CN1105225C - 往复旋转式活塞装置以及利用这种装置的压力泵和内燃机 - Google Patents
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Abstract
本发明的活塞装置包括:在内部形成环状空间部分的汽缸;设置在上述汽缸内部的同一个圆周上,互相交替地布置的第一组和第二组活塞;每一组活塞均由以同样的速度向着相反的方向在固定的圆弧上作往复运动的许多活塞组成;设置在上述各相邻的两个活塞互相会合处的汽缸部件上,为控制流体流动用的许多吸气阀和排气阀。这种活塞装置可以用于液压泵和气泵、真空泵和内燃机。
Description
技术领域
本发明涉及一种往复旋转式活塞装置以及利用这种装置的压力泵和内燃机,特别是涉及这样一种往复旋转式活塞装置以及利用这种活塞装置的各种内燃机、液压泵和气泵、真空泵等等,其结构是在圆筒形内部的同一个圆周上交替设置了许多对活塞,其中相邻的活塞以同样的速度向着互相相反的方向旋转,由于在结构上这些活塞的运动所产生的合力为零,它们所产生的振动互相抵消了,所以振动和噪音,以及由此而发生的磨损都减少了,从而能延长机械的寿命,实现小型化,减轻其重量而提高其性能。
背景技术
各种内燃机、液压泵或气泵、真空泵等等,通常都使用直线往复运动的活塞装置来压缩液体或气体。
这种直线往复运动的活塞装置,在构造上必须让活塞在两个方向上作直线运动,不可避免地有向着一个方向的力,以及在运动转换方向时产生的反力,当在横向设置多个活塞装置时,即使在整体上这些力互相抵消了,但在某些个别位置上,仍不能避免有活塞的力或反力作用在缸体和曲轴上。
因此,在以往的直线往复运动活塞装置中,由于活塞的直线往复运动而造成的振动和噪音,成了过度磨损的原因。结果,采用这种活塞装置的机械的寿命就要缩短。此外,为了机械本身的安全,必须使用巨大而牢固的零件,这又造成了机械重量过大的问题。
发明概述
因此,有鉴于现有技术中的这些问题,提出了本发明的技术方案,其目的是提供一种活塞装置,它的结构是在圆筒形内部的同一个圆周上交替设置了若干对活塞,其中相邻的活塞以同样的速度向着互相相反的方向旋转,由于在结构上这些活塞的运动所产生的合力为零,它们所产生的振动互相抵消了,所以振动和噪音,以及由此而发生的磨损都减少了,从而能延长机械的寿命,实现小型化,减轻其重量而提高其性能。
此外,本发明的另一个目的是提供使用这种活塞装置的各种内燃机、液压泵或气泵,以及真空泵等。
为达到上述目的,本发明提供了一种往复旋转式活塞装置,它由下列各种部件构成:在内部形成环状空间部分的汽缸;设置在上述汽缸内部的同一个圆周上,互相交替地布置的第一组和第二组活塞;每一组活塞均由下列各种零件构成:以同样的速度向着相反的方向在固定的圆弧上作往复运动的许多活塞;设置在上述各相邻的两个活塞互相会合处的汽缸部件上,为控制从外部流入内部的流体的流动用的许多吸气阀;设置在上述各相邻两个活塞互相会合处的汽缸部件上,为控制从内部向外部排出流体的流动用的许多排气阀。
根据本发明的第一特征,上述汽缸由下列各种零件组成:外圆筒部分;与上述外圆筒部分的两个端面结合的第一和第二环形板;外圆周面分别与上述第一和第二环形板的内圆周部分结合的第三和第四环形板;与上述第三和第四环形板的内圆周面结合,能够转动的内圆筒部分;上述第一组活塞与上述第三和第四环形板结合,剩下的第二组活塞与上述汽缸内侧的外圆筒部分的外圆周部分结合,借助于驱动上述第三和第四环形板向内圆筒部分的相反方向运动,从而驱动上述第一组活塞和第二组活塞向相反的方向运动。
