专利名称：液压能量转换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液压能量转换器。
背景技术：
现有的四冲程或二冲程发动机必须设有曲轴和连杆机构，由于连杆的行程的制 约，限制了发动机的功率输出。同时由于设计结构比较复杂，一些大型的发动机由于加工设 备的限制，制造起来非常困难。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种液压能量转换器，通过该能量转换器可以加 快发动机的动力输出，使用一对发动机能够完成四缸发动机的输出效率。本发明所采用的技术方案是该液压能量转换器包括上部的气压缸和下方的液压 油缸，气压活塞和油缸活塞同轴而且行程相同，气压缸和液压油缸之间设有由气压缸单向 通入液压油缸的空气通道和单向的低压空气输入通道和单向的高压空气输出通道，低压空 气输入通道单向通入气压活塞下方的低压换气室，低压换气室单向通入油缸活塞上部的高 压换气室；高压空气输出通道通过进气门与燃烧室连接，在下部的液压油缸底部设有单向 的低压油输入通道和单向的高压油输出通道，低压油输入通道和高压油输出通道分别与低 压油罐和高压油罐连接，低压油罐带有弹簧或气压调节备压装置。本设计还可以采用的另外一个技术方案，即在上述设计中液压能量转换器液压油 缸在上，气压缸在下，液压油缸的油缸活塞加长至液压油缸行程的一半，低压空气输入通道 单向通入气压活塞下方的低压换气室，低压换气室通过活塞上的单向阀单向通入气压活塞 上方的高压换气室。在低压油罐和高压油罐，或高压油输出通道之间还可以串联一个液压功率转换
ο本发明的工作原理是当本机启动时，由电动马达启动，先往气压缸燃烧室内注入 空气或混合气体，喷油嘴及火花塞开始工作，点燃燃烧室，同轴活塞向下运动，液压油缸从 高压油输出通道输出高压油，同时低压空气输入通道关闭，低压换气室向高压换气室输出 入空气，工作完毕。排气门打开排气，由于油压的作用，同轴活塞向上运动，低压油输入通道 开始进油，推动连体活塞上移压缩气体，低压空气输入通道向低压换气室窒入空气，高压换 气室内的空气被压缩，当快到上止点时，排气门关闭排气门，进气门打开，高压换气室内的 压缩空气或混合气进入燃烧室，燃烧室再次点燃，如此循环工作。本发明的有益效果是由于设计中回避了曲轴和连杆，从而使发动机结构变得简 单，大大地减少了制造方面的难度，由于该设计在排气气冲程中也能做功，由二冲程取代了 四冲程，一对发动机可以完成四缸发动机的输出效率。由于回避了曲轴和连杆，工作中振动 极小，使设备的使用寿命更长，而且还具有节能环保的特色。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明加以详细说明。
图1为本发明实施例1中活塞下行时的结构示意2为实施例1中活塞上行时的结构示意3为实施例2中活塞下行时的结构示意4为实施例2中活塞下行时的结构示意5为实施例3的总体结构示意6为实施例3中能量转换器的俯视7为实施例3中能量转换器的主视8为图7中A-A面的剖面中标号1、气压缸 2、液压油缸 3、气压活塞 4、油缸活塞5、低压空气输入通道 6、高压空气输出通道 7、低压换气室8、高压换气室 9、进气门 10、燃烧室 11、排气门12、喷油嘴及火花塞 13、低压油输入通道 14、高压油输出通道15、低压油罐 16、高压油罐 17、能量转换器18、外壳 19、驱动轴 20、工作缸 21、工作缸体 22、压缩转子23、压缩带 24、压缩塞 25、驱动轴孔 16、驱动转子 27、凹槽28、压缩介质进口 29、压缩介质出口 30、传动轴 31、齿轮
具体实施例方式例 1如图1、图2所示，本设计的液压功率转换器为一个组合气缸，包括上部的气压缸1 和下方的液压油缸2，气压活塞3和油缸活塞4同轴而且行程相同，气压缸1和液压油缸2 之间设有一个缸间通道盘。缸间通道盘内设有气压缸1单向和通入液压油缸2的空气通道。 在通道盘内还设有设有单向的低压空气输入通道5和单向的高压空气输出通道6，气压缸1 内气压活塞3下方的缸内空间为低压换气室7，液压油缸2的油缸活塞4上部的缸内空间为 高压换气室8。低压空气输入通道5单向通入低压换气室7，低压换气室7单向通入高压换 气室8。高压空气输出通道6通过进气门9与燃烧室10连接，在燃烧室10内还设有排气门 11和喷油嘴及火花塞12。在下部的液压油缸2底部设有缸底通道盘，缸底通道盘内设有单 向的低压油输入通道13和单向的高压油输出通道14。低压油输入通道13和高压油输出通 道14分别与低压油罐15和高压油罐16连接，低压油罐带有弹簧或气压调节备压装置，图 略。例 2如图3、图4所示，本设计另外一个技术方案是例1中液压油缸2在上，气压缸1在 下，液压油缸2的油缸活塞4加长至液压油缸2行程的一半。气压缸1内气压活塞3下方 的缸内空间为低压换气室7，气压活塞3上部的缸内空间为高压换气室8。低压空气输入通 道5和低压换气室7单向通入高压换气室8。例 3
