垫47、71用螺栓74固定在上机罩39和下机罩42上,由上机罩39和下机罩42装配后形成的空间D通大气,连杆34;下轴瓦35;上轴瓦37;轴瓦盖38;曲轴41;滑道43;滑块44;连杆销50;卡簧片51;轴套52;轴承72;防尘圈73;参照汽油发动机相同零件制造安装。
本发明的原理是:活塞2在A、B两腔的径向圆形截面,在限形轴53、54和58、59的表面间隙作用下,逐渐变形为长圆形截面,活塞2的截面面积也逐渐减少,即活塞2在A、B两腔为变截面结构,开启截止阀31,旋转踏板26,接通高压气体29,当A腔进气通道打开,通大气通道关闭,同时B腔进气通道关闭,通大气通道打开时,高压气体29对A腔液体5施加压强力,液体5将高压气体29的压强力,传递作用在活塞2变截面的轴向投影面上,使活塞2克服阻力运动,进而带动滑块44、连杆34、曲轴41转动,当触发板20触碰行程开关21时,二位四通电磁阀23将A、B腔压力换向,使B腔进气通道打开,通大气通道关闭,同时A腔进气通道关闭,通大气通道打开,高压气体29对B腔液体13施加压强力,使活塞2做反向运动,形成活塞2做往复直线运动,在飞轮48的惯性作用下,使曲轴41连续同方向转动,当触发板20触碰行程开关19时,重复以上动作,形成循环,每次活塞2运动行程均可以做功,没有空行程,活塞2在A、B两腔运动过程中保持体积不变,因此,液体5、13体积也不发生变化,高压气体29和液体5、13没有流动,在静压状态下推动活塞2运动。
通过人力或机械力转动踏板26,推动三位六通控压阀30的阀芯32,顺序接通储气罐25、27、28中的不同压强值的高压气体29,使活塞2获得由小到大的动力,因而使曲轴41输出由小到大的扭矩,放开踏板26,在弹簧33的作用下,阀芯32复位到关闭状态,如果将本发明三个储气罐25、27、28增加数量,高压气体29再对应增加大小不同的压强值,相应的三位六通控压阀30增加位数和通路数量,可以更加平顺地使本发动机获得由小到大的扭矩,类似汽车使用的汽油发动机油门的控制方式。
三位六通控压阀30本发明人将申请分案专利。
本发明活塞2与缸盖3、14及中缸体8的密封圈60、64、65、68之间采用液体5、13润滑,其它运动与运动付零件采用润滑油或油脂润滑。
图1、图2表达的是活塞2运动到二分之一行程时,即曲轴41旋转到90度时,本发明的结构状态。
下面结合图4对本发明装置的受力状况做说明:a、b、c、d是活塞2变截面的轴向投影面上的各受力面积,当二位四通电磁阀23的阀芯向左侧移动时,高压气体29的压强力,作用在液体5上,液体5的压强力作用在A腔活塞2上,此时,活塞2受到的力有:
1、A腔两处a面积上受液体5的压强力;方向与活塞2运动方向一致;
2、B腔两处a面积上大气的压强力,方向与活塞2运动方向相反;
3、A腔两处b面积上受液体5的压强力,方向与活塞2运动方向相反;
4、B腔两处b面积上大气的压强力,方向与活塞2运动方向一致;
5、A腔四处c面积上受液体5的压强力,方向与活塞2运动方向一致;
6、B腔四处c面积上受大气的压强力,方向与活塞2运动方向相反;
7、A、B腔d面积不受液体5的压强作用;
8、与密封圈60、64、65、68的滑动摩擦阻力;方向与活塞2运动方向相反;
9、如果柔性体4选用液体,则A腔活塞2内表面受液体5传递给柔性体4即液体4的压强力,外表面受液体5的压强力;内外压强力互相抵消;
10、如果柔性体4选用液体,则B腔活塞2内表面受液体5传递给柔性体4即液体4的压强力,外表面受大气压力,内外有比较大的压强值差,设计时需要校核活塞2薄壁无缝钢管的许用应力;如果柔性体4选择弹性体,B腔活塞2的无缝钢管内表面压强没有变化,外表面受大气压力,设计时不需要校核薄壁无缝钢管的许用应力;因此,可以加大高压气体29的压强力;
11、8处轴承9产生的滚动摩擦阻力,数值很小忽略不计;