此外,根据本发明的第二特征,上述汽缸由下列各种零件组成:外圆筒部分;结合在上述外圆筒部分的两个端面上的第一和第二环形板;从外圆周表面分别与上述第一和第二环形板的内圆周部分结合的第三和第四环形板向内侧方向延长的,具有第一和第二内圆筒部分的第一和第二活塞支承件。
此时,上述第一组活塞固定在第一活塞支承件上,上述第二组活塞固定在第二活塞支承件上,借助于驱动上述第一和第二活塞支承件向相反的方向运动,就能驱动上述第一组活塞和第二组活塞向相反的方向运动。
上述许多活塞的个数为2n个(n为大于2的正整数),由于这样的结构,上述活塞运动时所产生的合力为零。
此外,由于本发明的活塞装置的结构使得轴与中心对称,所以能使所产生的振动和噪音降低到最小程度。
另一方面,如果本发明的活塞装置还包括为使上述第一和第二组活塞以同样的速度在上述汽缸内部的固定的圆弧上向相反的方向作往复运动用的第一和第二驱动装置,上述活塞装置便能构成液压泵、气泵、真空泵等等其中的一种机器。
上述第一和第二驱动装置通常由产生旋转动力的装置,以及第一和第二曲柄装置所组成;上述第一和第二曲柄装置分别由用上述旋转动力驱动旋转的第一曲柄驱动齿轮和与第一曲柄驱动齿轮啮合而旋转的第二曲柄驱动齿轮来驱动,从而使得各组活塞在汽缸内部沿着一定的圆周作往复运动。
另一方面,在本发明的装置还包括:分别为上述许多活塞的往复运动设置了许多腔室,每当上述各活塞到达上死点或下死点时,为通过上述吸气阀被吸入上述腔室内的燃料与空气的混合气体点火用的许多点火装置;控制上述许多吸气阀、排气阀和点火装置用的控制装置,以便在各腔室中顺序进行混合气的吸气行程,压缩行程,由于混合气点火而发生的膨胀行程,以及燃烧气体的排气行程;把由于上述燃烧气体的膨胀行程而使得上述第一和第二活塞分别在上述各汽缸内的一定圆弧上作方向相反的往复运动转变为旋转运动用的第一和第二曲柄装置;以及把上述第一和第二曲柄装置向相反方向的旋转动力统一成一个旋转动力用的第一和第二曲柄齿轮;上述活塞装置便形成了内燃机,从而能从第一和第二曲柄齿轮的旋转轴获得旋转的动力。
上述许多吸气阀和排气阀可设置在汽缸的外部圆周面上或左右侧面上的任何一个表面上。此外,上述许多活塞和气室的内部空间可以是四角形、椭圆形、圆形等的任何一种形状。
另一方面,采用本发明的活塞装置的内燃机由下列各种部件组成:在内部形成环状空间部分的汽缸;设置在上述汽缸内部的同一个圆周上,互相交替地布置的第一组和第二组活塞;每一组活塞均由下列各种零件构成:以同样的速度向着相反的方向在固定的圆弧上作往复运动的许多活塞;设置在上述各相邻的两个活塞互相会合处的汽缸部件上,为控制从外部流入内部的流体的流动用的许多吸气阀;设置在上述每一个相邻的两个活塞会合处的汽缸部件上,为控制从内部向外部排出流体的流动用的许多排气阀;为上述许多活塞的往复运动设置的许多腔室,每当上述各活塞到达上死点或下死点时,为通过上述吸气阀被吸入上述腔室内的燃料与空气的混合气体点火用的许多点火装置;控制上述许多吸气阀、排气阀和点火装置用的控制装置,以便在各腔室中顺序进行混合气的吸气行程,压缩行程,由于混合气点火而发生的膨胀行程,以及燃烧气体的排气行程;把由于上述燃烧气体的膨胀行程而使得上述第一和第二活塞分别在上述各汽缸内的一定圆弧上作方向相反的往复运动转变为旋转运动用的第一和第二曲柄装置;以及把上述第一和第二曲柄装置向相反方向的旋转动力统一成一个旋转动力用的第一和第二曲柄齿轮;上述活塞装置便形成了内燃机,从而能从上述第一和第二曲柄齿轮的旋转轴获得旋转的动力。
附图简述
下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。附图中:
图1是按照本发明的第一实施例的气泵的往复旋转式4汽缸活塞装置的分解立体图;
