螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统的制作方法

文档序号:5159405阅读:234来源:国知局
螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型是一种螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其包括有动力系统和错峰压缩能源回收系统,它利用液体为中介质代替预存的超高压气体作为能源,采用螺杆与活塞、滚球螺母与推力器联合构造出节能动力系统,并结合在多点凸台转盘与能源再生液压缸中的联合使用的错峰压缩能源循环系统来实现低负荷高产出的能源循环回收利用,全面实现自身内部能源循环,是完全无排放、零污染的绿色免费能源;另外,它实现了在低能耗情况下产生高速、大扭力,螺杆的连续性一杆多转融合活塞内的活塞提前复位装置使左右动力无缝接合。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统装置,适用汽车、 船舶等所有动力系统。 螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统

【背景技术】
[0002] 目前的动力系统主要是以消耗式能源为动力源,如电能、热能等,这些都是不可回 收或者回收利用率低的消耗式一次性能源,在完成一次能量利用后就丧失了再利用的循环 条件。
[0003] 目前的动力机械中对循环任何一种能源都未能实现低能耗产出高速且大扭力,以 至在能源循环问题上未能如意。


【发明内容】

[0004] 本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足,提供了一种节能环保、在低能耗 下能产生高速、大扭力的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其实现了无排放自身 内部能源循环回收利用。
[0005] -种螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,包括有动力系统和错峰压缩能源 回收系统,所述动力系统应用了螺杆与活塞、滚球螺母与推力器的联合使用,所述错峰压缩 能源回收系统应用了以错峰压缩法在多点凸台转盘与能源再生液压缸中的联合使用,其 中:
[0006] 所述动力系统包括:左右旋螺杆,左、右活塞,用于套接左、右活塞的左、右缸体,用 于固定或滑动套接左右旋螺杆的中心支架组件,旋动于左右旋螺杆的左、右旋螺旋槽的左、 右滚球螺母,连接左、右滚球螺母两端的左、右侧驱动器,由左、右侧驱动器分别以离合式或 啮合式驱动的左、右原动力转轮组,以及分别承接左、右活塞推力到左、右滚球螺母的左、右 推力器;所述左右旋螺杆的左、右旋螺旋槽都是一圈连一圈头尾相连并相切的连续性的多 转数螺旋槽。
[0007] 所述错峰压缩能源回收系统包括:左、右侧能源再生液压缸,作用于左、右侧能源 再生液压缸上的左、右侧多点凸台转盘,用于安装左、右侧能源再生液压缸的左、右侧轮支 架,用于固定左、右侧多点凸台转盘的左、右侧轮殻,用于收集左、右侧能源再生液压缸产生 的能源液体的左、右侧耐超高压液体收集容器,用于回收动力系统排放无用能源液体的左、 右侧能源回收容器,用于供应能源到动力系统的左、右侧动力源耐超高压容器,以及用于排 放左、右侧动力源耐超高压容器内超负载液体的左、右侧可控超高压安全阀;在所述左、右 侧耐超高压液体收集容器管内的上半部分预存有超高压气体,下半部分预存有液体;在所 述的左、右侧动力源耐超高压容器内的上半部分预存有超高压气体,下半部分预存有液体; 在所述左、右侧能源回收容器内的上半部分预存有低压气体,下半部分预存有液体;在所述 左、右侧多点凸台转盘的表面设置多个与该表面相连并相切的凸台;所述的左、右侧多点凸 台转盘上的凸台圆周的分布数量和分布角度都不同于左、右侧能源再生液压缸的圆周的分 布数量和分布角度。
