专利名称：弹力机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的发动机--弹力机，特别是一种不需任何燃油的发动机，适合于海、陆、空各种交通运输机械、发电、工农业生产等多方面的动力使用，有单缸、多缸、甚至几十缸、大、中、小型各种式样，有与柴油机、汽油机同等的功用。
目前，世界上所有的发动机(这里指柴油机)都会吃燃油，如柴油机的工作原理是靠柴油喷入气缸燃烧室，与高温高压的空气燃烧而产生的燃气(燃烧气体)来推动活塞，并通过连杆带动曲轴旋转，发出动力。由于柴油对用户在经济上带来一笔很大的代价，本发明的目的就是要解决这个大代价。
为此，本发明提供一种改进的不需任何燃油及水冷却的发动机--弹力机，原理是靠弹簧伸缩后的回位弹力(为作功能源)来推动连杆带动曲轴旋转，发出动力。以弹簧代替燃油，以弹力代替燃气，一根弹簧代替万斤燃油，弹簧压缩后突然张开的力量是很大的，弹速快，受命长，用在这里能发取之不尽，用之不完的力。
图1是整机在作功冲程完了和准备冲程开始时情形的正面剖视图。图2是高压油泵(28)供油开始时情形的局部剖视图。图3是高压油泵工作时回油和进油情形的剖视图。图2、3编号名称及图号解释(已列入高压油泵工作原理之中)。图4为主动轴和配动机构在准备冲程完了接着作功冲程开始时情形的局部剖视放大图。图5为主动轴和配动机构在作功冲程完了接着准备冲程开始时情形的局部部视放大图，以上备图均为示意图，未按标准的比例尺寸画出。
高压油泵工作原理1、高压油泵(28)用油为汽车制动油。
2、参照图2为压油状态。
3、参照图3为进油和回油状态。
4、高压油泵(28)的标号解释41、挺柱，42、柱塞套，43、柱塞，44、密封环带，45、柱塞体，46、弹簧，47、密封铜垫片，48、高压油，49、高压油泵紧座。
(一)、进油高压油泵(28)在凸轮(24)的作用下，进油时凸轮(24)陷下，柱塞(43)、(45)在弹簧(46)作用下向下移动，致柱塞体(45)低于进油口(29)，由于柱塞体(45)顶部是真空，油随着柱塞下移立即进入柱塞体(45)顶部的柱塞套(42)内，如图3所示。
(二)、压油随着凸轮转动，凸轮(24)开始按时凸起将挺柱(41)顶起至柱塞(43)、(45)上行，并将柱塞(43)与柱塞体(45)的密封环带(44关闭，使柱塞(43)、(45)顶起向上推行，上行至进油孔(29)关闭。如图2所示，油压(48)急速上升，柱塞(43)、(45)继续上行，把高压油(48经高压油管送至顶泵(32)内，使顶杆(34)升起，带动与顶杆(34)连接的配动轮(37-2)，传至半圆齿轮(37-1)使主动轴(10)顶起，当顶杆(34)升起达到规定高度时，满足了主动轴(10)需要的高度，这时顶杆(34)的底部已把限位油孔(33)打开，高压油便从限位油孔(33)回到油箱(31)，顶杆(34)即停止上升。
(三)、回油顶杆(34)顶高达到要求时，凸轮(24)随即下陷，柱塞(43)、(45)、挺柱(41)在高压油(48)的压力作用下，向下移动，移动时，顶泵(32)的压力随着下降，但柱塞(43)的压力高于柱塞体(45)，(因为柱塞(43)加上弹簧(46)的压力)，形成柱塞体(45)下移的速度迟于柱塞(43)，直至凸轮没有凸起时都一直保持这种状态，达到柱塞(43)与柱塞体(45)隔离，打开密封环带(44)，高压油(48)从此流出回油管(27)至油箱(31)，高压油流出后油压立即降低，顶泵的顶杆(34)也跟随油压马上下降至连接销(36)适应的位置，回油完毕时高压油泵(28)至顶泵(32)都存在着无压力的制动油，进油管(29)和回油管(27)相通，压力相等，这时，凸轮下陷程度达到要求，柱塞体(45)又把进油孔(29)打开了，油又从进油孔(29)进入柱塞套内，凸轮又开始凸起进入下一个进油循环，循环不断连续，油泵就不停地供油。