图2是图1的部分组装后的立体图;
图3A和3B分别是按照图1中所示的第一实施例的4汽缸活塞装置的汽缸组装件沿着轴向的断面图,以及沿图3A中III-III线的断面图;
图4是按照本发明的第二实施例的气泵的往复旋转式4汽缸活塞装置的分解立体图;
图5A和5B分别是按照图4中所示的第二实施例的4汽缸活塞装置的汽缸组装件沿着轴向的断面图,以及沿图5A中V-V线的断面图;
图6A是按照本发明的4汽缸活塞装置的分阶段曲轴动作状态图;
图6B是本发明用于气泵时的分阶段动作状态图;
图6C是本发明用于内燃机时的分阶段动作状态图。
实施例
首先请参阅图1到图3,按照本发明的第一实施例的往复旋转式4汽缸活塞装置,其汽缸3由外圆筒部分3A、与外圆筒部分3A两端结合的左/右环形板3C、3B所组成。
在汽缸3内部的两端,在中心轴线X的圆周方向上,分别设有外形与上述环形板3C、3B的内径相同的环形板2A、2B;在环形板2A、2B的内侧,分别有形成汽缸3的内部表面的内圆筒部分2C、2D,这两个圆筒部分与环形板2A、2B做成一体,向汽缸内部延伸,在各内圆筒部分2C、2D的外圆周表面上,分别固定着一对活塞1A、1B和1C、1D,这两对活塞在外圆周方向上具有与上述汽缸3的外圆筒部分3A相对应的高度和宽度。
此时,第一和第二活塞1A、1B与第三和第四活塞1C、1D的位置分别对称于中心轴线X,而且,第一和第二活塞1A、1B与第三和第四活塞1C、1D是互相交替布置的。
因此,第一和第二活塞1A、1B随着第一活塞支承件2的旋转而在汽缸3内部旋转;而第三和第四活塞1C、1D则随着第二活塞支承件20的旋转而旋转。
在上述汽缸3的外圆筒部分3A上,设置了相隔90度的4个吸气阀4A-4D和4个排气阀5A-5D;它们的位置布置在第一到第四活塞1A-1D的互相相邻活塞同时向相反方向沿顺向或逆向旋转90度(实际上活塞只旋转很小一个角度)时,两个活塞互相会合的部分上。
另一方面,在活塞支承件2的环形板2A上,在与活塞1A、1B对应的位置上形成了限制旋转用的第一和第二凸起2E、2F,连接销7B用螺栓连接在活塞1B和凸起2E上,连接销7B的另一端与第二曲柄装置8B的曲柄销8D的一端铰接,以便将活塞1A、1B的旋转运动转换成向一个方向的旋转运动,或者相反,将向一个方向的旋转运动转换成活塞1A、1B的旋转运动。
此外,连接轴6插入内圆筒部分2C、2D的内部,能够旋转,在连接轴的一端设有限制旋转用的第三和第四凸起6A、6B,并且在圆周方向上布置成与上述第一和第二凸起2E、2F互相交替的位置上,在连接轴的另一端,形成了与上述第三和第四凸起6A、6B在同一个圆周方向上延伸的,并且处在与上述活塞1C、1D相对应的位置上凸出来的第五和第六凸起6C、6D。
上述活塞1C、1D和连接轴6的第五和第六凸起6C、6D分别用螺栓与各连接销7C、7D固定连接,上述连接轴6实际上是一个整体,在图中是为了便于说明而把它分成处于两侧的两个半段的。
另一方面,上述第三凸起6A用螺栓与连接销7A连接,连接销7A的另一端与连接销7B一样,与第一曲柄装置8A的曲柄销8C的一端铰接,以便将活塞1C、1D的旋转运动转换成向一个方向的旋转运动,或者相反,将向一个方向的旋转运动转换成活塞1C、1D的旋转运动。
此时,当第一曲柄装置8A向反时针方向旋转时,连接销7A、第三凸起6A、连接轴6和第六凸起6D便也向反时针的方向旋转,活塞支承件20和活塞1C、1D也向反时针方向旋转。
另一方面,第一和第二曲柄齿轮9A、9B分别连接在第一和第二曲柄装置8A、8B的轴上,而且,由于第一和第二曲柄齿轮9A、9B具有相同的直径,互相啮合在一起,如果第一曲柄齿轮9A向反时针方向旋转,则第二曲柄齿轮9B便与此相反,向顺时针方向旋转。