[0008] 在对上述螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统的改进方案中,在所述左、右 活塞内分别设有可让活塞提前复位的活塞提前复位装置。
[0009] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中,在所述的活塞提前复位装置采 用弹簧。
[0010] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中,所述的驱动器采用圆锥滚子轴 承软胶离合器,所述左、右驱动器均包括有锥形外套、锥形内套、设在锥形内套外周壁中的 圆锥滚子组、以及设在外套的内圆锥壁中的耐磨耐压的锥形软胶圈,所述圆锥滚子组能作 用并凹陷于锥形软胶圈的内圆锥壁表面。
[0011] 在对上述螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统的改进方案中,位于左、右侧 轮殻内的左、右侧多点凸台转盘各有一对,每个左、右侧多点凸台转盘上的凸台包括有呈放 射状分布在转盘内壁表面的径向凸台和设在转盘水平面上的多个轴向凸台;每对左、右多 点凸台转盘分别位于该左、右侧轮支架的两侧;在所述左、右侧轮支架的径向、轴向上分别 设有径向、轴向液压缸套孔;安装在径向、轴向液压缸套孔中的能源再生液压缸分别在径 向、轴向凸台作用下工作。
[0012] 在对上述螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统的改进方案中,所述的左、右 侧能源再生液压缸是柱形活塞缸,它们均包括有活塞杆柱、套在活塞杆柱外的活塞缸体、 以及连接在活塞缸体上的输出阀门球和输入阀门球,在活塞杆柱上分别设有能沿该凸台滚 动的滚轮和使活塞杆柱往外复位的复位弹簧。
[0013] 在对上述螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统的改进方案中,所述的左右旋 螺杆两端分别通过多边形或异形柱滑动套接左、右活塞;所述的左右旋螺杆中部是通过固 定套接呈多边形或异形的螺杆套柱后再滑动或固定套接于中心支架组件上。
[0014] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中,在所述的推力器采用推力轴 承。
[0015] 与现有技术相比,本实用新型的优点是:1)、它利用液体为中介质代替预存的超高 压气体作为能源,采用螺杆与活塞、滚球螺母与推力器联合构造本实用新型的节能动力系 统并结合错峰压缩能源循环系统来实现低负荷高产出的能源循环回收利用,全面实现自身 内部能源循环,是完全无排放、零污染的绿色免费能源;另外,螺杆式活塞节能动力系统,它 以缩小螺杆直径和缩短螺杆螺距实现减短活塞活动距离来减小活塞缸内活动容积进而实 现双重加速双重节能的多重效果,再配合加大活塞直径和加大推力器径向尺寸来加大工作 压力和扭力,最终实现在低能耗情况下产生高速、大扭力;2)、在较佳实施方案中,螺杆的连 续性一杆多转融合活塞内的活塞提前复位装置使左右动力无缝接合;3)、在较佳实施方案 中,动力系统的驱动器采用圆锥滚子轴承软胶离合器,让滚球螺母与原动力转轮组的离合 形成软着陆,圆锥滚子与软胶的磨擦比较少,所以相对普通离合器的使用寿命更长,并在任 何位置、任意角度离合自由,解决了啮合式单向螺母的旋转角度啮合距离过长问题;3)、在 较佳实施方案中,能源回收系统的多点凸台和能源再生液压缸采用多向阵列,能源再生量 成倍提高,实现了一个轮殻能源再生量供给多个动力系统活塞缸同步工作。
[0016] 下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述:
[0017] 【【专利附图】

【附图说明】】
[0018] 图1是本实用新型实施例的结构示意图;
[0019] 图2是图1的局部I的放大图;
[0020] 图3是本实用新型实施例的动力系统右边部分的组装示意图;
[0021] 图4是本实用新型实施例的能源回收系统右边部分的组装示意图;