12、限形轴53、54和58、59的径向阻力,相互抵消。
下面结合图1、图2、图3、图4对本发明柔性体4选用液体时的一种实施方式做说明:
设活塞2材质为20CrMo无缝合金钢管;长度为912;壁厚为2;外圆直径为100;截面面积为78.5平方厘米;周长为31.4厘米;抗拉强度885MPa,设活塞2行程为150,即曲轴半径为75。
设柔性体4材质为液压油;压强值为0.12MPa;
设液体5、13材质为液压油;
设储气罐28内的高压气体29为高压空气;压强值3.5MPa;
设储气罐23耐压强度不低于6MPa;
设限形轴53、54及限形轴58、59材质为45CrMo;热处理硬度HRC60以上;直径为28;长度为212;限形轴53、54和58、59表面间隙为20;表面光滑;
设缸盖3、14,中缸体8,缸体7、12材质为45CrMo,铸造;滑道43为球墨合金铸铁,机罩16为一般铸铁或为压铸件;
设封盖1、17,封板11材质为45号钢;
设二位四通电磁阀23为标准件,三位六通控压阀30自制;
设密封圈60、64、65、68为轴用Y型,密封圈61、62、63、66、67、69,70为O型,密封垫10、47、71为橡胶垫;
轴承9共八个,轴承62两个,采用标准件;其它各零部件略;
将各零部件装配,本实施方式装配后,不包括曲轴41突出部分的外形尺寸为1450×332×272。
本实施方式活塞2受力计算如下:活塞2轴向投影各面积数值;a:58.9cm2;b:8.34cm2;c:6.4cm2;高压气体29选最大压强值为3.5MPa,即35kg/cm2
1、A腔两处a面积上受液体5的压强力为2061kg;方向与活塞2运动方向一致;
2、B腔两处a面积上大气的压强力为58.9kg,方向与活塞2运动方向相反;
3、A腔两处b面积上受液体5的压强力为292kg,方向与活塞2运动方向相反;
4、B腔两处b面积上大气的压强力为8.34kg,方向与活塞2运动方向一致;
5、A腔四处c面积上受液体5的压强力为224kg,方向与活塞2运动方向一致;
6、B腔四处c面积上受大气的压强力为6.4kg,方向与活塞2运动方向相反;
7、密封圈65、68受A腔液体5的压强力,与活塞2的滑动摩擦力,设密封唇与活塞2的接触面积共为31.4cm2;取滑动摩擦阻力系数为0.3;则滑动摩擦阻力为330kg,方向与活塞2运动方向相反;
由以上数据计算出:活塞2受到向左侧最大力为1606kg,即活塞2输出动力1606kg,曲轴41的半径0.075米,则曲轴41输出扭矩为120.45kgm,即1205Nm,本实施方式是双缸结构,输出总扭矩为2410Nm。
校核B腔活塞2内表面受液体5传递给柔性体4即液体4压强力的许用应力:根据薄壁无缝钢管许用应力校核公式δ=钢管壁厚×2×钢管材质的抗拉强度/钢管外径×系数,δ=2×2×885/100×8=4.425MPa,取δ=3.5MPa,即储气罐28内的高压气体29的压强值为35kg/cm2,储气罐27内的高压气体29的压强值设为20kg/cm2;储气罐25内的高压气体29的压强值设为10kg/cm2,因此,柔性体4即液体4的最大压强值为3.62MPa。
缸盖3、14;中缸体8;缸体7、12,相互连接螺栓22,封板11与中缸体8的连接螺栓45,均需要校核许用应力。本发明使用的各种螺栓均采用高强度材质制造,例如45CrMo。缸盖3、14,缸体7、12,中缸体8均需要校核缸壁的许用应力,设计时需要考虑螺栓的数量和缸盖3、14,缸体7、12,中缸体8的壁厚及结构加强,本实施方式省略计算校核过程。
下面结合图1、图2、图3、图4对本发明柔性体4选用弹性体时的一种实施方式做说明:
设活塞2材质为20CrMo无缝合金钢管;长度为912;壁厚为2;外圆直径为100;截面面积为78.5平方厘米;周长为31.4厘米;抗拉强度885MPa,设活塞2行程为150,即曲轴半径为75。