因此,如果第一曲柄齿轮9A向反时针方向旋转,则如上所述,活塞1C、1D便向反时针方向旋转,而第二曲柄齿轮9B便与此相反,向顺时针方向旋转,而且,活塞1A、1B也向顺时针方向旋转。即,活塞1A、1B始终与活塞1C、1D向着相反的方向旋转。
如果像下面所描述的那样,将电动机的旋转动力加在第一曲柄齿轮9A上,并且适当地控制吸气阀4A-4D和与压缩气罐连通的排气阀5A-5D,则上述第一实施例的结构立刻就能像气泵那样地工作。
此时,要求对活塞支承件2、20之间的接触面,活塞支承件2与右环形板3A之间的接触面,活塞支承件20与左环形板3C之间的接触面进行精密加工,以便保持气密性。结果,布置在四角管形状的汽缸3内能够旋转的活塞1A-1D把汽缸的空间分割隔成四个密闭的腔室CH1-CH4。
另外,在实际上希望使用许多滚珠轴承,以减轻各部件之间的摩擦,以使旋转运动更加轻快,但为了便于说明,在图面上省略了这些滚珠轴承。
另一方面,图4是按照本发明的第二实施例的往复旋转式4汽缸活塞装置的分解立体图,该第二实施例与第一实施例的区别在于,活塞1A-1D的支承和驱动活塞的构造不同。
即,第一和第二活塞1A、1B是插入固定在第一和第二活塞支承件2、20上互相相对的内侧凹槽11A、11B;12A、12B中的,而第三和第四活塞1C、1D则直接连接在成为内圆筒部分的连接轴6的外圆周表面上。
另外,第一曲柄装置8A通过曲柄销8C和连接销7A与凸出在连接轴6一侧的第三凸起6A连接,而第二曲柄装置8B则通过曲柄销8D和连接销7B与凸出在第一活塞支承件2一侧的第一凸起2E连接。
另外,剩下的汽缸3以及曲柄齿轮9A、9B的结构则与第一实施例相同。
按照上述第二实施例的往复旋转式4汽缸活塞装置,在构造方面比上述第一实施例简单,并且在活塞动作原理上,除了第一和第二活塞支承件2、20是向着同一个方向旋转的之外,其他都与第一实施例相同,所以省略了这种说明。
第二实施例的特征在于,它能把向两个方向旋转的旋转件的旋转中心布置在一个点上,所以就不需要另外设置为平衡用的平衡重了,从而能减轻机构整体的重量。
下面,参照图6详细说明按照本发明的具有上述构造的4汽缸活塞装置的动作过程。
图6A是按照本发明的4汽缸活塞装置的分阶段曲轴动作状态图;
图6B是本发明用于气泵时的分阶段动作状态图;
图6C是本发明用于内燃机时的分阶段动作状态图。
首先参照图6A和6B说明本发明用于气泵的例子。
在第一阶段是活塞1A-1D停止转动,向左右改变方向的阶段,是腔室CH1、CH3的内部容积最小,而腔室CH2、CH4的内部容积最大,内部的空气停止流动,改变其流向的阶段。此时,所有腔室CH1-CH4的吸气阀4A-4D和排气阀5A-5D全部处于关闭状态,曲柄销8C、8D处于上死点位置。
在第一阶段以后的第二阶段中,当从外部向曲柄齿轮9A或9B施加反时针的旋转动力时,活塞1A、1B便向顺时针方向旋转,而活塞1C、1D则向反时针方向旋转,于是腔室CH2和CH4的容积减小,其内部的空气通过排气阀5B、5D排到外部,而腔室CH1和CH3的容积增大,外部的空气通过吸气阀4A和4C流入腔室内。
第三阶段是曲柄销8C、8D由于曲柄齿轮9A、9B的旋转而到达下死点的情形,此时活塞1A-1D停止旋转,是改变向左右的旋转方向的阶段。这时的情形与第一阶段相反,腔室CH1、CH3的内部容积为最大,而腔室CH2、CH4的内部容积为最小,是内部空气停止流动,改变其流动方向的阶段。此时,所有腔室CH1-CH4的吸气阀4A-4D和排气阀5A-5D全部处于关闭状态。
