CN111502768A - 动力源装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动力源装置，包括缸体，所述缸体上设置有多个工作介质接口，所述工作介质接口内设置有用于调整工作介质流量或者工作介质流动方向的控制器，所述工作介质接口的外部连接有电控系统模块；所述动力源装置还包括活塞结构和离合结构，所述活塞结构密封设置于所述缸体内且可相对于所述缸体旋转，所述活塞结构上设置有用于传递工作介质动力的运动块。本发明提供了一种重量轻、体积小、能耗低、低速重载的动力源装置。
Description
技术领域
本发明涉及动力源技术领域，尤其涉及一种动力源装置。
背景技术
目前常用发电机作为动力源来驱动电器或各种机械、车辆等的运动，发电机是可以将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。车辆常用的发电机主要是柴油发电机、汽油发电机和轮毂电机。
柴油发电机通过柴油机将柴油的能量转化为电能柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行做功，完成能量的转换。
汽油发电机通过汽油机将汽油的能量转化为电能。在汽油机汽缸内，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行做功，完成能量的转换。
但是，无论采用柴油发电机还是汽油发电机，各汽缸都是按一定顺序依次做功的，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与动力机曲轴同轴安装，就可以利用动力机的旋转带动发电机的转子，利用电磁感应原理，发电机输出感应电动势，经闭合的负载回路产生电流。而且，柴油发电机、汽油发电机启动和运行可靠性低、发电质量较差、重量重、体积大、维护复杂、噪声大、能量消耗大。
轮毂电机通常由电动机、减速机构、制动器与散热系统等组成，轮毂电机将电能转换为机械能。但这种电机由于将动力系统、传动系统和刹车系统集成设计，车轮的转速与发电机的转速相同，行驶过程轮毂电机的电机自身发热，随着簧下重量的增加，制动压力增大，产生的热量也增加，提高了对车辆制动性能的要求，增大了簧下质量和轮毂的转动惯量，不利于对整车的操控，变速不易，无法实现无极变速且行驶过程乘客的舒适性也随之降低。而且，由于使用发动机供电，需要定期充电，不利于车辆的长途行驶。
另外，轮毂电机中采用的精密电机，在车辆长期行驶过程中的上下震动过程中容易出现质量问题，维修成本较高。
因此，本领域技术人员急需研究一种重量轻、体积小、能耗低且可以实现无级变速、满足车辆频繁紧急启动和关停的状态的需要的动力源装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对现有技术中动力源体积庞大、能耗高，变速不易的问题，提出了一种动力源装置，本发明的动力源装置重量轻、体积小、能耗低且可以实现无级变速、满足车辆频繁紧急启动和关停的状态的需要。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
本发明提供了一种动力源装置，还包括离合结构和活塞结构，所述离合结构设置于所述缸体上，所述活塞结构密封设置于所述缸体内，所述离合结构中设置有活动块，所述活动块可在所述活塞结构所产生的外力作用下相对于所述缸体旋转，连通或者切断工作介质，活塞结构活动块随之实现闭环运动；所述缸体上设置有多个工作介质接口，所述工作介质接口内设置有用于调整工作介质流量或者工作介质流动方向的控制器，所述工作介质接口的外部连接有电控系统模块；所述活塞结构上设置有用于传递工作介质动力的运动块；所述离合结构的外部还设置有供工作介质流通的工作介质进出接口。
一个优选实施方式中，所述活塞结构还包括主体和设置于所述主体的多个固定连接点，所述运动块与所述离合机构配合设置。
一个优选实施方式中，所述固定连接点的外部设置有柔性过渡体。
