CN112282940A - 燃机启动装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用可再生液态空气能源的燃机启动装置及系统。其中，该装置包括：气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。本发明解决了目前现有技术中燃机燃料燃烧效率低及带动透平叶轮工作的气流温度太高的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及可再生液态空气能源和燃机领域，具体而言，涉及一种使用可再生液态空气能源的燃机启动装置及系统。
背景技术
随着燃机装置的不断发展，目前燃机可以为人们的工作与生活带来许多便利，并且可以通过燃机实现各种各样多元化的工业或军事功能，但是，现有技术中燃机启动装置所用到的启动燃料多为可压缩的气体，例如压缩空气等，并利用空气流动的动力对燃机进行驱动，使用这种压缩气体燃料不仅燃烧效率低下，综合成本也较高。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种使用可再生液态空气能源的燃机启动装置及系统，以至少解决目前现有技术中燃机启动装置及燃机燃料燃烧效率低和带动透平叶轮工作的气流温度太高的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种燃机启动装置，包括：气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
可选的，所述主轴及部件为刚性材料制成。
可选的，所述主轴与所述启动装置采用过盈插接配合。
可选的，所述启动马达上安装有所述启动齿轮和与之咬合的飞轮齿圈。
可选的，所述燃机启动装置还包括：气流腔体。
可选的，所述气流腔体一侧为进料口，进料为不可燃的液态空气及可燃燃料。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种燃机启动及连续工作系统，包括：气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
可选的，所述主轴及部件为刚性材料制成。
在本发明实施例中，采用设置主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达的方式，解决了目前现有技术中燃机启动装置及燃机燃料燃烧效率低的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种燃机启动装置的示意图。
图中11为启动飞轮齿圈，12为启动马达，13为主轴，14为气流腔体、15为进料口。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种燃机启动装置的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
实施例一
图1是根据本发明实施例的一种燃机启动装置的示意图，如图1所示，该装置包括：气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
具体的，通过设置燃料和启动装置共同激发燃机，在启动装置进行激发之后液态空气和可燃物产生工作气流带动主轴进行轴心运动，进而达到燃机工作的技术目的。因此燃机包括了气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
可选的，所述主轴及部件为刚性材料制成。
具体的，由于本发明实施例中液态空气和可燃物火焰产生20～50℃高压气流带动主轴进行轴心转动，由于转速通常较高，因此主轴材料选择刚性硬度较高的材料制成，以便达到高速运动稳定安全的技术效果。
可选的，所述主轴与所述启动装置采用过盈插接配合。
具体的，主轴可以是刚性材料制作的圆柱形轴体，为了达到主轴与启动装置进行插接严密的不松动的技术效果，主轴的直径设计要略大于启动飞轮的插接配合孔，当主轴插接进入启动装置的配合孔位之后，主轴与插接孔位有键和键槽形成较大的张力，达到主轴与启动装置较为固定的技术效果。
可选的，所述启动装置上安装有所述启动马达齿轮和与之咬合的飞轮齿圈。
具体的，启动装置的上平面安装有启动飞轮齿圈，上述启动飞轮齿圈如图1所示是锯齿形均匀分布于启动飞轮之上，启动马达安装有与飞轮齿圈咬合的马达齿轮，马达齿轮完成启动工作后，马达齿轮与飞轮齿圈脱离，飞轮和燃机主轴高速运转做功。
可选的，所述燃机启动装置还包括：气流腔体。
具体的，燃机启动装置的燃烧气流腔体设置在进料口至启动飞轮前端，气流腔体内存在若干腔体流通通道，液态空气吸热急速膨胀产生低温高压工作气流进而产生带动主轴等器件高速运转的动力。
可选的，所述气流腔体一侧为进料口。
具体的，进料口是燃料进入气流腔体的位置，燃料可以选择罐储式液态空气，由于液态空气不燃烧、密度大、膨胀系数高等特点，在进入气流腔体后膨胀力强，使燃机可以发挥更好的工作效果。
另外，在进料口输入燃料之后，腔体的温度需要保持在低温工作的状态，因此在腔体和马达之间设置温控装置来进行温度控制，并通过温度是否超过阈值的判断来进行进料口进料量的控制，通过上述控制过程可以实现保持腔体和整体装置运作过程中的温度保持在合理范围之内，进而达到在燃机工作过程中避免了温度过高和温度过低导致的损失。进一步地，本发明实施例使用了液态空气罐及罐内液态空气替代燃气轮机压气机及启动装置，上述液态空气罐与燃机启动装置通过进料口及输料管相连接。
需要说明的是，进料口部可以设置进料控制装置，即通过燃机启动装置的温度反馈信息来判断如何进行进料量的控制。
通过上述步骤，可以实现增加燃料燃烧效率的技术效果。
实施例二
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种燃机启动及连续工作系统，包括：气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动飞轮装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
可选的，所述主轴为刚性材料制成。
具体的，通过设置燃料和启动装置共同激发燃机，在启动装置进行激发之后液态空气和可燃火焰产生工作气流带动主轴进行轴心运动，进而达到燃机工作的技术目的。因此燃机包括了气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
另外，由于本发明实施例中启动马达和液态空气吸热产生的低温20～50℃高压气流带动主轴进行轴心转动，启动完成后，启动马达齿轮脱离飞轮齿圈，启动马达停止运转。燃机低温高压气流持续带动主轴做功，转速通常较高，因此主轴材料选择刚性硬度较高的材料制成，以便达到高速运动稳定安全的技术效果。
可选的，所述主轴与所述启动装置采用过盈插接配合。
具体的，主轴可以是刚性材料制作的圆柱形轴体，为了达到主轴与启动装置进行插接严密的不松动的技术效果，主轴的直径设计要略大于启动装置的插接配合孔，当主轴插接进入启动装置的配合孔位之后，主轴与插接孔位形成较大的张力，达到主轴与启动装置较为固定的技术效果。
可选的，所述气流腔体一侧为进料口。
具体的，进料口是燃料进入气流腔体的位置，燃料可以选择罐储式不可燃液态空气和可燃火焰，由于液态空气密度大、膨胀系数高等特点，在进入气流腔体后遇到可燃物高温急速膨胀，使燃机及启动装置可以发挥更好的工作效果。
另外，在进料口输入燃料之后，腔体的温度需要保持在低温工作的状态，因此在腔体和马达之间设置温控装置来进行温度控制，并通过温度是否超过阈值的判断来进行进料口进料量的控制，通过上述控制过程可以实现保持腔体和整体装置运作过程中的温度保持在合理范围之内，进而达到在燃机工作过程中避免了温度过高和温度过低导致的损失。进一步地，本发明实施例使用了液态空气罐及罐内液态空气替代燃气轮机压气机及启动装置，上述液态空气罐与燃机启动装置通过进料口及输料管相连接。
需要说明的是，进料口部可以设置进料控制装置，即通过燃机启动装置的温度反馈信息来判断如何进行进料量的控制。
通过上述步骤，可以实现增加燃料燃烧效率的技术效果。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种燃机启动装置，其特征在于，包括：主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主轴为刚性材料制成。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主轴与所述启动装置采用过盈插接配合。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述启动马达上安装有所述启动齿轮。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃机启动装置还包括：气流腔体。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述气流腔体一侧为进料口，进料为不可燃液态空气和可燃燃料。
7.一种燃机系统，其特征在于，包括：气流腔体、主轴、启动装置，其中，主轴穿过所述燃机启动装置，所述启动装置包括启动飞轮齿圈、启动马达。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主轴、气流腔体、启动装置为刚性材料制成。
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