[0022] 图5是本实用新型实施例的驱动器组装示意图;
[0023] 图6是本实用新型实施例的驱动器结构示意图;
[0024] 图7是本实用新型实施例的错峰压缩能源回收系统右边部分的立体示意图;
[0025] 图8是图7的正视图;
[0026] 图9是图8的J-J向剖视图;
[0027] 图10是本实用新型实施例的右侧能源再生液压缸和右侧多点凸台转盘之间的作 用关系不意图;
[0028] 图11是本实用新型实施例的多点凸台转盘与能源再生液压缸的角度分布与数量 分布的立体示意图;
[0029] 图12是本实用新型实施例的多点凸台转盘与能源再生液压缸的角度分布与数量 分布的平面示意图;
[0030] 图13是本实用新型实施例的右侧轮支架立体示意图;
[0031] 图14是本实用新型实施例的右侧轮支架的结构示意图;
[0032] 图15是本实用新型实施例的多点凸台转盘的立体示意图;
[0033] 图16是图15的正视图;
[0034] 图17是本实用新型实施例的螺杆和螺杆套柱的分解示意图。
[0035] 【【具体实施方式】】
[0036] 本实用新型为一种螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其包括有动力系统 和错峰压缩能源回收系统,其中所述动力系统应用了螺杆与活塞、滚球螺母与推力器的联 合使用,而所述错峰压缩能源回收系统应用了以错峰压缩法在多点凸台转盘与能源再生液 压缸中的联合使用。
[0037] 在如图1、2、3的实施例中,所述动力系统包括:左右旋螺杆1,固定套接在左右旋 螺杆1中部呈多边形或异形的螺杆套柱101,用于固定螺杆套柱101的中心支架组件1〇〇, 旋动于左右旋螺杆1两侧的左、右旋螺旋槽1A、1B的左、右滚球螺母3A、3B,套接在左、右滚 球螺母3A、3B两端的一对左、右驱动器(在此,为左、右圆锥滚子轴承软胶离合器),连接左、 右圆锥滚子轴承软胶离合器的推力轴套圈16A、16B,由左、右圆锥滚子轴承软胶离合器分别 以离合式或啮合式驱动的左、右原动力转轮组4A、4B,套接在螺杆1两末端的左、右活塞2A、 2B,分别设在左、右活塞2A、2B内并可让活塞提前复位的活塞提前复位装置22,连接左、右 活塞2A、2B与左、右原动力转轮组4A、4B的左、右推力器5A、5B,套接在左、右活塞2A、2B外 圆表面的左、右缸体10A、10B,分别啮合左、右原动力转轮组4A、4B的左、右侧动力传动齿轮 11A、11B,分别与左、右侧动力传动齿轮11A、11B啮合的左、右侧动力从动轮12A、12B,连接 左、右侧动力从动轮12A、12B的左、右动力传动轴7A、7B,分别套接在左、右动力传动轴7A、 7B上的左、右侧接力齿轮8A、8B,与左、右侧接力齿轮8A、8B分别啮合的左、右侧接力从动轮 82A、82B,与左、右侧接力从动轮82A、82B分别啮合的左、右侧轮殻齿轮83A、83B,穿过中心 支架组件100的推力轴动杆6,以及连接在推力轴动杆6两端的左、右侧推力块17A、17B,位 于左、右侧推力块17A、17B与左、右原动力转轮组4A、4B之间的左、右侧圆锥推力器18A、 18B。动力系统在工作时,当左缸体10A的排液阀门01打开、高压阀门02关闭,而右缸体 10B的排液阀门01关闭、高压液阀门02打开,这时能源回收系统提供的能源进入到右缸体 10B内来推动右活塞2B往左移动,动力经过右推力器5B传递到右原动力转轮组4B,再经过 右侧圆锥推力器18B依次传递到右侧推力块17B、推力轴动杆6、左侧推力块17A、左侧圆 锥推力器18A、左原动力转轮组4A后到达左圆锥滚子轴承软胶离合器以离合式结合左滚球 螺母3A以拉力方式拉动左滚球螺母3A向左移动(拉力作用在螺杆上优于推力作用在螺杆 上,这可有效保护螺杆不受推力作用而变形),左滚球螺母3A在左右旋螺杆1的左旋螺旋 槽1A引导下正向左旋转动工作,并以离合式结合来驱动左原动力转轮组4A作正向螺旋转 动来啮合左侧动力传动齿轮11A来带动左侧动力从动轮12A输出动力;与此同时,右滚球螺 母3B在右活塞2B的左向推动下同步向左移动而离开右原动力转轮组4B并反向左旋复位, 