专利名称：一种热能驱动装置及其驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种热能驱动装置及其驱动方法，属于利用流体热能输出动力的技术领域。
背景技术：
工业以往的热能驱动装置是利用自然界中的如煤炭；天然气；石油；木材等将介质加热，使介质由固态转为气态推动叶片转动或推动气缸做直线往复运动，介质被加热后产生的气体在做完功以后就被排放到大气中，造成介质和能源的的极大浪费，燃烧的煤炭；天然气；石油；木材等产生的有毒有害废气被直接排放到大气中，造成大气的极度污染。因此这种工作介质的再利用逐渐成为各方关注的焦点。但是对于冷热介质循环的效率及其中传动驱动的效率损失的减小方面始终不尽如人意。 针对这种问题，本发明提供一种热能驱动装置及其方法，旨在提高工作介质循环利用过程中的工作效率，减少效率损失，真正做到低排放和低污染，以利于解决效率和环保等问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种热能驱动装置及其驱动方法。本发明的热能驱动装置是利用自然界中的太阳能作为主要加热热源，利用太阳能将低温介质加热，使低温介质在很低的温度就可以由液态转为气态并经专门设计的η组高压气缸循环工作，高压气体快速将气缸中的活塞推出，活塞推动曲轴上的凸轮的驱动旋转，推出的高压气体经气流箱冷却后又重新回到集热器里，使介质得以重复利用，真正做到了低排放和低污染，所利用的加热能源是自然界中的太阳能，这也就真正实现了绿色能源和绿色环保。本发明的具体技术方案是一种热能驱动装置，包括用于冷却介质的冷却箱、用于使介质由液态转变成气态的集热器、曲轴、多个第一电磁阀、多个第二电磁阀、执行组件及传动组件，所述冷却箱经由泵连接到集热器，所述集热器经由流体管路连接到第一电磁阀，所述第一电磁阀经由流体管路连接到执行组件，所述执行组件与所述传动组件相连接，所述传动组件包括主传动齿轮、多个副传动齿轮，多个过渡传动齿轮，多个驱动凸轮及多个复位凸轮，所述驱动凸轮分布在该热能驱动装置的曲轴上，所述复位凸轮分布在所述副传动齿轮各自的传动轴上。所述执行组件包括多个气缸，每个气缸具有活塞及缓冲弹簧，所述缓冲弹簧可以推动所述驱动凸轮从而带动所述曲轴运动，所述曲轴与主传动齿轮相连接。所述主传动齿轮与过渡传动齿轮相连接，所述过渡传动齿轮可以分别带动所述副传动齿轮旋转，同时所述副传动齿轮分别带动所述传动轴上的所述复位凸轮旋转，从而带动所述气缸运动。所述执行组件经由第二电磁阀连接到冷却箱，残留工作介质可由此回到冷却箱予以冷却。另外，本发明还提供了一种热能驱动装置的驱动方法，具体是一种热能驱动装置的驱动方法，包括以下步骤(I)打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，高压气体进入气缸中将活塞及缓冲弹簧急速推出，活塞及缓冲弹簧推动驱动凸轮带动曲轴作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，主传动齿轮在曲轴的带动下带动过渡传动齿轮作顺时针旋转60°，过渡传动齿轮分别带动传动齿作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮也分别带动各自传动轴上的复位凸轮作逆时针旋转60°，完成气缸的动作。(2)打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，高压气体进入气缸中将活塞及缓冲弹簧急速推出，活塞及缓冲弹簧推动凸轮带动曲轴作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，主传动齿轮在曲轴的带动下带动过渡传动齿轮作顺时针旋转60°，过渡传动齿轮分别带动副传动齿轮作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮也分别带动各自传动轴上的复·位凸轮作逆时针旋转60°，其中的复位凸轮在旋转过程中继续推动活塞和缓冲弹簧向下移动，将气缸中的剩余冷却介质经第二电磁阀推入冷却箱中，使活塞和缓冲弹簧推回到起始工作位置。复位凸轮在旋转过程中推动活塞和缓冲弹簧向下移动，将气缸中的部分冷却介质经第二电磁阀推入冷却箱中，完成气缸的动作。上述步骤(I)和(2)的连续动作将气缸中的残留介质推入冷却箱中冷却后经泵将介质重新返回到集热器中，使介质得以重复利用，上述连续动作完成曲轴的一周旋转，连续重复上述步骤(I)和(2)的动作，使曲轴实现连续旋转，动力得以连续输出有益效果通过利用独特的复位凸轮，驱动凸轮与主副传动齿轮和过渡传动齿轮相结合的特殊结构，提高了传动效率，实现了介质重复利用，真正做到了低排放和低污染。试验证明，采用上述装置和方法可以大幅提高工作效率降低污染排放。