设柔性体4材质为颗粒状聚氨酯橡胶;颗粒大小选3×3;
设液体5、13材质为液压油;
设储气罐28内的高压气体29为高压空气;压强值10MPa;
设储气罐23耐压强度不低于15MPa;
设限形轴53、54及限形轴58、59材质为45CrMo;热处理硬度HRC60以上;直径为28;长度为212;限形轴53、54和58、59表面间隙为30;表面光滑;
设缸盖3、14,中缸体8,缸体7、12材质为45CrMo,铸造;滑道43为球墨合金铸铁,机罩16为一般铸铁或为压铸件;
设封盖1、17,封板11材质为45号钢;
设二位四通电磁阀23为标准件,三位六通控压阀30自制;
设密封圈60、64、65、68为轴用Y型,密封圈61、62、63、66、67、69,70为O型,密封垫10、47、71为橡胶垫;
轴承9共八个,轴承62两个,采用标准件;其它各零部件略;
将各零部件装配,本实施方式装配后,不包括曲轴41突出部分的外形尺寸为1450×350×290。
本实施方式活塞2受力计算如下:活塞2轴向投影各面积数值;a:49.25cm2;b:10.6cm2;c:5.6cm2;高压气体29选最大压强值为10MPa,即100kg/cm2
5、A腔两处a面积上受液体5的压强力为4925kg;方向与活塞2运动方向一致;
6、B腔两处a面积上大气的压强力为49.25kg,方向与活塞2运动方向相反;
7、A腔两处b面积上受液体5的压强力为1060kg,方向与活塞2运动方向相反;
8、B腔两处b面积上大气的压强力为10.6kg,方向与活塞2运动方向一致;
5、A腔四处c面积上受液体5的压强力为560kg,方向与活塞2运动方向一致;
6、B腔四处c面积上受大气的压强力为5.6kg,方向与活塞2运动方向相反;
7、密封圈65、68受A腔液体5的压强力,与活塞2的滑动摩擦力,设密封唇与活塞2的接触面积共为31.4cm2;取滑动摩擦阻力系数为0.3;则滑动摩擦阻力为942kg,方向与活塞2运动方向相反;
由以上数据计算出:活塞2受到向左侧最大力为3439kg,即活塞2输出动力3439kg,曲轴41的半径0.075米,则曲轴41输出扭矩为258kgm,即2580Nm,本实施方式是双缸结构,输出总扭矩为5160Nm。
本实施方式的柔性体4采用聚氨酯橡胶颗粒为固体,不需要校核活塞2无缝钢管内腔的许用应力,设计时,高压气体29的压强值为10MP,相对于柔性体4采用液体时加大,储气罐28内的高压气体29的压强值为100kg/cm2,储气罐27内的高压气体29的压强值设为60kg/cm2;储气罐25内的高压气体29的压强值设为20kg/cm2
缸盖3、14;中缸体8;缸体7、12,相互连接螺栓22,封板11与中缸体8的连接螺栓45,均需要校核许用应力。本发明使用的各种螺栓均采用高强度材质制造,例如45CrMo。缸盖3、14,缸体7、12,中缸体8均需要校核缸壁的许用应力,设计时需要考虑螺栓的数量和缸盖3、14,缸体7、12,中缸体8的壁厚及结构加强,本实施方式省略计算校核过程。
本发明的缺点是:
1、密封圈60、64、65、68维修更换时,需要将一端活塞2与封盖1或17的焊缝加工去除后,才可以更换,不方便维修。
2、若柔性体4采用液体,受活塞2无缝钢管强度限制,高压气体29的压强值不能过高,造成本发明的输出功率相对不高。
3、若柔性体4采用弹性体,活塞2运动时,限形轴53、54及58、59的间隙使弹性体反复快速变形,产生热量,影响本发明活塞2的使用寿命,可以借鉴采用汽油发动机的冷却方法消除弹性体产生的热量,加大限形轴53、54及58、59的间隙可以使弹性体、无缝钢管减少变形量,提高使用寿命。
4、本发明液体5、13及高压气体29使用过程中会有少量泄露,需要加气加液维护保养。
本发明各零部件均采用现有技术制造,用于制造活塞2的大直径薄壁无缝钢管和柔性体4的材料技术、工艺技术,是实施本发明的关键核心技术,无缝钢管和柔性体4材料的抗拉强度越高、延展性、耐曲挠性越好,本发明的使用寿命越长。