一个优选实施方式中，所述离合结构还包括活动块旋转固定座、偏心凸轮、离合机构驱动和用于驱动所述偏心凸轮运动的驱动机构，所述偏心凸轮固定设置于用于固定所述驱动机构的驱动安装座上；设置于所述活动块旋转固定座的所述离合机构活动块连接于所述偏心凸轮且可随所述偏心凸轮的运动打开或者关闭。
一个优选实施方式中，所述缸体与活塞之间通过密封组件实现密封。
一个优选实施方式中，所述密封组件采用的材料为高分子材料或者密封用的金属材料。
一个优选实施方式中，所述缸体内的内腔为两个以上。
一个优选实施方式中，所述活塞结构采用合金材料。
本发明的有益效果：
本发明的上述结构设计，动力源装置的设置，简化了结构，结构紧凑，占用空间小，减小了驱动系统的体积，具有了驱动系统重量轻、体积小、能耗低、传动效率高的优点。同时由于结构简单，降低了维护费用，降低了故障率，提高了产品的使用效率，且发电速度较快。
本发明的工作介质可以是气体，也可以用液体，该系统通过工作介质吸收和反馈能量，解决了现有行驶系统需要定期充电的问题，改变了能源利用、存储和转换模式。
改变工作介质接口中流量阀或者调压阀的开度，调节输出功率和转速就可以实现无级变速，改变工作介质的流动方向，便可实现正反转驱动，利用这种结构实现正反转的时间短，速度快，冲击性小，而且不需卸负荷，可以很好地无级变速、满足车辆频繁紧急启动和关停的状态的需要。
该动力源的外形可以根据设备的需要进行改进，工作介质易于回收，节能、高效且无污染，可改变国家能源结构、动力源结构；可对热带地区各热季作空调使用，也可以作为氧气来源。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1为本发明实施例一的分解结构示意图。
图2为本发明实施例一局剖结构示意图。
图3为图2的侧剖结构示意图。
图4为图2中的活塞结构的立体结构示意图。
图5为图2中离合结构的立体结构示意图。
图6为图5主视结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图6所示，本实施例提供了一种动力源装置包括缸体1，缸体1的内腔为环形。如图1所示，动力源装置包括还包括活塞结构2和离合结构4，离合结构4设置于缸体1上，活塞结构2密封设置于缸体1内，离合结构4中设置有活动块41，活动块41可在活塞结构2所产生的外力作用下相对于缸体2旋转，连通或者切断工作介质，活塞结构运动块23随之实现闭环运动。也就是说，当离合机构活动块41处于开路状态时，活塞结构形成闭环。该结构的离合机构结构简单，耗能少，安装维护方便。
活塞结构2和离合结构4之间还设置有密封组件3。其中，密封组件3优选采用为高分子材料或者密封用的金属材料。
在其他实施例中，缸体的数量可以为两个以上，缸体可以为一体成型，也可以分体成型，缸体的内腔也可以采用其他的结构形式。
该动力源的外形可以根据设备的需要进行改进，工作介质易于回收，节能、高效且无污染，可改变国家能源结构、动力源结构；可对热带地区各热季作空调使用，也可以作为氧气来源。
本发明的工作介质可以是气体，也可以用液体，该系统通过工作介质吸收和反馈能量，解决了现有动力源需要定期充电的问题，改变了能源利用、存储和转换模式。
缸体的环形设置，简化了结构，减小了驱动系统的体积，具有了重量轻、体积小、能耗低、传动效率高的优点。同时由于结构简单，降低了维护费用，降低了故障率，提高了产品的使用效率。
如图2和图3所示，缸体1上设置有多个工作介质接口11，工作介质接口11内设置有用于调整工作介质流量或者工作介质流动方向的控制器(图中未显示)，工作介质接口11的外部连接有电控系统模块。
本实施例设置有四个工作介质接口。具体使用时，调节电控系统模块参数，通过电控系统模块控制各个工作介质调节阀的控制器，各个控制器根椐接收到的信号，分别调整流过每个工作介质接口中流量阀或者调压阀的开度，调节输出功率和转速实现无级变速。