第四阶段与上述第二阶段相反,由于活塞1A、1B正向着反时针方向旋转,而活塞1C、1D正向着顺时针方向旋转,所以腔室CH1和CH3的容积减小,其内部的空气通过排气阀5A、5C排到外部,而腔室CH2和CH4的容积增大,外部的空气通过吸气阀4B和4D流入腔室内。
第五阶段表示曲柄装置转了一转之后又回到第一阶段的状态。
仔细观察上述第一活塞1A的运动轨迹,它是在第三个四分之一表面上的一段圆弧上作往复运动的,第二活塞1B是在第四个四分之一表面上,第三活塞1C是在第一个四分之一表面上,第四活塞1D是在第二个四分之一表面上,在同样长度的一段圆弧上作往复运动的。
下面,参照图6A和6C说明将本发明用于内燃机上的例子。
此时,要求在每一个腔室CH1-CH4内设置为点燃燃料与空气的混合气体用的第一到第四火花塞。
首先,在第一阶段中,由第三火花塞点燃第三腔室CH3中的混合气体,由于第三腔室CH3中的气体在爆炸行程中膨胀,它所产生的气体压力便将活塞1A、1C向两侧推压,结果,第一腔室CH1的容积便增大了,通过吸气阀4A从吸气管吸入混合气,开始吸气行程。与此相反,在第二和第四腔室CH2、CH4中容积开始减小,第二腔室CH2通过排气阀5B将燃烧气体排到排气管中,进行排气行程,而第四腔室CH4则开始吸入混合气的压缩行程。
接着,在第二阶段中,第三腔室CH3中的混合气体膨胀,第一腔室CH1吸气,第二腔室CH2排气,而第四腔室CH4继续压缩行程。
在第三阶段中,在完成了压缩的第四腔室CH4中,当混合气体由于点火而发生爆炸时,像上述第一阶段一样,活塞1B、1C由于气体的压力而向两侧推压,于是分别开始在第一腔室CH1中进行压缩行程,在第二腔室CH2中进行吸气行程,在第三腔室CH3中进行排气行程。
在第四阶段中,用第四腔室CH4的气体压力,在第一腔室CH1中进行压缩行程,在第二腔室CH2中进行吸气行程,在第三腔室CH3中进行排气行程。
在第五阶段中,在第一腔室CH1中混合气体发生爆炸,于是就和上面所描述的一样,分别在第二腔室CH2中开始压缩行程,在第三腔室CH3中开始吸气行程,在第四腔室CH4中开始排气行程。
如上所述,图6C中所示的实施例构成了具有4气室的4行程内燃机。
即,如果以图6C中的第二阶段为例来说明上述4气室的4个行程的话,由于混合气体的爆炸,第一和第三活塞1A、1C就被气体压力向左右两侧推压,这时,与泵的动作相反,第一和第三凸起2E和6A各自向顺时针方向和反时针方向旋转,结果,便通过连接销7B、7A,在第二和第一曲柄销8D、8C上施加了顺时针方向和反时针方向的旋转动力。因此,连接在第一和第二曲柄装置上的第一和第二曲柄齿轮9A、9B便各自向着反时针方向和顺时针方向旋转,于是就能从第一或第二曲柄齿轮9A或9B的旋转轴获得旋转动力。
在这种情况下,由于构成第一和第二曲柄装置8A、8B的零件的布置都是对称的,它们的运动方向互相相反,所以由于这些零件的运动而造成的振动便互相抵消,使得机械振动减少到最小。
另一方面,在上述第一和第二实施例中,汽缸内部与活塞断面的形状都以四角形为例,但,并不是一定限于这种形状,不言而喻,也可以采用圆形或其他多角形的形状。
此外,在上述实施例中,四个吸气阀4A-4D和四个排气阀5A-5D是每相隔90度布置在外圆筒部分3A上的,但是,也可以改变这种设计,把它们布置在左右环形板3C、3B上。
如上所述,在本发明中,由于把许多活塞布置在同一个圆周上,相邻的活塞之间保持了方向相反的速度,从根本上消除了仅仅靠结构上的刚性来克服的机械构件的变形的主要原因,而且曲柄装置和其他部件都尽可能地对称布置,使得因部件的运动而产生的作用力和反作用力互相抵消了,所以这种结构能使得运动的活塞之间因运动而产生的合力为零,从而能减少振动和噪音。