本发明的有益效果是:集开发和使用能源为一体,输入定量高压气体能量,持续把气体的压力能转换为机械能,结构简单,制造及使用成本低,体积可以小型化,也可以大型化,输出能量密度高,可以工业化生产,取代现有燃油、燃气发动机,不影响生态环境,可以为各种移动机械,舰船,汽车提供动力,也可以为固定大型机械提供动力,还可以为能源工业提供原动力。

Claims (10)

1.一种气压发动机,其特征在于:是由零件封盖1;活塞2;缸盖3;柔性体4;液体5;安装座6;缸体7;中缸体8;轴承9;密封垫10;封板11;缸体12;液体13;缸盖14;定位销15;机罩16;封盖17;充液嘴18;行程开关19;触发板20;行程开关21;螺栓22;二位四通电磁阀23;气压表24;储气罐25;踏板26;储气罐27;储气罐28;高压气体29;三位六通控压阀30;截止阀31;阀芯32;弹簧33;连杆34;下轴瓦35;螺栓36;上轴瓦37;轴瓦盖38;上机罩39;螺栓40;曲轴41;下机罩42;滑道43;滑块44;螺栓45;轴盖46;密封垫47;飞轮48;螺栓49;连杆销50;卡簧片51;轴套52;限形轴53;限形轴54;挡板55;螺栓56;挡板57;限形轴58;限形轴59;密封圈60;密封圈61;密封圈62;密封圈63;密封圈64;密封圈65;密封圈66;密封圈67;密封圈68;密封圈69;密封圈70;密封垫71;轴承72;防尘圈73;螺栓74;轴盖75构成的装置,是由液压缸总成;活塞总成;动力总成;动力控制总成;曲柄滑块总成部件装配构成。
2.根据权利要求1所述的气压发动机,其特征在于:由缸盖3、14;缸体7、12;中缸体8;密封圈60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70;限形轴53、54、58、59;轴承9;密封垫10;封板11;定位销15;螺栓22;螺栓56;挡板55、57;机罩16构成具有A、B两腔的液压缸总成;其中,缸盖3、14;缸体7、12;中缸体8之间用定位销15定位,螺栓22连接,缸盖3、14、中缸体18的活塞口设有凹槽,安装密封圈60、64、65、68,缸盖3、14,中缸体8的两端、滑道43的一端法兰接合面设有凹槽,安装密封圈61、62、63、66、67、69,70,缸盖3、14的活塞口为圆形,中缸体8的活塞口为长圆形,限形轴53、54、58、59两端装配有轴承9,安装在中缸体8的安装孔内,限形轴53、54及限形轴58、59之间的轴表面之间的间隙,与中缸体8长圆活塞孔的宽度一致,挡板55、57用外轮廓定位,螺栓56连接,固定在中缸体8两端的活塞口的凹槽内,两个密封垫10和封板11,用螺栓44连接在中缸体8的两个安装面上,机罩16装配后,内部空间C通大气,在缸体7、12及下机罩42下面分别设计有3处安装座6,用于安装固定本气动发动机。
3.根据权利要求1所述的气压发动机,其特征在于:由封盖1、17;活塞2;柔性体4;充液嘴18构成活塞总成;其中,活塞2外壁由薄壁无缝圆形钢管制造,具有抗拉强度高、延展率适当、抗弯耐曲挠性能好的材料特点,内外表面光滑;活塞2两端面内径与封盖1、17法兰凸台外径紧密配合,活塞2两端面与封盖1、17的法兰面焊接密封;活塞2内腔填充柔性体4,柔性体4由液体或者弹性体两类材质构成。
4.根据权利要求3所述的活塞总成,其特征在于:活塞2与液压缸总成装配后,通过在封盖17上安装的充液嘴18,向活塞2腔内充入液体做为柔性体4,并且加压,使液体4的压强值高于高压气体29的最大压强值,并且保压一段时间,然后减压,在液体4压强0.11MP至0.15MP状态下,将液体4密封在活塞2的内腔。
