CN201679520U

CN201679520U - 一种空气机械动力头

Info

Publication number: CN201679520U
Application number: CN2010201847597U
Authority: CN
Inventors: 何正品
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-05-10

Abstract

本实用新型涉及一种空气机械动力头，属于动力机械领域，它包括空气压缩机、进气管、排气管、主中心曲轴、连杆、气缸、活塞、控气机构和配气机构；其中空气压缩机与进气管相连，控气机构安装在进气管上；配气机构包括配气轴、进气机构和排气机构；进气管和排气管通过配气机构进入气缸内，进气机构和排气机构安装在气缸的顶端；配气轴与进气机构和排气机构相连；连杆的一端与主中心曲轴相连，另一端与活塞相连；活塞位于气缸内。本实用新型结构设计合理，通过压缩空气、传动产生强大扭拒的旋转动力，解决了能源紧缺问题，同时又环保，无污染。

Description

一种空气机械动力头

技术领域

本实用新型涉及一种空气机械动力头，属于动力机械领域，它主要给各种发动机提供动力。

背景技术

目前电能、石化等能源是人们生产、生活的主要能源，尤其是工业生产，光是动力机械就离不开这些能源。但是煤、石油等能源越来越紧缺，而且使用成本高，又污染环境，给工业生产带来了很大的不便。因此如何利用清洁能源来替代煤、石油等能源已成为迫在眉睫的问题。经过长期的研究，目前也有一些利用空气作为动力的发动机，但大多都无法实施。

中国发明专利申请号200610043939.1，提出了一种空气发动机，虽然在一定程度上解决了能源问题，但其有较大的缺陷，比如动力小，很难应用于大型工厂；而且进气、排气不易控制，储气罐内的空气压力会随着使用而变动，造成工作的不稳定。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，节能、环保、无污染，而且易于控制，能应用于各种发动机的空气机械动力头。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种空气机械动力头，包括进气管、排气管、气缸和活塞，活塞位于气缸内，其特征在于：它还包括空气压缩机、主中心曲轴、连杆、控气机构和配气机构；所述的空气压缩机与进气管相连，控气机构安装在进气管上；所述的配气机构包括配气轴、进气机构和排气机构；进气管和排气管通过配气机构进入气缸内，进气机构和排气机构安装在气缸的顶端；配气轴与进气机构和排气机构相连；连杆的一端与主中心曲轴相连，另一端与活塞相连。由此使得本实用新型在工作时，通过压缩空气推动活塞运动，从而带动主中心曲轴快速转动，输出动力。

本实用新型所述气缸的数量为N个，2≤N≤12。气缸的数量越多，本实用新型的动力输出就越大，并更加稳定；使用者可以根据需要选择不同数量的气缸。

本实用新型所述主中心曲轴与连杆连接的部分为曲轴；相邻两曲轴之间有一个夹角α，α的度数为360°/N，即α的度数为360°除以N；例如：当N＝2时，α＝360°/2＝180°；当N＝4时，α＝360°/4＝90°；当N＝6时，α＝360°/6＝60°。气缸的数量N越大时，相邻两曲轴之间的夹角α就越小，本实用新型工作时就越稳定，输出动力就越大。

本实用新型所述的主中心曲轴上设置有支撑机构和飞轮。支撑机构使主中心曲轴在转动时不会发生偏移；飞轮随着主中心曲轴一起转动，可以增加主中心曲轴的扭矩。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显效果：结构设计合理，通过压缩空气与传动，产生动力，易于控制，能应用于各种发动机，解决了能源紧缺问题，同时又环保，无污染。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中主中心曲轴的右视结构示意图。

图中：1进气管，2排气管，3主中心曲轴，4连杆，5气缸，6活塞，7配气轴，8进气机构，9排气机构，10空气压缩机，11支撑机构，12曲轴，13空气储存器，14控气机构，15飞轮。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1-2，本实施例主要由空气压缩机10、进气管1、排气管2、主中心曲轴3、连杆4、气缸5、活塞6、控气机构14和配气机构组成。其中空气压缩机10与进气管1相连，控气机构14安装在进气管1上，可以控制进气管1内空气的气压大小。配气机构包括配气轴7、进气机构8和排气机构9；进气管1和排气管2通过配气机构进入气缸5内；进气机构8和排气机构9安装在气缸5的顶端；配气轴7与进气机构8和排气机构9相连；连杆4的一端与主中心曲轴3相连，另一端与活塞6相连；活塞6位于气缸5内。主中心曲轴3上设置有支撑机构11和飞轮15，支撑机构11使主中心曲轴3在转动时不会发生偏移，飞轮15随着主中心曲轴3一起转动，可以增加主中心曲轴3的扭矩。

本实施例中，气缸5的数量为四个，每个气缸5内的活塞6都通过连杆4和主中心曲轴3相连接。主中心曲轴3和连杆4的连接部分为曲轴12；每相邻两个曲轴12之间的夹角α为90°。

本实施例中，进气机构8和排气机构9分别控制进气管1和排气管2的开关。进气管1和排气管2开启时与气缸5联通，关闭时与气缸5隔断。进气管1和排气管2分为四组，每个气缸5均带有一组进气管1和排气管2。同时，进气管1分为主进气管和副进气管，分别由配气机构控制，两者均通入气缸5内；其中主进气管在工作时正常使用，副进气管在主进气管提供的气压不足时使用，以确保本实用新型的正常工作。图1中的进气管1是指主进气管。

工作时，启动空气压缩机10，把压缩的空气存入空气储存器13；打开进气管1上的控气机构14，压缩后的空气根据需要进入气缸5中；空气在气缸5中再压缩，并推动活塞6快速向下移动；连杆4在活塞6的带动下，向下移动，从而推动曲轴12转动；在四根曲轴12的作用下，带动整个主中心曲轴3快速转动。

