专利名称：一种液压与机械动力输出配比可调式双动力发动机的制作方法
技术领域：
:本发明属于内燃发动机技术领域，涉及一种多种能量相互转换的装置，特别是一种液压与机械动力输出配比可调式双动力发动机。
背景技术：
:工程机械同时需求液压和机械两种动力，但是传统发动机不能同时输出液压和机械两种动力，现有的液压自由活塞式发动机具有综合高效特征，但是液压自由活塞式发动机上止点不固定，着火稳定性差，输出动力单一，仅有液压动力，难以在需求液压和机械双动力机械中直接得到合理使用；其它类似形式的发动机虽然能解决自由活塞式发动机存在的上止点不固定、着火稳定性差问题，但难以同时满足液压和机械双动力需求的情况。因此，寻求设计一种采用液压和机械动力并联输出形式，并实现液压/机械动力输出配比可调的发动机具有很好的社会现实意义和经济价值
发明内容
:本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种液压与机械双动力输出比例可调式的发动机，利用液压自由活塞式发动机及类似发动机的优点，采用比例可调式液压和机械双动力输出结构，针对双动力需求场合的综合应用，实现动力的高效输出。为了实现上述目的，本发明的主体结构包括气缸盖、活塞、连杆、气缸体、滑块、曲柄销、滑块槽、柱塞、导向杆、泵支架、进油孔、柱塞套限位螺钉、柱塞行程调节齿条、齿条支架、柱塞栗外壳、油底壳、出油管、油引出管、出油阀、柱塞出油孔、柱塞套、曲轴、柱塞栗和轴承座；其燃烧工作过程与传统的往复活塞式四冲程发动机相同，由气缸盖、活塞和气缸体合围构成燃烧室，燃烧产生的膨胀力通过连杆分两路传出，其中一路通过滑块、滑块槽、柱塞、包括柱塞泵外壳、柱塞套、出油阀和出油管的柱塞泵从油引出管输出液压动力；另一路通过滑块槽、滑块、曲柄销和曲轴输出机械动力；活塞通过活塞销与连杆连接，连杆与滑块槽通过紧固件固定连接，滑块镶嵌在滑块槽内并在滑块槽内作水平运动；滑块槽的下部设置有柱塞和导向杆，柱塞和导向杆与滑块槽作同步运动；导向杆插入到泵支架的导向孔内，对柱塞的运动实施导向；连杆、滑块槽和柱塞作上下往复运动；曲柄销镶嵌在滑块内，能自由转动，滑块槽的上下往复运动与滑块的水平运动使曲柄销围绕曲轴的中心线做圆周运动；柱塞套上部与泵支架上部串通式制有进油孔，在柱塞套旋转一个角度后，进油孔与柱塞套外的环槽相通，保证在任何柱塞有效行程或柱塞套旋转任意角度情况下的供油；在柱塞下行封闭柱塞套上部的部分进油孔后，燃油得到压缩，柱塞套内的油压升高，油压高到设定出油压力时，压缩油顺序通过柱塞出油孔、出油阀、出油管和油引出管输出；发动机有效行程的调节，适应外界负荷对液压和机械动力需求的变化，工作时，靠控制油门调节的同时还能够利用调节液压柱塞泵的有效行程控制机械与液压动力输出比，柱塞行程调节齿条平行于曲轴布置在液压柱塞泵的一侧，由齿条支架将柱塞行程调节齿条固定在泵支架上，与液压柱塞泵形成固定的位置关系，柱塞行程调节齿条与柱塞套的齿圈相啮合，柱塞行程调节齿条的往复运动使柱塞套发生转动，改变柱塞套的进油孔与柱塞斜槽的相对位置和柱塞的有效行程，实现泵油量的调节；活塞下行冲程或吸气与做功冲程时，推动柱塞压缩液压柱塞泵内流体，输出液压能，活塞到达下止点时该过程结束；活塞上行冲程，且柱塞的端部脱开柱塞套的进油孔时，液压柱塞泵处于进油过程，柱塞下行遮蔽柱塞套的进油孔后，进油过程结束；发动机每转一圈柱塞泵完成一次做功循环。本发明安装时，先将活塞、连杆组合连接，形成活塞连杆组件并将活塞连杆组件从气缸体的顶部穿入；将滑块槽的上半侧从气缸体底部与连杆进行组合；再将曲轴安装于气缸体的轴承座内，将滑块和曲柄销组装并安装滑块于滑块槽内；扣装带有柱塞和导向杆的滑块槽下半侧，完成曲轴与连杆的组合；将柱塞套、柱塞泵外壳和柱塞套限位螺钉组合装配成液压柱塞泵安装于泵支架上；柱塞和导向杆分别插入柱塞套和泵支架对应的孔中；然后将泵支架固定于气缸体上；柱塞行程调节齿条与柱塞套齿圈啮合安装，并将齿条支架固定于泵支架上，保证柱塞行程调节齿条的正常工作；出油阀安装于柱塞泵外壳的壳体上，将出油管与出油阀相通式连接；扣装油底壳；最后从油底壳外部对应位置插入油引出管，并旋装于出油管上，然后封堵油引出管与油底壳间的缝隙，完成整个发动机的组合安装。