5.根据权利要求3所述的活塞总成,其特征在于:在活塞2的无缝钢管内,与管壁之间无间隙装入整体、分体或者颗粒状弹性体做为柔性体4,材质可以选用橡胶、硅胶、及热塑性弹性体,将活塞2和弹性体4与液压缸总成装配后,对弹性体4加预压的状态下,再将封盖1、17与无缝钢管焊接密封。
6.根据权利要求1所述的气压发动机,其特征在于:由储气罐25、27、28;高压气体29;气压表24;截止阀31构成动力总成;高压气体29在储气罐25,27,28内的压强值由低到高,采用空气、氮气或其它气体。
7.根据权利要求1所述的气压发动机,其特征在于:由行程开关19、21;液体5、13;二位四通电磁阀23;踏板26;三位六通控压阀30;触发板20;螺栓56构成动力控制总成;行程开关19、21分别用螺栓56固定在机罩16上和缸盖14上,触发板20用螺栓56固定在封盖17的端面上,通过二位四通电磁阀23的通大气通道即回液口,分别将液体5、13充入液压缸总成的A、B腔内,液面高度高于二位四通电磁阀23和三位六通控压阀30的安装高度,二位四通电磁阀23将高压气体29的压强力接入到每个缸体7、12的A、B腔内,三位六通控压阀30的进气口,分别连接到储气罐25、27、28的出气口上;三位六通控压阀30的出气口,连接到二位四通电磁阀23的进气口上,通过转动踏板26顺序接入储气罐25,27,28的高压气体29。
8.根据权利要求1所述的气压发动机,其特征在于:由连杆34;下轴瓦35;螺栓36;上轴瓦37;轴瓦盖38;上机罩39;螺栓40;曲轴41;下机罩42;滑道43;滑块44;螺栓45;轴盖46;密封垫47;飞轮48;螺栓49;连杆销50;卡簧片51;轴套52;密封垫71;轴承72;防尘圈73;螺栓74;轴盖75构成曲柄滑块总成;滑块44用螺栓45连接在活塞2的封盖1端面上,飞轮48的内径与曲轴41的外径过渡配合,用飞轮48的止口定位,用螺栓49连接固定在曲轴41上,上机罩39和下机罩42,用螺栓22与滑道43连接,用螺栓40相互连接,轴盖46、75密封垫47、71用螺栓74固定在上机罩39和下机罩42上,由上机罩39和下机罩42装配后形成的空间D通大气,连杆34;下轴瓦35;上轴瓦37;轴瓦盖38;曲轴41;滑道43;滑块44;连杆销50;卡簧片51;轴套52;轴承72;防尘圈73;参照汽油发动机相同零件制造安装。
9.根据权利要求1所述的气压发动机,其特征在于:活塞2在A、B两腔的径向圆形截面,在限形轴53、54和58、59的表面间隙作用下,逐渐变形为长圆形截面,活塞2的截面面积也逐渐减少,即活塞2在A、B两腔为变截面结构,开启截止阀31,旋转踏板26,接通高压气体29,当A腔进气通道打开,通大气通道关闭,同时B腔进气通道关闭,通大气通道打开时,高压气体29对A腔液体5施加压强力,液体5将高压气体29的压强力,传递作用在活塞2变截面的轴向投影面上,使活塞2克服阻力运动,进而带动滑块44、连杆34、曲轴41转动,当触发板20触碰行程开关21时,二位四通电磁阀23将A、B腔压力换向,使B腔进气通道打开,通大气通道关闭,同时A腔进气通道关闭,通大气通道打开,高压气体29对B腔液体13施加压强力,使活塞2做反向运动,形成活塞2做往复直线运动,在飞轮48的惯性作用下,使曲轴41连续同方向转动,当触发板20触碰行程开关19时,重复以上动作,形成循环,每次活塞2运动行程均可以做功,没有空行程,活塞2在A、B两腔运动过程中保持体积不变,因此,液体5、13体积也不发生变化,高压气体29和液体5、13没有流动,在静压状态下推动活塞2运动。
10.根据权利要求1所述的气压发动机,其特征在于:通过人力或机械力转动踏板26,推动三位六通控压阀30的阀芯32,顺序接通储气罐25、27、28中的不同压强值的高压气体29,使活塞2获得由小到大的动力,因而使曲轴41输出由小到大的扭矩。
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