这样右活塞2B向左推动左滚球螺母3A螺旋转动数转(本实用新型为5转)后,右滚球 螺母3B同时复位回到中心支架组件100右侧,而左活塞2A也复位到左缸体10A的最左边; 由于左活塞内装有活塞提前复位装置22,于是左活塞2A在未完成本实例的5转前就已经 让左活塞2A提前复位到最左边并提前启动左缸体相关工作:让能源回收系统提供的能源 进入到左缸体10A内来推动左活塞2A往右移动,动力经过左推力器5A传递到左原动力转 轮组4A上,再经过左侧圆锥推力器18A依次传递到左侧推力块17A、推力轴动杆6、右侧推 力块17B、右侧圆锥推力器18B、右原动力转轮组4B、到达右圆锥滚子轴承软胶离合器以 离合式结合右滚球螺母3B以拉力方式拉动右滚球螺母3B向右移动(拉力作用在螺杆上优 于推力作用在螺杆上,这可有效保护螺杆不受推力作用而变形),右滚球螺母3B在左右旋 螺杆1的右旋螺旋槽1B引导下正向右旋转动工作,并以离合式结合来驱动右原动力转轮组 4B作正向螺旋转动来啮合右侧动力传动齿轮11B来带动右侧动力从动轮12B输出动力;与 此同时,左滚球螺母3A在左活塞2A的右向推动下同步向右移动而离开左原动力转轮组4A 并反向右旋复位,这样左活塞2A向右推动右滚球螺母3B螺旋转动数转(本实用新型为5 转)后,左滚球螺母3A同时复位回到中心支架组件100左侧,而右活塞2B也在其内的活塞 提前复位装置22作用下提前复位到右缸体10B的最右边并提前启动右缸体相关工作,以此 多转移动左右循环工作。
[0038] 在本实施例中,活塞提前复位装置22是弹簧,当然提前复位装置除了弹簧,还可 以是气动或液压动力工具。
[0039] 在本实施例中,左、右驱动器可以是离合式或啮合式,主要作用是能完成动力向外 驱动与不向外驱动的动作的过程,它可以是离合式的圆锥滚子轴承软胶离合器或啮合式的 单向转动齿轮.还可以是平面离合器等其它离合器,以及其它啮合式的单向齿动轮。当左、 右驱动器采用离合器时,它通常以离合方式来单向驱动左、右原动力转轮组4A、4B转动工 作,而当左、右驱动器以啮合方式来单向驱动左、右原动力转轮组4A、4B转动工作时,它们 则采用单向齿轮结构(如单向飞轮)。在本实施例中,如图5、6所示,左、右驱动器采用圆锥 滚子轴承软胶离合器,于是左、右驱动器32A、32B均包括有锥形外套320、锥形内套321、设 在锥形内套321外周壁中的圆锥滚子组322、以及设在外套320的内圆锥壁中的耐磨耐压的 锥形软胶圈323,所述圆锥滚子组322能作用并凹陷于锥形软胶圈323的内圆锥壁表面,这 样在推力作用下圆锥滚子组322的外圆表面大面积凹陷并作用于软胶圈表面使圆锥滚子 不转动来结合并驱动原动力转轮组螺旋转动.它在无推力作用时圆锥滚子的外圆表面不受 软胶圈的作用,于是使滚球螺母与原动力转轮组的离合形成软着陆,在任何位置、任意角度 的离合自由,从而解决了啮合式旋转角度的啮合距离过长问题,使原动力转轮组的运转与 滚球螺母的运转不受干扰,使滚球螺母顺利反转复位。
[0040] 在本实施例中,左、右推力器均采用推力轴承,有效平稳地承接直线推力转换成螺 旋转动力。当然推力器除了推力轴承,还可以是推力轴,推力杆,推力球,推力滚轮等其它用 于推力的工件.
[0041] 优选地,如图17所示,所述的左右旋螺杆1两端分别通过多边形或异形柱1E、1F 滑动套接左、右活塞2A、2B。
[0042] 优选地,如图17所示,所述的左右旋螺杆1中部是通过固定套接呈多边形或异形 的螺杆套柱101后再滑动或固定套接于中心支架组件100上.
[0043] 本实用新型所说的异形孔、异形柱、异形表面可以是椭圆形、梅花形等非圆形的 柱、孔、表面,只要能起到跟多边形同样的定位、防转动作用即可。
[0044] 本实施方案中,如图2所示,所述的推力轴动杆6,是通过左推力器5A承接左活塞 的推力并转化为对右滚球螺母3B的拉力,和通过右推力器5B承接右活塞的推力并转化为 对左滚球螺母3A的拉力,是一种左推变右拉,右推变左拉的交叉推拉力,目的是以拉力方 式作用于左右旋螺杆1,有效保护左右旋螺杆不变形、弯曲.