具体工作原理是：

刚开始工作时，打开控气机构14，使压缩空气进入进气管1中。第一个气缸5的进气机构8打开，压缩后的空气进入，产生瞬间爆炸冲程，将活塞6下压，从而使转动轴12从最高点快速向下移动。当第一个曲轴12转动90°时，第二个曲轴12位于最高点，在配气轴7的控制下，第二个气缸5的进气机构8打开，第二个曲轴12开始快速向下移动；此时第一个气缸5的进气机构8仍然处于打开状态。

当第二个曲轴12转动90°时，第三个曲轴12位于最高点，在配气轴7的控制下，第三个气缸5的进气机构8打开，第三个曲轴12开始快速向下移动；此时第二个气缸5的进气机构8仍然处于打开状态；而第一个曲轴12刚转过了180°，曲轴12位于最低点，在配气轴7的控制下，第一个气缸5内的进气机构8关闭，排气机构9开启，在瞬间冲程的作用下，活塞6带动连杆4上移，曲轴12开始向上移动。

当第三个曲轴12转动90°时，第四个曲轴12位于最高点，在配气轴7的控制下，第四个气缸5的进气机构8打开，第四个曲轴12开始转动；此时第三个气缸5的进气机构8仍然处于打开状态；而第二个曲轴12刚转过了180°，曲轴12位于最低点，在配气轴7的控制下，第二个气缸5内的进气机构8关闭，排气机构9开启，在瞬间冲程的作用下，活塞6带动连杆4上移，曲轴12开始向上转动；第一个曲轴12刚转过了270°，第一个气缸5的排气机构9关闭，随着活塞6的上移，气缸5内的空气进入再压缩状态。

当第四个曲轴12转动90°时，第三个气缸5的进气机构8仍然处于打开状态；而第一个曲轴12刚转过了360°，又位于最高点，此时在配气轴7的控制下同时进入新的高压空气，进气机构8开启，再次产生瞬间爆炸冲程，将活塞6下压，第一个曲轴12继续转动；第二个曲轴12刚转过了270°，第二个气缸5的排气机构9关闭，随着活塞6的上移，气缸5内的空气进入再压缩状态；第三个曲轴12刚转过了180°，曲轴12位于最低点，在配气轴7的控制下，第三个气缸5内的进气机构8关闭，排气机构9开启，在瞬间冲程的作用下，活塞6带动连杆4上移，曲轴12开始向上转动。

这时，第一个曲轴12刚好转过了一周，又继续进行转动。如此循环，始终保持两个气缸5的进气机构8开启进行进气工作，一个气缸5排气机构9开启进行排气工作，另一个气缸5进行空气的再压缩工作，使活塞6带动曲轴12转动，四根曲轴12带动主中心曲轴3转动。主中心曲轴3在不断地转动过程中，达到动能的输出的目的。可以将主中心曲轴3连接到各种需要动力源的机械上。

本实施例在进气过程中，由于空气是经过压缩机10压缩后的空气进入气缸5，在气缸5内再进行压缩，所以气缸5内的空气是高度压缩后的；当活塞6快速下移到气缸5内的最低点时，进气机构8关闭、排气机构9开启的一瞬间，产生瞬间爆炸；此时从排气管2排出的气流非常强，而且温度非常低，长时间工作后会在排气管2的外壁形成一层冰霜。由于排出的气流是空气，因此无需作其他处理，可以直接排入大气中，不会污染环境。当然由于排出的空气的强度非常大，稍作处理可应用于其他方面；例如，可制冷源使用。

现在很多地区的用电都很紧张，经常需要企业自己发电。而目前市面上的发电机一般都都是柴油发电机，不但成本高，又污染环境。本实施例很好地解决了这个问题，工作时，只需要提供空气压缩机10的一点电能，就能产生动力，可以用作匹配各种需要动力的机械，例如汽车、轮船、发电等，而且无污染，大大的节省了成本。

本实用新型可以根据使用的需要，改变气缸5的大小和数量，气缸5的数量可以是2～12个。当气缸5越多时，相对的曲轴12的数量就越多，作用于主中心曲轴3的扭矩就越大，主中心曲轴3的转速就越快。如果只有两个气缸5，主中心曲轴3的转速约为每分钟1400转。本实施例中，气缸5的数量为四个，工作时，主中心曲轴3的转速大约为每分钟2800转左右。

关于配气轴7和配气装置的结构和功能，将另外申请实用新型专利。

此外，本说明书中所描述的具体实施例，只要其零件未说明具体形状和尺寸的，则该零件可以为与其结构相适应的任何形状和尺寸；同时，零件所取的名称也可以不同。凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims

1.一种空气机械动力头，包括进气管、排气管、气缸和活塞，活塞位于气缸内，其特征在于：它还包括空气压缩机、主中心曲轴、连杆、控气机构和配气机构；所述的空气压缩机与进气管相连，控气机构安装在进气管上；所述的配气机构包括配气轴、进气机构和排气机构；进气管和排气管通过配气机构进入气缸内，进气机构和排气机构安装在气缸的顶端；配气轴与进气机构和排气机构相连；连杆的一端与主中心曲轴相连，另一端与活塞相连。

2.根据权利要求1所述的空气机械动力头，其特征在于：所述气缸的数量为N个，2≤N≤12。

3.根据权利要求2所述的空气机械动力头，其特征在于：所述主中心曲轴与连杆连接的部分为曲轴；相邻两曲轴之间有一个夹角，夹角的度数为360°/N。

4.根据权利要求1或2所述的空气机械动力头，其特征在于：所述的主中心曲轴上设置有支撑机构和飞轮。