附图I热能驱动装置结构图1，2，3，4，5，6 驱动凸轮7，15，23 气缸8，16，24 活塞9，17，25 缓冲弹簧10，18，26 第一电磁阀11，19，27 第二电磁阀12，20，29 复位凸轮13，21，28过渡传动齿轮14，22，30副传动齿轮31主传动齿轮32 曲轴33冷却箱34 泵
35集热器
具体实施例方式请参阅附图，下面结合附图对本发明的实施作详细描述该热能驱动装置，包括用于冷却介质的冷却箱33、用于使介质由液态转变成气态的集热器35、曲轴32、多个第一电磁阀10，18，26、多个第二电磁阀11，19，27、执行组件及传动组件，所述冷却箱33经由泵34连接到集热器35，所述集热器35经由流体管路连接到第一电磁阀10，18，26，所述第一电磁阀10，18，26经由流体管路连接到执行组件，所述执行组件与所述传动组件相连接，所述传动组件包括主传动齿轮31、多个副传动齿轮14、22、30，多个过渡传动齿轮13、21、28，多个驱动凸轮1、2、3、4、5、6及多个复位凸轮12、20、29，所述驱动凸轮1、2、3、4、5、6分布在该热能驱动装置的曲轴32上，所述复位凸轮12、20、29分布在所述副传动齿轮14、22、30各自的传动轴上。所述执行组件包括多个气缸7、15、23，每个气缸具有活塞8、16、24及缓冲弹簧9、17、25，所述缓冲弹簧可以推动所述驱动凸轮从而带动所述曲轴32运动，所述曲轴32与主 传动齿轮31相连接。所述主传动齿轮31与过渡传动齿轮相连接，所述过渡传动齿轮可以分别带动所述副传动齿轮旋转，同时所述副传动齿轮分别带动所述传动轴上的所述复位凸轮旋转，从而带动所述气缸运动。所述执行组件经由第二电磁阀11、19、27连接到冷却箱33，残留工作介质可由此回到冷却箱33予以冷却。其具体工作过程如下介质在集热器35里受热后急速膨胀，很快由液态转变成气态并在等压状态下输送到管道中。I :打开第一电磁阀10，关闭第二电磁阀11，高压气体进入气缸7中将活塞8及缓冲弹簧9急速推出，活塞8及缓冲弹簧9推动驱动凸轮I带动曲轴32作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀10，打开第二电磁阀11，主传动齿轮31在曲轴32的带动下带动过渡传动齿轮13，21，28作顺时针旋转60。，过渡传动齿轮13，21，28分别带动传动齿14，22，30作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮14，22，30也分别带动各自传动轴上的复位凸轮12，20，29作逆时针旋转60°，完成气缸7的动作。2 :打开第一电磁阀18,关闭第二电磁阀19,高压气体进入气缸15中将活塞16及缓冲弹簧17急速推出，活塞16及缓冲弹簧17推动凸轮2带动曲轴32作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀18，打开第二电磁阀19，主传动齿轮31在曲轴32的带动下带动过渡传动齿轮13，21，28作顺时针旋转60。，过渡传动齿轮13，21，28分别带动副传动齿轮14，22，30作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮14，22，30也分别带动各自传动轴上的复位凸轮12，20，29作逆时针旋转60°，其中复位凸轮12在旋转过程中推动活塞8和缓冲弹簧9向下移动，将气缸7中的部分冷却介质经电磁阀11推入冷却箱33中，完成气缸15的动作。