[0045] 所述错峰压缩能源回收系统包括:由左、右侧轮殻齿轮83A、83B分别带动旋转的 左、右侧轮殻9A、9B,左、右侧轮支架51A、51B,分别固定于左、右侧轮殻9A、9B内的左、右多 点凸台转盘52A、52B,分别套在左、右侧轮支架51A、51B的液压缸套孔510内的左、右侧能 源再生液压缸53A、53B,分别与左、右侧能源再生液压缸53A、53B的输出阀门球535连接的 左、右输油管65A、65B,连接在左、右输油管65A、65B另一端分别带输入接头59的左、右侧耐 超高压液体收集容器54A、54B,连接在左、右侧耐超高压液体收集容器54A、54B下方输出口 05的左、右侧动力源耐超高压容器56A、56B,以及安装在左、右侧动力源耐超高压容器56A、 56B上的左、右侧可控超高压安全阀55A、55B,以及左、右侧能源回收容器57A、57B。所述的 左、右侧能源再生液压缸53A、53B是柱形活塞缸,它们均包括有活塞杆柱532、套在活塞杆 柱532外的活塞缸体540、以及连接在活塞缸体540上的输出阀门球535和输入阀门球536, 在活塞杆柱532上分别设有能沿该左、右侧多点凸台转盘52A、52B上的凸台520滚动的滚 轮530和使活塞杆柱532往外复位的复位弹簧531。
[0046] 在所述左、右侧多点凸台转盘52A、52B的表面上设有多个与其表面相连并相切的 斜坡形的凸台520 (即凸台520的表面分别与左、右侧多点凸台转盘52A、52B的圆环表面 相连并相切);所述的左、右侧多点凸台转盘上的凸台圆周的分布数量和分布角度都不同于 能源再生液压缸的圆周的分布数量和分布角度,所以左、右侧多点凸台转盘52A、52B无论 旋转到任何角度时只有一个或少数几个凸台(不超过3个)作用在左、右侧能源再生液压缸 53A、53B的滚轮530上来使缸内的液体被压缩,避免了同时压缩而产生大阻力,以上成就了 本实用新型的错峰压缩法。凸台和能源再生液压缸可以是平均分布,也可以是不平均分布 的。
[0047] 在所述左、右侧耐超高压液体收集容器54A、54B内的上半部分预存有超高压气体 99来作用于容器下半部分预存的液体98表面来使容器内的液体成为高压液体;所述的左、 右侧动力源耐超高压容器56A、56B内的上半部分预存有超高压气体99来作用于下半部分 预存的液体98表面来使容器内的液体成为高压液体;所述的左、右侧能源回收容器57A、 57B内上半部分预存有低压气体97来作用于容器下半部分预存的液体98表面来辅助输 送能源到左、右侧能源再生液压缸53A、53B,所述左、右侧可控超高压安全阀55A、55B安装 在左、右侧动力源耐超高压容器56A、56B上,其安全排口连接到左、右侧能源回收容器57A、 57B以便分别排放左、右侧动力源耐超高压容器56A、56B内的超负载安全值的液体到左、右 侧能源回收容器57A、57B中。
[0048] 优选地,如图1、5、7、8所示,位于左、右侧轮殻9A、9B内的左、右侧多点凸台转盘 52A、52B各有一对,每个左、右侧多点凸台转盘上的凸台520包括有呈放射状分布在转盘内 壁表面的径向凸台521和设在转盘水平面上的多个轴向凸台522 ;每对左或右侧多点凸台 转盘分别位于该左或右侧轮支架的两侧;在所述左、右侧轮支架51A、51B的径向、轴向上分 别设有用来安装左、右侧能源再生液压缸53A、53B的径向、轴向液压缸套孔510 ;位于径向、 轴向液压缸套孔中的能源再生液压缸分别与径向、轴向凸台作用。这样,能源回收系统的多 点凸台和能源再生液压缸采用多向阵列,使能源再生量成倍提高,实现了一个轮殻能源再 生量供给多个动力系统活塞缸同步工作。
[0049] 能源回收系统在工作时,是由动力系统的左、右原动力转轮组4A、4B提供动力驱 动左、右侧轮殻9A、9B转动来获得动力,左、右侧轮殻9A、9B带动左、右侧多点凸台转盘52A、 52B同时作360度旋转,这时它们的斜坡形凸台520逐一作用在圆周分布在左、右侧轮支架 51A、51B的液压缸套孔510中两端口上的左、右侧能源再生液压缸53A、53B的滚轮530上, 使该左、右侧能源再生液压缸53A、53B的液体98受压后推开各自的输出阀门球535分别流 向左、右侧耐超高压液体收集容器54A、54B中,当左、右侧耐超高压液体收集容器54A、54B 中的液体压力大到设定值时,则会分别通过左、右侧耐超高压液体收集容器54A、54B下方 的输出口 05输出,再经左、右侧动力源耐超高压容器56A、56B的输入口 04到达左、右侧动 力源耐超高压容器56A、56B中,这样为动力系统不间断地收集、供给液体98。