4
如图5所示，在低压油罐15和高压油输出通道14之间还串联有一个能量转换器 17。能量转换器17的压缩介质进口 28与高压油输出通道14连接，能量转换器17的压缩 介质出口 29与低压油罐15连接。本例中所述的能量转换器结构如下其包括一个外壳18，壳内装有一组连体旋转 压缩缸。连体旋转压缩缸的中心为驱动轴19，外周对称分布有四个工作缸20。在工作缸体 21内装有压缩转子22，压缩转子22为实心圆柱体，其直径小于工作缸体21，从而在压缩转 子22的外表面与工作缸体21的内表面之间构成两条环形的压缩带23，在压缩转子22的侧 壁上轴向对称设有两条翼带状的压缩塞24，压缩塞24的顶端与工作缸体21紧密配合。驱动轴孔25为开放式，其圆形断面均勻贯入四个工作缸体21，并与压缩转子22的 柱侧面相切。装在驱动轴孔25内的驱动转子26也为实心圆柱体，其外周侧壁上设有与工 作缸压缩塞24相啮合的条带凹槽27，驱动转子26的外周与驱动轴孔25紧密配合。在工作缸体21的端壁或侧壁上设有一个压缩介质进口 28和一个压缩介质出口 29。当压缩介质进口 28进入其中的一个环形压缩带23时，该环形压缩带23为吸入带；此 时压缩介质出口 29进入另外的一个环形压缩带23，该环形压缩带23为压出带。装在四个压缩转子22上的传动轴和驱动转子26上的驱动轴19从工作缸体21伸 出，并穿过外壳18，传动轴30和驱动轴19的轴头上都装有一个齿轮31，五个齿轮31啮合， 见图1。四个工作缸体21上的压缩介质进口 28和压缩介质出口 29分别汇合，从外壳18引 出ο
权利要求
一种液压功率转换器，其特征是该液压功率转换器包括上部的气压缸(1)和下方的液压油缸(2)，气压活塞(3)和油缸活塞(4)同轴而且行程相同，气压缸(1)和液压油缸(2)之间设有由气压缸(1)单向通入液压油缸(2)的空气通道和单向的低压空气输入通道(5)和单向的高压空气输出通道(6)，低压空气输入通道(5)单向通入气压活塞(3)下方的低压换气室(7)，低压换气室(7)单向通入油缸活塞(4)上方的高压换气室(8)；高压空气输出通道(6)通过进气门(9)与燃烧室(10)连接，在下部的液压油缸(2)底部设有单向的低压油输入通道(13)和单向的高压油输出通道(14)，低压油输入通道(13)和高压油输出通道(14)分别与低压油罐(15)和高压油罐(16)连接，低压油罐带有弹簧或气压调节备压装置。
2.根据权利要求1所述的液压功率转换器，其特征是该液压功率转换器液压油缸(2) 在上，气压缸(1)在下，液压油缸(2)的油缸活塞(4)加长至液压油缸(2)行程的一半，低 压空气输入通道(5)单向通入气压活塞(3)下方的低压换气室(7)，低压换气室(7)通过活 塞上的单向阀单向通入气压活塞(3)上方的高压换气室(8)。
3.根据权利要求1或2所述的液压功率转换器，其特征是在低压油罐(15)和高压油 输出通道(14)，或高压油罐(16)之间还串联有一个能量转换器(17)。
全文摘要
本发明公开了一种液压能量转换器，包括气压缸和液压油缸，两缸上的活塞同轴而且行程相同，两缸之间设有由气压缸单向空气通道和单向的低压空气输入输出通道。低压空气输入通道单向通入低压换气室，低压换气室单向通入高压换气室；高压空气输出通道与燃烧室连接，液压油缸底部设有单向的低压油输入通道和高压油输出通道。有益效果是由于设计中回避了曲轴和连杆，从而使发动机结构变得简单，大大地减少了制造方面的难度，由于该设计在排气气冲程中也能做功，由二冲程取代了四冲程，一对发动机可以完成四缸发动机的输出效率。由于回避了曲轴和连杆，工作中振动极小，使设备的使用寿命更长，而且还具有节能环保的特色。
文档编号F02B33/02GK101907017SQ20091007221
公开日2010年12月8日 申请日期2009年6月2日 优先权日2009年6月2日
发明者杨焕利 申请人:杨焕利