自由活塞压气机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种自由活塞压气机，具体涉及一种内燃空气压缩机。适用于气动拖动、车辆驱动领域。
【背景技术】
[0002]空气动力汽车一次充气的行驶里程大约100多公里，并且是路况好的公路；再则由于产生压缩空气的过程需要消耗大量的电能使得以压缩空气作为车辆动力总的能量转化效率没有内燃机作为动力的汽车高；针对空气动力汽车而言没有环境污染问题，如果利用内燃能转化为压缩空气能。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种自由活塞压气机，它是将两只以内燃机为动力的压气机分布在直线电机的两头形成左右对称结构，两只内燃压气机的活塞杆与直线电机的动子连接成一体，形成自由活塞结构；两只内燃机按两冲程交替作业使两只压气机交替进行吸气和压气作业；压缩空气由储气罐存储；所述的直线电机为可逆电机，它作为内燃机的启动电机和作为发电机对外输出电能。将内燃能转化为压缩空气能，可以作为空气动力汽车和气动工具的气源；如果作为空气动力汽车的气源能够省去充气时间并能够增加了汽车的行驶里程；由于压缩空气存储在储气罐中能够减少内燃机的启动次数和内燃机的废气排放量。
[0004]本发明是由如下技术方案实现的:一种自由活塞压气机，包括:直线电机、连接在直线电机两端的两只压气机、与两只压气机分别连接的两只内燃机、与两只压气机连接的卸荷阀和储气罐、检测内燃机左右止点的传感器、与传感器连接的，为直线电机、电磁进气门、火花塞供电的控制器和蓄电池；所述的内燃机按两冲程工作；所述的电磁进气门设置在内燃机的顶部；其目的是避免两冲程内燃机的排气点和进气点部分重合；所述的卸荷阀的作用是在内燃机启动时卸去压气机的负荷，以便内燃机启动；其特征在于:所述的两只内燃机和两只压气机分别连接在一起，两只内燃机和压气机分布在直线电机的两端并相互连接形成左右对称的结构；两只内燃机和压气机的活塞杆输出端和直线电机的动子轴由联轴节连接形成自由活塞式结构；所述的两只压气机连接管道与储气罐连接；所述的卸荷阀与两只压气机连接；所述的传感器分别设置在直线电机的外壳上并与直线电机的动子非接触。
[0005]所述的直线电机的定子和动子套装在外壳内；所述的定子的铁芯为圆筒型铁磁材料，圆筒内分布有若干凹槽，若干凹槽内嵌装绕组；所述的动子为圆管状的永磁体，永磁体套装在中心轴上。
[0006]本发明的积极效果
[0007]1.利用自由活塞压气机将内燃能转化为压缩空气能，比常规内燃机的机械传动更有利于储存能量，节能效果显著。
[0008]2.如果作为空气动力汽车的空气源，可以省去充气时间并能够增加了汽车的行驶里程。
[0009]3.一台自由活塞发动机能够同时为多台气动马达或者气缸供气。
[0010]4.可以在没有电源的场所作为空气源驱动气动工具。
[0011]5.可以作为车辆动力，使用天然气、液化石油气等清洁能源。
[0012]6.运动部件少、结构简单，常规加工即可实现。
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本发明作进一步详细说明:
[0014]图1为本发明的结构示意图。
[0015]图2为图的A-A剖视图。
[0016]图中:1、直线电机，1-1、外壳,1-2、定子，1-3、动子,2、压气机,2’、压气机,3、内燃机，3-1、电磁进气门，3-2、火花塞,3-3、化油器,3-4、排气管,3’、内燃机,3’ _1、电磁进气门，3’-2、火花塞，3’-3、化油器，3’-4、排气管，4、联轴节，4’、联轴节，5、卸荷阀，6、储气罐，7、传感器，7’、传感器，8、控制器，9、蓄电池。
【具体实施方式】