而左、右侧动 力源耐超高压容器56A、56B的压力大于左、右侧可控超高压安全阀55A、55B设定的安全值 时,液体从左、右侧可控超高压安全阀55A、55B出来后分别经过左、右侧能源回收容器57A、 57B各自的输入口 07向左、右侧能源回收容器57A、57B中排放,左、右侧能源回收容器57A、 57B的输入口 06分别通过输液管66连接到动力系统的排液阀门出口 03来回收液体98,这 样形成了能源液体不间断回收,在左、右侧能源回收容器57A、57B中的液体98在低压气体 97的作用力下结合能源再生液压缸的活塞杆柱532上的复位弹簧531将输入阀门球536 推开并将液体输送到能源再生液压缸中,这样形成了能源液体的不间断再利用、供给,从而 做到能源回收、循环利用的过程,整个工作过程主要是利用动力系统一圆周的消耗量与能 源回收系统一圆周的产能量的差异形成压力差产生对流,让液体从高压容器向低压容器排 放,由高压变低压的过程,而作为原动力的高压气体自始至终都没有被排放,消耗的只是代 用的液体。综上,本实用新型利用液体为中介质代替预存的超高压气体作为能源,采用螺杆 与活塞、滚球螺母与推力器联合构造本实用新型的节能动力系统并结合错峰压缩能源循环 系统来实现低负荷、高产出的能源循环回收利用,全面实现自身内部能源循环,可谓是一种 完全无排放、零污染的绿色免费能源;另外,螺杆式活塞节能动力系统,它以缩小螺杆直径 和缩短螺杆螺距实现减短活塞活动距离来减小活塞缸内活动容积进而实现双重加速双重 节能的多重效果,再配合加大活塞直径和加大推力器径向尺寸来加大工作压力和扭力,最 终实现在低能耗情况下产生高速、大扭力;螺杆的连续性一杆多转融合活塞内的活塞提前 复位装置使左右动力无缝接合。
[0050] 下面,以左、右原动力转轮组4A、4B旋转一个圆周360度所消耗的液体体积和产生 的动力来举例说明:
[0051] 因为螺杆的螺距等于原动力转轮组旋转一周活塞的行程,在此设定螺杆螺距为 15mm,这样原动力转轮组旋转一周活塞的行程为15mm;并设定液压活塞直径为:200mm,即 活塞面积为:3. 14 X 100 X 100 =31400_2
[0052] 这样,原动力转轮组旋转一周所消耗的液体体积为:31400mm2 X 15 = 471000 mm3
[0053] 在对上述螺杆式活塞节能动力系统的设计方案中,以所述的左侧(或右侧)液压 活塞产生的工作压力来举例说明:
[0054] 设定工作压力的压强为:1公斤/mm2
[0055] 设定液压活塞直径为:200mm,这样面积为:3. 14 X 100 X 100 =31400mm2
[0056] 此时,动力系统活塞的工作压力为:压强X面积=1公斤/mm2 X 31400mm2 =31400公斤=31. 4吨,于是动力系统可以产生31. 4吨的推力。
[0057] 下面,再对错峰压缩能源回收系统的错峰压缩方法举例说明:
[0058] 设定一个多点凸台转盘的圆周分布凸台有:10个,即平均每个旋转角为:36度;
[0059] 设定侧轮支架一侧再生能源液压缸一个圆周分布有:13个,这样平均每个旋转角 为=27. 7度;
[0060] 依上所算,多点凸台转盘每转动27. 7度或者36度都只有一个凸台与一个再生能 源液压缸产生压缩,所以多点凸台转盘无论转动到任何一个角度也不会同时出现二个以上 凸台与再生能源液压缸产生压缩,避免了多点凸台同时压缩再生能源液压缸而产生大阻力 的问题.而一个凸台压缩时所产生的阻力很小,在此多点凸台的阻力直接影响轮殻运转, 而多点凸台的阻力大小来源于再生能源液压缸活塞与耐超高压液体收集容器内的超高压 气体。举例说明多点凸台转盘上的一个凸台产生的阻力大小:
[0061] 设定耐超高压液体收集容器内的超高压气体压强为:1. 5公斤/mm2
[0062] 设定液体输出接口直径为:3mm,即面积为:3. 14X1.5X1.5= 7. 065 mm2
[0063] 此时,再生能源液压缸活塞阻力为:压强X面积=1. 5公斤/mm2 X 7. 065mm2 = 10. 5975 公斤
[0064] 本系统设定一个轮殻有一对多点凸台转盘,而1个多点凸台转盘在2个方向表面 (轴向、径向)上都设有圆周分布的凸台,所以一个轮殻有4个再生能源液压缸同时受压工 作,即阻力为:10. 5975公斤X 4 = 42. 39公斤
[0065] 相比本实例的动力系统可以产生31. 4吨的推力,还剩余31. 37吨(31400公 斤-42. 39公斤=31357. 61公斤& 31. 36吨)的有用推动力。
[0066] 依上所见,本实用新型的错峰压缩能源回收系统实现了低负荷的回收特点。