此外,由于本发明的结构是把汽缸、活塞支承件、活塞等等主要零件布置在一根轴的四周,在旋转时能互相支承,所以能防止零件之间间隙的松动,减少表面磨损,结果,就能延长机械的寿命。还有,与以往在横向连续布置的多气室活塞装置相比,本发明的活塞装置具有小得多的外形尺寸,所以可以降低零件的刚度,使整个机器的重量减轻。
按照图4中的第二实施例,在制造本发明的活塞装置时,可以制成直径为22cm,长为7cm的圆筒,排气量达1500cc的主体。因此,与以往的气泵或内燃机的汽缸体相比,其尺寸和排气量有明显的差异。
虽然以上所描述的实施例主要是把活塞装置用于气泵或内燃机这样的例子,但,在不脱离本发明的基本原理的范围内,可以有各种各样的变型。例如,可以将气泵的构造原封不动地用于液压泵;把吸气阀与真空处理部分连接,就能用作与气泵的作用相反的真空泵。
还有,在以上图中所示的实施例中都是4个气室的活塞装置,但是很容易地就能设计出4个以上的偶数个(即2n个,n为>2的正整数)活塞的结构,例如6个,8个,10个等等,由此构成具有6个气室,8个气室或10个气室的活塞装置。即,例如,当具有6个活塞时,每三个活塞组成一组,相邻的活塞向着互相相反的方向运动,就能够很简单地与曲柄装置结合起来,设计出变型的活塞装置来。
另一方面,在上述实施例中,是把偶数个活塞对半分成两组,用两个曲柄装置来驱动它们向相反的方向运动的,但是,只要能驱动这两组活塞装置向相反的方向运动,什么样的结构的曲柄装置都可以采用。
还有,在以上的例子中都是单一的活塞装置,但是,当然也可以采用多排并列的活塞装置,以使它的排量成倍地增大。
本发明可以用于往复旋转式活塞装置,以及采用这种活塞装置的液压泵、气泵、真空泵和内燃机。
以上用图例说明了本发明的特定的理想的实施例,但本发明不仅仅限于以上这些实施例,在不脱离本发明的发明构思的范围内,本技术领域的技术人员能对其进行各种各样的改进和变型。
Claims (12)
1.一种往复旋转式活塞装置,包括:
在内部形成环状空间部分的汽缸;
许多活塞,形成交替地设置在汽缸内的同一个圆周上的第一组和第二组活塞;第一组和第二组活塞以同样的速度朝着相反的方向在给定的圆弧上作往复运动;
设置在汽缸上两个相邻活塞的各个会合处的、用于控制从外部流入其内部的流体的流动的许多吸气阀;和
设置在汽缸上两个相邻活塞的各个会合处的、用于控制从内部向外部排出的流体流动的许多排气阀。
2.如权利要求1所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述汽缸由下列各种零件构成:外圆筒部分;与上述外圆筒部分的两个端面结合的第一和第二环形板;外圆周面分别与上述第一和第二环形板的内圆周部分结合的第三和第四环形板;与上述第三和第四环形板的内圆周面结合、能够转动的内圆筒部分;
上述第一组活塞与上述第三和第四环形板结合,剩下的第二组活塞与上述汽缸内侧的外圆筒部分的外圆周部分结合,借助于驱动上述第三和第四环形板向内圆筒部分的相反方向运动,从而驱动上述第一组活塞和第二组活塞向相反的方向运动。
3.如权利要求1所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述汽缸由下列各种零件构成:外圆筒部分;与上述外圆筒部分的两个端面结合的第一和第二环形板;外圆周面分别与上述第一和第二环形板的内圆周部分结合的第三和第四环形板;从外圆周表面分别与上述第一和第二环形板的内圆周部分结合的第三和第四环形板向内侧方向延长的,具有第一和第二内圆筒部分的第一和第二活塞支承件;
上述第一组活塞固定在第一活塞支承件上,上述第二组活塞固定在第二活塞支承件上,借助于驱动上述第一和第二活塞支承件向相反的方向运动,就能驱动上述第一组活塞和第二组活塞向相反的方向运动。