本发明的实现是这样的参照图1，在一个机体(2)上，安置一根曲轴(14)，在曲轴的一端配有飞轮(12)，在飞轮上装一皮带轮(13)，曲轴的另一端铸上凸轮(24)，供特制的高压油泵(28)压油之用，压油时能将顶泵(32)的顶杆(34)顶起，带动配动轮(37-1、2)，凸轮的同一端配有曲轴正时双联链轮(23-1)，右边为齿轮(23-2),(23-2)还带动平衡块齿轮(22)及平衡块(21)，平衡块的另一端连接机油泵(16)，转动能把油底壳的机油吸上，供应全机各运动点起压力润滑和飞溅润滑，(在整机各运动点设有油路油道)，正时齿轮(23-2)的另一方向，经惰齿轮(图上未画出)传动起动齿轮(25)，起动齿轮安置于起动轴(26)上，供起动用，曲轴正时链轮(23-4)通过一条单排(或双排)滚子链(35)传至配动轮(37-2)，配动轮是双联齿，图的左边是半圆齿轮(37-1)并安在一根配动轴(4)上，半圆齿轮(37-1)与主动轴齿条(3)工作时互相定时离合，主动轴下部(10)套上主动内、外弹簧(8)、(9)各一条，使弹簧和弹力作用在主动轴(10)上，弹簧(8)、(9)的上部受调速盘(6)的升降控制，(6)又受调速杆(5)和速门(1)的旋转起上下控制，起着弹力机转速高低功率大小，(弹簧8、9质量要求优质特制，弹簧粗细、长短、大小依机型而定，内外弹簧绕制分左旋和右旋大小两种)。半圆齿轮(37-1)通过顶泵(32)按时顶起，定时与主动轴上的齿条(3)互相啮合，啮合时能将主动轴(10)顶起，并把作用在主动轴上的内外弹簧(8、9)压缩，形成弹力的发源地，当半圆齿轮(37-1)转到无齿之处时，与主动轴齿条(3)互相分离脱开，脱开时主动轴(10)便失去顶起的阻力，并在主动弹簧(8、9)的作用下，急速向下冲动而作功，推动与主动轴(10)相连的连杆(20),(20)的上部又连接于滑套(11)起固定上下滑动，(20)的另一端与曲轴的连杆轴颈(19内)连接，这样取得了整机相连配动的机构，(配动机构及齿轮在制作设计时，按要求打上记号)。
主要机构的工作概况(即表格)
工作原理可参照图1-图5及表格，本发明完成一个工作循环需二个冲程。
第一是准备冲程工作时首先把速门(1)开至中上位置，使调速盘(6)压缩主动内外弹簧(8、9)，曲轴转角由-5°-181°，高压油泵(28)在凸轮(24)作用下按时供油，将顶杆(34)顶起，推动配动轮(37-2)使之转动，致半圆齿轮(37-1)与主动轴齿条(3)齿合，如图5所示，并将主动轴(10)在下止点前1°-5°时顶起，导致作用在主动轴上的内外弹簧(8、9)压缩，压缩最短时，主动轴(10)也被顶到最高位置，这时半圆齿轮(37-1)已转到最后一齿的后期了，如图4所示，曲轴也转到181°主动轴齿条(3)与半圆齿轮(37-1)即将分离。
第二是作功冲程曲轴转角由181°-359°，接着上述的继续便开始了(3)与(37-1)的分离，一经分离，主动轴齿条(3)失去半圆齿轮(37-1)所顶起的力，如图4的延续情形，顿时主动轴(10)在压缩弹簧(8、9)的作用下立即高速向下冲动(弹簧作回位弹力作功)，并以强大而急速的力推动连杆(20)，带动曲轴(14)、飞轮(12)转动，发出动力。由于飞轮(12)作功储存的动力惯性，曲轴(14)又从-5°--181°方向前进。各机构继续接着上述的下一个新的工作循环，由于循环不断连续机器就不停地转动。
停机时将速门(1)转到关的位置至调速盘(6)升起，使主动弹簧(8、9)松开至主动轴(10)和主动弹簧(8、9)顶起时失去伸缩力，则停机。