[0067] 在对上述错峰压缩能源回收系统的设计方案实例中,所述的错峰压缩多点凸台转 盘旋转360度对能源再生液压缸所产生的液体举例说明:
[0068] 能源再生液压缸活塞直径设定为:15mm 即面积为:3. 14 X 7.5 X 7. 5 =176. 625mm2
[0069] 多点凸台高度设定为:13mm,这样每个凸台作用在能源再生液压缸活塞上产生的 液压收集体积为:176. 625x13= 2296. 125mm3
[0070] 假如,多点凸台转盘一个圆周分布的凸台总数设定为:1〇个,平均每个旋转角为: 36度;而能源再生液压缸在侧轮支架一侧的圆周分布总数设定为:13个,平均每个旋转角 为:27. 7度,于是
[0071] 一个多点凸台转盘对应一个圆周的能源再生液压缸产生的液体收集体积为: 2296. 125mm3 x 10x13 = 298496. 25mm3
[0072] 在本实施例中,如图9至11所示,由于在一个轮殻内设2个多点凸台转盘,而1个 多点凸台转盘在2个方向表面设有凸台,和在一个侧轮支架两侧上都设有圆周分布的能源 再生液压缸,来对应于这每个多点凸台转盘的径向、轴向上的凸台来工作,于是一个轮殻旋 转一周可以产生的液体收集总体积为:298496. 25mm3 X 2 X 2 = 1193985mm3
[0073] 而根据前可知,原动力转轮组旋转一周所消耗的液体体积为:31400mm2 x 15 = 471000 mm3
[0074] 这样,一个轮殻旋转一周产生的液体可以供应两个活塞缸同步工作并比原动力转 轮组旋转一周所消耗的液体要多,即多722985mm 3 (1193985mm3 - 471000mm3=722985mm3)。
[0075] 依上所见,本实用新型的错峰压缩能源回收系统实现了高产出的特点。
[0076] 在本实施例中,如图7、8所示,左、右侧耐超高压液体收集容器54A、54B呈C型,其 上小半部分预存有高压气体和下大半部分预存有液体,其接头都安装在预存了液体的那部 分管上,以方便液体全面接触。在左、右侧能源回收容器57A、57B内的上半部分预存有低压 气体,下半部分预存有液体,其接头都安装在预存了液体的那部分容器上,以方便液体全面 接触让低压气体输送液体到左、右侧能源再生液压缸53A、53B.
[0077] 尽管参照上面实施例详细说明了本实用新型,但是通过本公开对于本领域技术人 员显而易见的是,而在不脱离所述的权利要求限定的本实用新型的原理及精神范围的情况 下,可对本实用新型做出各种变化或修改。因此,本公开实施例的详细描述仅用来解释,而 不是用来限制本实用新型,而是由权利要求的内容限定保护的范围。
【权利要求】
1. 一种螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,包括有动力系统和错 峰压缩能源回收系统,所述动力系统应用了螺杆与活塞、滚球螺母与推力器的联合使用,所 述错峰压缩能源回收系统应用了以错峰压缩法在多点凸台转盘与能源再生液压缸中的联 合使用,其中: 所述动力系统包括:左右旋螺杆(1),左、右活塞(2A、2B),用于套接左、右活塞(2A、2B) 的左、右缸体(10A、10B),用于固定或滑动套接左右旋螺杆(1)的中心支架组件(100),分别 旋动于左右旋螺杆(1)的左、右旋螺旋槽(ΙΑ、1B)的左、右滚球螺母(3A、3B),分别连接左、 右滚球螺母(3A、3B)的左、右驱动器(32A、32B),由左、右驱动器(32A、32B)分别以离合式或 啮合式驱动的左、右原动力转轮组(4A、4B),以及分别承接左、右活塞(2A、2B)推力到左、右 滚球螺母(3A、3B)的左、右推力器(5A、5B);所述左右旋螺杆(1)的左、右旋螺旋槽(1A、1B) 都是一圈连一圈头尾相连并相切的连续性的多转数螺旋槽; 所述错峰压缩能源回收系统包括:左、右侧能源再生液压缸(53A、53B),作用于左、右 侧能源再生液压缸(53A、53B)上的左、右侧多点凸台转盘(52A、52B),用于套装左、右侧能 源再生液压缸(53A、53B)的左、右侧轮支架(51A、51B),用于分别固定左、右侧多点凸台转 盘(52A、52B)的左、右侧轮殻(9A、9B),用于收集左、右侧能源再生液压缸(53A、53B)产生的 能源液体的左、右侧耐超高压液体收集容器(54A、54B),用于回收动力系统排放无用能源液 体的左、右侧能源回收容器(57A、57B),用于供应能源到动力系统的左、右侧动力源耐超高 压容器( 56A、56B),以及用于排放左、右侧动力源耐超高压容器(56A、56B)内超负载液体的 左、右侧可控超高压安全阀(55A、55B);在所述左、右侧耐超高压液体收集容器(54A、54B)内 的上半部分预存有超高压气体(99),下半部分预存有液体(98);在所述的左、右侧动力源耐 超高压容器(56A、56B)内的上半部分预存有超高压气体(99),下半部分预存有液体(98); 在所述左、右侧能源回收容器(57A、57B)内的上半部分预存有低压气体(97),下半部分预 存有液体;在所述左、右侧多点凸台转盘(52A、52B)的表面设置多个与该表面相连并相切 的凸台(520);所述的左、右侧多点凸台转盘(52A、52B)上的凸台的圆周的分布数量和分布 角度都不同于左、右侧能源再生液压缸(53A、53B)的圆周的分布数量和分布角度。