3 :打开第一电磁阀26,关闭第二电磁阀27,高压气体进入气缸23中将活塞24及缓冲弹簧25急速推出，活塞24及缓冲弹簧25推动驱动凸轮3带动曲轴32作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀26，打开第二电磁阀27，主传动齿轮31在曲轴32的带动下带动过渡传动齿轮13，21，28作顺时针旋转60°，过渡传动齿轮13，21，28分别带动副传动齿轮14，22，30作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮14，22，30也分别带动各自传动轴上的复位凸轮12，20，29作逆时针旋转60°，其中的复位凸轮12在旋转过程中继续推动活塞8和缓冲弹簧9向下移动，将气缸8中的剩余冷却介质经第二电磁阀11推入冷却箱33中，使活塞8回和缓冲弹簧9推回到起始工作位置。复位凸轮20在旋转过程中推动活塞16和缓冲弹簧17向下移动，将气缸15中的部分冷却介质经第二电磁阀19推入冷却箱33中，完成气缸23的动作。4 :打开第一电磁阀10，关闭第二电磁阀11，高压气体进入气缸7中将活塞8及缓冲弹簧9急速推出，活塞8及缓冲弹簧9推动凸轮4带动曲轴32作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀10，打开第二电磁阀11，主传动齿轮31在曲轴32的带动下带动过渡传动齿轮13，21，28作顺时针旋转60。，过渡传动齿轮13，21，28分别带动副传动齿轮14，22，30作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮14，22，30也分别带动各自传动轴上的复位凸轮12，20，29作逆时针旋转60°，其中的复位凸轮20在旋转过程中继续推动活塞16和缓冲弹簧17向下移动，将气缸15中的剩余冷却介质经第二电磁阀19推入冷却箱33中，使活塞16回和缓冲弹簧17推回到起始工作位置。复位凸轮29在旋转过程中推动活塞24和缓冲弹簧25向下 移动，将气缸23中的部分冷却介质经第二电磁阀27推入冷却箱33中，完成气缸7的动作。5 :打开第一电磁阀18,关闭第二电磁阀19,高压气体进入气缸15中将活塞16及缓冲弹簧17急速推出，活塞16及缓冲弹簧17推动凸轮5带动曲轴32作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀18，打开第二电磁阀19，主传动齿轮31在曲轴32的带动下带动过渡传动齿轮13，21，28作顺时针旋转60。，过渡传动齿轮13，21，28分别带动副传动齿轮14，22，30作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮14，22，30也分别带动各自传动轴上的复位凸轮12，20，29作逆时针旋转60°，其中复位凸轮29在旋转过程中继续推动活塞24和缓冲弹簧25向下移动，将气缸23中的剩余冷却介质经第二电磁阀27推入冷却箱33中，使活塞24和缓冲弹簧25推回到起始工作位置。复位凸轮12在旋转过程中推动活塞8和缓冲弹簧9向下移动，将气缸7中的部分冷却介质经第二电磁阀11推入冷却箱33中，完成气缸15的动作。6 :打开第一电磁阀26,关闭第二电磁阀27,高压气体进入气缸23中将活塞24及缓冲弹簧25急速推出，活塞24及缓冲弹簧25推动驱动凸轮6带动曲轴32作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀26，打开第二电磁阀27，主传动齿轮31在曲轴32的带动下带动过渡传动齿轮13，21，28作顺时针旋转60°，过渡传动齿轮13，21，28分别带动副传动齿轮14，22，30作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮14，22，30也分别带动各自传动轴上的复位凸轮12，20，29作逆时针旋转60°，其中的复位凸轮12在旋转过程中继续推动活塞8和缓冲弹簧9向下移动，将气缸7中的剩余冷却介质经第二电磁阀11推入冷却箱33中，使活塞8回和缓冲弹簧9推回到起始工作位置。复位凸轮20在旋转过程中推动活塞16和缓冲弹簧17向下移动，将气缸15中的部分冷却介质经第二电磁阀19推入冷却箱33中，完成气缸23的动作。1-6的连续动作将气缸7，15，23中的残留介质推入冷却箱中冷却后经泵34将介质重新返回到集热器中，使介质得以重复利用，真正做到了 O排放和O污染。1-6的连续动作完成曲轴的一周旋转，连续重复1-6的动作，使曲轴实现连续旋转，动力得以连续输出