通过改变各个工作介质接口11中工作介质的方向，便可实现正反转驱动，利用这种结构实现正反转的时间短，速度快，冲击性小，而且不需卸负荷。
如图4所示，活塞结构2包括主体21、设置于主体21的多个固定连接点22和用于传递工作介质作用力的运动块23，运动块23设置于主体21的内侧，运动块23与离合机构4配合设置。固定连接点22用于活塞结构与轮胎之间的连接，固定连接点的数量和形状可以根据与之相连的连接件的大小和形状确定。运动块23的外形与缸体1的内腔相配合。
活塞结构2的主体21为环形结构，活塞结构选用合金材料，优选高耐磨、高硬度、高稳定性、高强度的合金材料。
固定连接点22通过连接件，比如螺栓或者螺钉等与外部设备的连接。
优选地，为了缓冲外界冲击力，在固定连接点的外部还设置有柔性过渡体。
如图5所示，离合机构还包括活动块旋转固定座42、偏心凸轮43、离合机构驱动45和用于驱动偏心凸轮43运动的驱动安装座44，偏心凸轮43固定设置于用于固定驱动机构45的驱动安装座44上；设置于活动块旋转固定座42的离合机构活动块41连接于偏心凸轮43且可随偏心凸轮的运动打开或者关闭。离合机构活动块41通过密封件46与缸体1密封连接。
本发明的离合机构，结构简单，通过外接电控系统模块即可控制离合机构活动块处于通路位或者闭合位。当离合机构活动块处于通路位时，活塞运动块23通过离合位，在外接电控系统模块的控制下自动将离合机构闭合，如此循环运动。该结构的离合机构结构简单，耗能少，安装维护方便。
具体应用时，由于活塞结构的运动，在缸体的二个腔体内的工作介质的之间产生压差，活塞结构在压差的作用下旋转，在排压、进压等过程之间循环时产生动力，通过固定连接点将活塞结构所产生的动力传递至外接设备，带动外接设备做相应的旋转运动或者直线运动。
改变工作介质接口中流量阀或者调压阀的开度，调节输出功率和转速就可以实现无级变速，改变工作介质的流动方向，便可实现正反转驱动，利用这种结构实现正反转的时间短，速度快，冲击性小，而且不需卸负荷，可以很好地无级变速、满足车辆频繁紧急启动和关停的状态的需要。
本实施例的离合结构，可以为与缸体1一体的一体式结构，也可以采用分体结构。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种动力源装置，包括缸体，其特征在于，还包括离合结构和活塞结构，所述离合结构设置于所述缸体上，所述活塞结构密封设置于所述缸体内，所述离合结构中设置有活动块，所述活动块可在所述活塞结构所产生的外力作用下相对于所述缸体旋转，连通或者切断工作介质，活塞结构活动块随之实现闭环运动；所述缸体上设置有多个工作介质接口，所述工作介质接口内设置有用于调整工作介质流量或者工作介质流动方向的控制器，所述工作介质接口的外部连接有电控系统模块；所述活塞结构上设置有用于传递工作介质动力的运动块；所述离合结构的外部还设置有供工作介质流通的工作介质进出接口。
2.如权利要求1所述的动力源装置，其特征在于，所述活塞结构还包括主体和设置于所述主体的多个固定连接点，所述运动块与所述离合机构配合设置。
3.如权利要求2所述的动力源装置，其特征在于，所述固定连接点的外部设置有柔性过渡体。
4.如权利要求2所述的动力源装置，其特征在于，所述离合结构还包括活动块旋转固定座、偏心凸轮、离合机构驱动和用于驱动所述偏心凸轮运动的驱动机构，所述偏心凸轮固定设置于用于固定所述驱动机构的驱动安装座上；设置于所述活动块旋转固定座的所述离合机构活动块连接于所述偏心凸轮且可随所述偏心凸轮的运动打开或者关闭。
5.如权利要求1所述的动力源装置，其特征在于，所述缸体与活塞之间通过密封组件实现密封。
6.如权利要求5所述的动力源装置，其特征在于，所述密封组件采用的材料为高分子材料或者密封用的金属材料。
7.如权利要求1所述的动力源装置，其特征在于，所述缸体内的内腔为两个以上。
8.如权利要求1所述的动力源装置，其特征在于，所述活塞结构采用合金材料。
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