本发明与现有技术相比，克服了自由活塞式液压发动机及其类似形式的发动机所存在的相关问题，实现液压/机械动力输出比例可调。同时能更广泛的适应双动力机械的需求；其结构简单，原理可靠，能效高，节省成本，动力传递快，环境友好。
:图1为本发明的主体结构原理示意图。图2为本发明涉及的柱塞泵结构原理示意图。
具体实施方式
:下面通过实施例并结合附图作进一步说明。实施例:本实施例的主体结构包括气缸盖1、活塞2、连杆3、气缸体4、滑块5、曲柄销6、滑块槽7、柱塞8、导向杆9、泵支架10、进油孔11、柱塞套限位螺钉12、柱塞行程调节齿条13、齿条支架14、柱塞泵外壳15、油底壳16、出油管17、油引出管18、出油阀19、柱塞出油孔20、柱塞套21、曲轴22、柱塞泵23和轴承座24 ;其燃烧工作过程与传统的往复活塞式四冲程发动机相同，由气缸盖1、活塞2和气缸体4合围构成燃烧室,燃烧产生的膨胀力通过连杆3分两路传出，其中一路通过滑块5、滑块槽7、柱塞8、包括柱塞泵外壳15、柱塞套21、出油阀19和出油管17的柱塞泵从油引出管18输出液压动力；另一路通过滑块槽7、滑块5、曲柄销6和曲轴22输出机械动力；活塞2通过活塞销与连杆3连接，连杆3与滑块槽7通过紧固件固定连接，滑块5镶嵌在滑块槽7内并在滑块槽7内作水平运动；滑块槽7的下部设置有柱塞8和导向杆9，柱塞8和导向杆9与滑块槽7作同步运动；导向杆9插入到泵支架10的导向孔内，对柱塞8的运动实施导向；连杆3、滑块槽7和柱塞8作上下往复运动；曲柄销6镶嵌在滑块5内，能自由转动，滑块槽7的上下往复运动与滑块5的水平运动使曲柄销6围绕曲轴22的中心线做圆周运动；柱塞套21上部与泵支架10上部串通式制有进油孔11，在柱塞套21旋转一个角度后，进油孔11与柱塞套21外的环槽相通，保证在任何柱塞有效行程或柱塞套旋转任意角度情况下的供油；在柱塞8下行封闭柱塞套21上部的部分进油孔11后，燃油得到压缩，柱塞套21内的油压升高，油压高到设定出油压力时，压缩油顺序通过柱塞出油孔20、出油阀19、出油管17和油引出管18输出；发动机有效行程的调节，适应外界负荷对液压和机械动力需求的变化，工作时，靠控制油门调节的同时还能够利用调节液压柱塞泵23的有效行程控制机械与液压动力输出比，柱塞行程调节齿条13平行于曲轴22布置在液压柱塞泵23的一侧，由齿条支架14将柱塞行程调节齿条13固定在泵支架10上，与液压柱塞泵23形成固定的位置关系，柱塞行程调节齿条13与柱塞套21的齿圈相啮合，柱塞行程调节齿条13的往复运动使柱塞套21发生转动，改变柱塞套21的进油孔11与柱塞8斜槽的相对位置和柱塞8的有效行程，实现泵油量的调节；活塞2下行冲程或吸气与做功冲程时，推动柱塞8压缩液压柱塞泵23内流体，输出液压能，活塞2到达下止点时该过程结束；活塞2上行冲程，且柱塞8的端部脱开柱塞套21的进油孔11时，液压柱塞泵23处于进油过程，柱塞8下行遮蔽柱塞套21的进油孔后，进油过程结束；发动机每转一圈柱塞泵完成一次做功循环。本实施例安装时，先将活塞2、连杆3组合连接，形成活塞连杆组件并将活塞连杆组件从气缸体4的顶部穿入；将滑块槽7的上半侧从气缸体4底部与连杆3进行组合；再将曲轴22安装于气缸体4的轴承座24内，将滑块5和曲柄销6组装并安装滑块于滑块槽7内；扣装带有柱塞8和导向杆9的滑块槽7下半侧，完成曲轴22与连杆3的组合；将柱塞套21、柱塞泵外壳15和柱塞套限位螺钉12组合装配成液压柱塞泵23安装于泵支架10上；柱塞8和导向杆9分别插入柱塞套21和泵支架10对应的孔中；然后将泵支架10固定于气缸体4上；柱塞行程调节齿条13与柱塞套21齿圈啮合安装，并将齿条支架14固定于泵支架10上，保证柱塞行程调节齿条13的正常工作；出油阀19安装于柱塞泵外壳15的壳体上，将出油管17与出油阀19相通式连接；扣装油底壳16 ;最后从油底壳16外部对应位置插入油引出管18，并旋装于出油管17上，然后封堵油引出管18与油底壳16间的缝隙，完成整个发动机的组合安装。