最后应说明的是显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引 申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种热能驱动装置，包括用于冷却介质的冷却箱、用于使介质由液态转变成气态的集热器、曲轴、多个第一电磁阀、多个第二电磁阀、执行组件及传动组件，所述冷却箱经由泵连接到集热器，所述集热器经由流体管路连接到第一电磁阀，所述第一电磁阀经由流体管路连接到执行组件，所述执行组件与所述传动组件相连接，其特征在于，所述传动组件包括主传动齿轮、多个副传动齿轮，多个过渡传动齿轮，多个驱动凸轮及多个复位凸轮，所述驱动凸轮分布在该热能驱动装置的曲轴上，所述复位凸轮分布在所述副传动齿轮各自的传动轴上。
2.根据权利要求I所述的热能驱动装置，其特征在于，所述执行组件包括多个气缸，每个气缸具有活塞及缓冲弹簧，所述缓冲弹簧可以推动所述驱动凸轮从而带动所述曲轴运动，所述曲轴与主传动齿轮相连接。
3.根据权利要求2所述的热能驱动装置，其特征在于，所述主传动齿轮与过渡传动齿轮相连接，所述过渡传动齿轮可以分别带动所述副传动齿轮旋转，同时所述副传动齿轮分别带动所述传动轴上的所述复位凸轮旋转，从而带动所述气缸运动。
4.根据权利要求I所述的热能驱动装置，其特征在于，所述执行组件经由第二电磁阀连接到冷却箱，残留工作介质可由此回到冷却箱予以冷却。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的热能驱动装置，其特征在于，所述执行组件包括三个均匀分布的气缸，每个气缸具有活塞及缓冲弹簧。
6.一种如权利要求1-5中任一项中所述的热能驱动装置的驱动方法，包括以下步骤 (1)打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，高压气体进入气缸中将活塞及缓冲弹簧急速推出，活塞及缓冲弹簧推动驱动凸轮带动曲轴作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，主传动齿轮在曲轴的带动下带动过渡传动齿轮作顺时针旋转60°，过渡传动齿轮分别带动传动齿作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮也分别带动各自传动轴上的复位凸轮作逆时针旋转60°，完成气缸的动作； (2)打开第一电磁阀，关闭第二电磁阀，高压气体进入气缸中将活塞及缓冲弹簧急速推出，活塞及缓冲弹簧推动凸轮带动曲轴作逆时针旋转60°，关闭第一电磁阀，打开第二电磁阀，主传动齿轮在曲轴的带动下带动过渡传动齿轮作顺时针旋转60°，过渡传动齿轮分别带动副传动齿轮作逆时针旋转60°，同时副传动齿轮也分别带动各自传动轴上的复位凸轮作逆时针旋转60°，其中的复位凸轮在旋转过程中继续推动活塞和缓冲弹簧向下移动，将气缸中的剩余冷却介质经第二电磁阀推入冷却箱中，使活塞和缓冲弹簧推回到起始工作位置。复位凸轮在旋转过程中推动活塞和缓冲弹簧向下移动，将气缸中的部分冷却介质经第二电磁阀推入冷却箱中，完成气缸的动作； 上述步骤(I)和(2)的连续动作将气缸中的残留介质推入冷却箱中冷却后经泵将介质重新返回到集热器中，使介质得以重复利用，上述连续动作完成曲轴的一周旋转，连续重复上述步骤(I)和(2)的动作，使曲轴实现连续旋转，动力得以连续输出。
全文摘要
一种热能驱动装置及其驱动方法，包括用于冷却介质的冷却箱、用于使介质由液态转变成气态的集热器、曲轴、多个第一电磁阀、多个第二电磁阀、执行组件及传动组件，所述传动组件包括主传动齿轮、多个副传动齿轮，多个过渡传动齿轮，多个驱动凸轮及多个复位凸轮，所述驱动凸轮分布在该热能驱动装置的曲轴上，所述复位凸轮分布在所述副传动齿轮各自的传动轴上，使低温介质在很低的温度就可以由液态转为气态并经专门设计的n组高压气缸循环工作，高压气体快速将气缸中的活塞推出，活塞推动曲轴上的凸轮的驱动旋转，推出的高压气体经气流箱冷却后又重新回到集热器里，使介质得以高效率的重复利用。
文档编号F03G6/06GK102900638SQ201210382859
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月11日 优先权日2012年9月11日
发明者王振铎, 王金宝 申请人:王振铎