4.如权利要求1所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述许多活塞的个数是2n个,其中的n是大于2的正整数。
5.如权利要求1所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,由上述活塞运动所产生的合力为零。
6.如权利要求1所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述活塞装置的结构是以轴线为中心的对称结构。
7.如权利要求1所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述许多活塞和汽缸的内部空间是下列形状中的一种:四角形、椭圆形、圆形。
8.如权利要求1-7中任何一项权利要求所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述活塞装置还包括为使上述第一和第二组活塞以同样的速度在上述汽缸内部的一定的圆弧上向相反的方向作往复运动用的第一和第二驱动装置。
9.如权利要求8所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述第一和第二驱动装置通常由产生旋转动力的装置,以及第一和第二曲柄装置所组成;上述第一和第二曲柄装置分别由用上述旋转动力驱动旋转的第一曲柄驱动齿轮和与第一曲柄驱动齿轮啮合而旋转的第二曲柄驱动齿轮来驱动,从而使得各组活塞在汽缸内部沿着固定的圆周作往复运动。
10.如权利要求1-7中任何一项权利要求所述的往复旋转式活塞装置,其特征在于,上述许多吸气阀和排气阀可设置在汽缸的外部圆周面上或左右侧面上的任何一个表面上。
11.一种往复旋转式内燃机,包括:
在内部形成环状空间部分的汽缸;
许多活塞,形成交替地设置在汽缸内的同一个圆周上的第一组和第二组活塞;第一组和第二组活塞以同样的速度朝着相反的方向在给定的圆弧上作往复运动;
设置在汽缸上两个相邻活塞的各个会合处的、用于控制从外部流入其内部的流体的流动的许多吸气阀;
设置在汽缸上两个相邻活塞的各个会合处的、用于控制从内部向外部排出的流体流动的许多排气阀;
为上述许多活塞的往复运动设置的许多腔室,每当上述各活塞到达上死点或下死点时,为通过上述吸气阀被吸入上述腔室内的燃料与空气的混合气体点火用的许多点火装置;
控制上述许多吸气阀、排气阀和点火装置用的控制装置,以便在各腔室中顺序进行混合气的吸气行程,压缩行程,由于混合气点火而发生的膨胀行程,以及燃烧气体的排气行程;
把由于上述燃烧气体的膨胀行程而使得上述第一和第二活塞分别在上述各汽缸内的一定圆弧上作方向相反的往复运动转变为旋转运动用的第一和第二曲柄装置;以及
把上述第一和第二曲柄装置向相反方向的旋转动力统一成一个旋转动力用的第一和第二曲柄齿轮。
12.一种往复旋转式液压/气压泵,包括:
在内部形成环状空间部分的汽缸;
许多活塞,形成交替地设置在汽缸内的同一个圆周上的第一组和第二组活塞;第一组和第二组活塞以同样的速度朝着相反的方向在给定的圆弧上作往复运动;
设置在汽缸上两个相邻活塞的各个会合处的、用于控制从外部流入其内部的流体的流动的许多吸气阀;
设置在汽缸上两个相邻活塞的各个会合处的、用于控制从内部向外部排出的流体流动的许多排气阀;和
第一和第二驱动装置,用于使第一组和第二组活塞以同样的速度朝着相反的方向在给定的圆弧上作往复运动。
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