权利要求
1.一种液压与机械动力输出配比可调式双动力发动机，其特征在于主体结构包括气缸盖、活塞、连杆、气缸体、滑块、曲柄销、滑块槽、柱塞、导向杆、泵支架、进油孔、柱塞套限位螺钉、柱塞7TT程调节齿条、齿条支架、柱塞栗外壳、油底壳、出油管、油引出管、出油阀、柱塞出油孔、柱塞套、曲轴、柱塞泵和轴承座；其燃烧工作过程与传统的往复活塞式四冲程发动机相同，由气缸盖、活塞和气缸体合围构成燃烧室，燃烧产生的膨胀力通过连杆分两路传出，其中一路通过滑块、滑块槽、柱塞、包括柱塞泵外壳、柱塞套、出油阀和出油管的柱塞泵从油引出管输出液压动力；另一路通过滑块槽、滑块、曲柄销和曲轴输出机械动力；活塞通过活塞销与连杆连接，连杆与滑块槽通过紧固件固定连接，滑块镶嵌在滑块槽内并在滑块槽内作水平运动；滑块槽的下部设置有柱塞和导向杆，柱塞和导向杆与滑块槽作同步运动；导向杆插入到泵支架的导向孔内，对柱塞的运动实施导向；连杆、滑块槽和柱塞作上下往复运动；曲柄销镶嵌在滑块内，能自由转动，滑块槽的上下往复运动与滑块的水平运动使曲柄销围绕曲轴的中心线做圆周运动；柱塞套上部与泵支架上部串通式制有进油孔，在柱塞套旋转一个角度后，进油孔与柱塞套外的环槽相通，保证在任何柱塞有效行程或柱塞套旋转任意角度情况下的供油；在柱塞下行封闭柱塞套上部的部分进油孔后，燃油得到压缩，柱塞套内的油压升高，油压高到设定出油压力时，压缩油顺序通过柱塞出油孔、出油阀、出油管和油引出管输出；发动机有效行程的调节，适应外界负荷对液压和机械动力需求的变化，工作时，靠控制油门调节的同时还能够利用调节液压柱塞泵的有效行程控制机械与液压动力输出比，柱塞行程调节齿条平行于曲轴布置在液压柱塞泵的一侧，由齿条支架将柱塞行程调节齿条固定在泵支架上，与液压柱塞泵形成固定的位置关系，柱塞行程调节齿条与柱塞套的齿圈相啮合，柱塞行程调节齿条的往复运动使柱塞套发生转动，改变柱塞套的进油孔与柱塞斜槽的相对位置和柱塞的有效行程，实现泵油量的调节；活塞下行冲程或吸气与做功冲程时，推动柱塞压缩液压柱塞泵内流体，输出液压能，活塞到达下止点时该过程结束；活塞上行冲程，且柱塞的端部脱开柱塞套的进油孔时，液压柱塞泵处于进油过程，柱塞下行遮蔽柱塞套的进油孔后，进油过程结束；发动机每转一圈柱塞泵完成一次做功循环。
全文摘要
本发明属于内燃发动机技术领域，涉及一种液压与机械动力输出配比可调式双动力发动机，活塞通过活塞销与连杆连接，连杆与滑块槽通过紧固件固定连接，滑块镶嵌在滑块槽内，滑块槽的下部设置有柱塞和导向杆，柱塞和导向杆与滑块槽作同步运动；导向杆插入到泵支架的导向孔内，对柱塞的运动实施导向；连杆、滑块槽和柱塞作上下往复运动；曲柄销镶嵌在滑块内，柱塞套上部与泵支架上部串通式制有进油孔；柱塞行程调节齿条平行于曲轴布置在液压柱塞泵的一侧，由齿条支架将柱塞行程调节齿条固定在泵支架上，柱塞行程调节齿条与柱塞套的齿圈相啮合；其结构简单，原理可靠，能效高，节省成本，动力传递快，环境友好。
文档编号F02B63/06GK103174510SQ20131008907
公开日2013年6月26日 申请日期2013年3月20日 优先权日2013年3月20日
发明者张纪鹏, 张铁柱, 邹荣国, 程联军, 张继忠, 张洪信, 霍炜, 赵红 申请人:青岛大学