工作中为了避免连杆(20)在下止点开始向上止点运动时受到主动轴(10)及主动弹簧(8、9)的阻力，本发明在配动机构上设有提前角，把主动轴(10)在下止点前1°-5°顶起，(回弹时在上止点后1°-8°)，避免连杆(20)受阻力；反之，如果主动轴(10)顶起的时间迟于连杆(20)向上运动的时间，则连杆(20)会受到主动轴的反冲力，那在设计上不符则无效。
(据资料)柴油机在工作中消耗的能量是很大的，在四个冲程中，只有一个冲程是作功，作功燃烧时气缸内温度这1600℃-2000℃，压力达60-90大气压力，只靠一点燃油燃烧的气体推力作功，还需供应3/4的进气、压缩、排气三个冲程，特别是压缩冲程气缸内活塞受到的压力达30-50大气压力，在这么大压力情况下旋转，消耗的能量是不小的，还要供应油泵、气门、曲轴转两圈及其辅助机构，65％为消耗能，有用的输出功只有35％左右。
本发明与柴油机对比，最大的改进是解除了燃油及水泵、水箱、水冷却、精密的油咀，不必设立空气滤清器，机温低，机件耐磨，耗功小，克服主动弹簧的压缩力虽较大，那是利用高压油泵省力的设施装置，在凸轮的作用下压油顶替主动弹簧的压缩力，这对凸轮的阻力是很小的，只有几公斤力就够了，因此，耗功就小了，两机的作功性质不同，实质一样，一个是柴油燃烧的气体作推力，本发明是利用弹簧压缩后的回位弹力作推力，两机相似，一比之下，缺优分明。
权利要求
1.一种不需任何燃油及水冷却的发动机--弹力机，本机有单缸、双缸、多缸、几十缸，大、中、小各型，由机体(2)、飞轮(12)、曲轴(14)、凸轮(24)、正时齿轮(23-2)、主动轴(10)、连杆(20)、主动内、外弹簧(8、9)、调速盘(6)、配动轮(37-2)、半圆齿轮(37-1)、滚子链(35)、高压油泵(28)、顶泵(32)、机油泵(16)、主轴瓦(15)、连杆瓦(19)等组成，其特征是构成整机相连配动的弹力发动机。
2.以弹簧(8、9)伸缩后的回位弹力为作功能源，推动连杆(20)，带动曲轴(14)转动，其特征是以弹力为动力。
3.利用弹簧(8、9)压缩后的回位弹力代替柴油机的燃气，其特征是以弹簧代替燃油，解除燃油的目的。
4.一种特制的高压油泵(28)，在凸轮(24)的作用下，对顶泵(32)压油，其特征是主动弹簧(8、9)的压缩力是省力装置。
5.按权利要求1、2、3、4、规定的设施装置及利用齿条(3)和半圆齿轮(37-1)设施的配动机构，其特征是主动轴(10)在下止点前1°-5°顶起，上止点前后1°-8°急速回弹。
6.调速盘(6)、调速杆(5)、速门(1)、正反操作开关，控制弹簧(8、9)，其特征是调节弹力机转速高低、功率大小。
7.利用机油泵(16)、机油管(17)、滤网(18)吸上机油产生标准的机油压力，对整机各运动点润滑，其特征是减少磨擦和磨擦力。
8.按权利要求5、6、7规定的设施装置，其特征是a．曲轴(14)与正时齿轮(23-2)的扭矩是省力关系。b．减少各耗功点的目的。
全文摘要
本发明是一种改进的不需任何燃油的发动机－弹力机,适用于海、陆、空各种交通运输机械、发电、工农业生产等多方面的动力使用,有单缸、多缸、几十缸,大、中、小型各种式样,有与柴油机、汽油机同等的用途。弹力机是利用特制的高压油泵省力设施装置,顶替弹簧的压缩力(或伸张力),以弹簧压缩(伸张)后的自然回位弹力为作功能源,以弹力为动力,以弹簧代替燃油,不需任何燃油、水泵、水箱、水冷却装置的发动机。
文档编号F03G1/00GK1216344SQ9711729
公开日1999年5月12日 申请日期1997年9月24日 优先权日1997年9月24日
发明者杨钟林 申请人:杨钟林