[0017]如图1、2所示:一种自由活塞压气机，包括:直线电机1、连接在直线电机1两端的两只压气机2和2’、与两只压气机2和2’分别连接的两只内燃机3和3’、与两只压气机2和2’连接的卸荷阀5和储气罐6、检测内燃机3或者3’左右止点的传感器7和7’、与传感器7和7’连接的，为直线电机1、电磁进气门3-1和3’ -1、火花塞3-2和3’ -2供电的控制器8和蓄电池9 ;所述的内燃机3和3’按两冲程工作；所述的电磁进气门3-1和3’ -1设置在内燃机3和3’的顶部；其目的是避免两冲程内燃机的排气点和进气点部分重合；所述的卸荷阀5的作用是在内燃机启动时卸去压气机的负荷，以便内燃机启动；其特征在于:所述的压气机2和内燃机3以及压气机2’和内燃机3’分别连接在一起，压气机2和内燃机3以及压气机2’和内燃机3’分布在直线电机1的两端并相互连接形成左右对称的结构；压气机2和内燃机3以及压气机2’和内燃机3’的活塞杆输出端和直线电机1的动子1-3由联轴节4和4’连接形成自由活塞式结构；所述的压气机2和2’连接管道和储气罐6连接；所述的卸荷阀5连接管道与压气机2和压气机2’连接；所述的传感器7和7’分别设置在直线电机1的外壳1_1上并与动子1_3非接触。
[0018]如图1所示:所述的直线电机1的定子1-2和动子1-3套装在外壳1-1内；所述的定子1-2的铁芯为圆筒型铁磁材料，圆筒内分布有若干凹槽，若干凹槽内嵌装绕组；所述的动子1-3为圆管状的永磁体和套装永磁体的中心轴构成。
[0019]如图1所示:所述的直线电机1的动子1-3和两只压气机2和2’的活塞以及两只内燃机3和3’的活塞连接成一体形成自由活塞式结构；所述的两只内燃机3和3’按两冲程交替作业使两只压气机2和2’交替进行吸气和压气作业，压缩空气由储气罐6存储可以作为空气动力汽车和气动工具的气源。
[0020]所述的内燃机3和3’也可以采用压燃式的柴油机。
【主权项】
1.一种自由活塞压气机，包括:直线电机(1)、连接在直线电机(1)两端的两只压气机(2)和(2’)、与两只压气机(2)和(2’)分别连接的两只内燃机(3)和(3’)、与两只压气机(2)和(2’)连接的卸荷阀(5)和储气罐(6)、检测内燃机(3)或者(3’)左右止点的传感器(7)和(7’)、与传感器(7)和(7’)连接的，为直线电机(1)、电磁进气门(3-1)和(3’-1)、火花塞(3-2)和(3’-2)供电的控制器⑶和蓄电池(9);所述的内燃机(3)和(3’)按两冲程工作；所述的电磁进气门(3-1)和(3’-1)设置在内燃机(3)和(3’)的顶部；其目的是避免两冲程内燃机的排气点和进气点部分重合；所述的卸荷阀(5)的作用是在内燃机启动时卸去压气机的负荷，以便内燃机启动；其特征在于:所述的压气机⑵和内燃机(3)以及压气机(2’)和内燃机(3’)分别连接在一起，压气机(2)和内燃机(3)以及压气机(2’)和内燃机(3’)分布在直线电机(1)的两端并相互连接形成左右对称的结构；压气机(2)和内燃机(3)以及压气机(2’)和内燃机(3’)的活塞杆输出端和直线电机(1)的动子(1-3)由联轴节(4)和(4’)连接形成自由活塞式结构；所述的压气机(2)和(2’)连接管道和储气罐(6)连接；所述的卸荷阀(5)连接管道与压气机(2)和压气机(2’)连接；所述的传感器(7)和(7’)分别设置在直线电机⑴的外壳(1-1)上并与动子(1-3)非接触。2.根据权利要求1所述的自由活塞压气机，其特征在于:所述的直线电机(1)的定子(1-2)和动子(1-3)套装在外壳(1-1)内；所述的定子(1-2)的铁芯为圆筒型铁磁材料，圆筒内分布有若干凹槽，若干凹槽内嵌装绕组；所述的动子(1-3)为圆管状的永磁体和套装永磁体的中心轴构成。
【专利摘要】本发明公开一种自由活塞压气机，它是将两只以内燃机为动力的压气机对称分布在一只直线电机的两头，两只内燃压气机的活塞杆与直线电机的动子轴由联轴节连接成一体，两只压气机连接储气罐。两只内燃机按两冲程交替作业使两只压气机交替进行吸气和压气作业；压缩空气由储气罐存储；所述的直线电机为可逆电机，它作为内燃机的启动电机和作为发电机对外输出电能。将内燃能转化为压缩空气能，可以作为空气动力汽车和气动工具的气源；如果作为空气动力汽车的气源，能够省去充气时间并能够增加了汽车的行驶里程；由于压缩空气存储在储气罐中能够减少内燃机的启动次数和内燃机的废气排放量。
【IPC分类】F04B31/00
【公开号】CN105464924
【申请号】CN201410453800
【发明人】徐建宁
【申请人】徐建宁
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2014年9月6日