2. 根据权利要求1所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,在 所述左、右活塞(2A、2B)内分别设有可让活塞提前复位的活塞提前复位装置(22)。
3. 根据权利要求2所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,在 所述的活塞提前复位装置(22)采用弹簧。
4. 根据权利要求1或2或3所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特 征在于,所述的左、右驱动器(32A、32B)采用圆锥滚子轴承软胶离合器,所述左、右驱动器 (32A、32B)均包括有锥形外套(320)、锥形内套(321)、设在锥形内套(321)外周壁中的圆锥 滚子组(322)、以及设在外套(320)的内圆锥壁中的耐磨耐压的锥形软胶圈(323),所述圆 锥滚子组(322)能作用并凹陷于锥形软胶圈(323)的内圆锥壁表面。
5. 根据权利要求4所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,位 于左、右侧轮殻(9A、9B)内的左、右侧多点凸台转盘(52A、52B)各有一对,每个左、右侧多 点凸台转盘(52A、52B)上的凸台(520)包括有呈放射状分布在转盘内壁表面的径向凸台 (521)和圆周分布在转盘水平面上的轴向凸台(522);每对左或右侧多点凸台转盘分别位于 该左或右侧轮支架的两侧;在所述左、右侧轮支架(51A、51B)的径向、轴向上分别设有用来 安装左、右侧能源再生液压缸(53A、53B)的液压缸套孔(510);位于径向、轴向液压缸套孔中 的能源再生液压缸分别与径向、轴向凸台(521、522)作用。
6. 根据权利要求5所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,所 述的左、右侧能源再生液压缸(53A、53B)是柱形活塞缸,它们均包括有活塞杆柱(532)、套 在活塞杆柱(532)外的活塞缸体(540)、以及连接在活塞缸体(540)上的输出阀门球(535) 和输入阀门球(536),在活塞杆柱(532)上分别设有能沿该左、右侧多点凸台转盘(52A、 52B)上的凸台(520)滚动的滚轮(530)和使活塞杆柱(532)往外复位的复位弹簧(531)。
7. 根据权利要求6所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,所 述的左右旋螺杆(1)两端分别通过多边形或椭圆形(IE、1F)滑动套接左、右活塞(2A、2B); 所述的左右旋螺杆(1)中部是通过固定套接呈多边形或椭圆形的螺杆套柱(101)后再滑动 或固定套接于中心支架组件(100)上。
8. 根据权利要求7所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,所 述的左、右推力器(5A、5B)采用推力轴承。
9. 根据权利要求1所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,所 述的左右旋螺杆(1)两端分别通过多边形或椭圆形(1E、1F)滑动套接左、右活塞(2A、2B); 所述的左右旋螺杆(1)中部是通过固定套接呈多边形或椭圆形的螺杆套柱(101)后再滑动 或固定套接于中心支架组件(100)上。
10. 根据权利要求1所述的螺杆式活塞气压转液压能源循环动力系统,其特征在于,所 述的左、右推力器(5A、5B)采用推力轴承。
【文档编号】F03C2/08GK203867620SQ201420026054
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】毛永波 申请人:毛永波
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