螺杆式活塞马达或发动的制造方法
【专利摘要】本实用新型是一种螺杆式活塞马达或发动机，采用螺杆与活塞、滚球螺母与推力器联合构造出节能机械，它以缩小螺杆直径和缩短螺杆螺距实现减短活塞活动距离来减小活塞缸内活动容积进而实现双重加速双重节能的多重效果，再配合加大活塞直径和加大推力器径向尺寸来加大工作压力和扭力，最终实现在低能耗情况下产生高速、大扭力。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种动力装置，适用于气压活塞马达、液压活塞马达和燃料式活 塞发动机。 螺杆式活塞马达或发动机
【背景技术】
[0002] 目前的气压马达、液压马达和曲轴类发动机都要高能耗才能产生高速大扭力，特 别是气压马达、液压马达最为突出，其根本原因都与活塞缸的内活动容积有关。大活塞产 生大扭力和高速,然而大活塞要大能耗，对于气压或液压马达,大活塞就直接加大了活塞缸 的内容积，使得气体或液体的灌注时间加长而降低了速度。就目前的普通曲轴活塞式发动 机是直线运动的活塞通过曲轴连杆运动后转换成圆周运动来完成吸气、压缩、燃烧膨胀和 排气四个冲程，以此循环不断地进行工作。加大油门是加大发动机马力最直接、最迅速和最 有效的途径，然而在结构上，提升发动机的马力是要在活塞缸的活动体积(排量）和曲轴的 圆周运转半径上加以改良才能实现，因为曲轴的圆周运转半径是直接影响发动机的速度和 扭力；而根据杠杆原理：假如加大曲轴运转半径，这虽然能加大扭力，但速度却成反比地随 曲轴运转半径增大而变慢；曲轴圆周运转直径就是其活塞直线工作路径长度，所以随着曲 轴圆周运转半径的增大，活塞内燃缸的活动体积也随之大幅增加，从而大幅加大了能耗；假 如加大活塞缸径，这虽然是一个直接加大工作压力的最好办法，但是也同时大幅加大了能 耗。由此可见，当前普通曲轴活塞发动机在增加扭力的同时却增加了能耗和降低速度，所述 的降低速度是指活塞直线工作路径在曲轴半径加大而加长被降低速度；当要增加工作压力 时，同样也要大幅增加能耗；而当要加快速度时，就得缩小曲轴圆周运转半径，这样又会降 低了扭力，这时需要加大工作压力来弥补，这样也同样会增加能耗。综上所述，当前的活塞 式气压液压马达和曲轴类活塞发动机要加大功率只能通过加大能耗来实现，这也是目前曲 轴活塞发动机用排量来衡量马力标准的主要原因，因此当前的曲轴活塞发动机马力越大， 能耗也越大。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足，提供了一种在低能耗情况下产生 高速、大扭力的节能型螺杆式活塞马达或发动机。
[0004] 本实用新型采用如下技术方案：
[0005] -种螺杆式活塞马达或发动机应用了螺杆与活塞、滚球螺母与推力器的联合使 用，所述螺杆式活塞马达或发动机包括：左右旋螺杆，左、右活塞，用于套接左、右活塞的左、 右缸体，用于固定或滑动套接左右旋螺杆的中心支架组件，旋动于左右旋螺杆的左、右旋螺 旋槽的左、右滚球螺母，连接左、右滚球螺母两端的左、右侧驱动器，由左、右侧驱动器分别 以离合式或啮合式驱动的左、右原动力转轮组，以及分别承接左、右活塞推力到左、右滚球 螺母的左、右推力器；所述左右旋螺杆的左、右旋螺旋槽都是一圈连一圈头尾相连并相切的 连续性的多转数螺旋槽。
[0006] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中，在所述左、右活塞内分别设有 可让活塞提前复位的活塞提前复位装置。
[0007] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中，所述的活塞提前复位装置采用 弹黃。
[0008] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中，所述的左、右驱动器采用圆锥 滚子轴承软胶离合器结构，所述左、右驱动器均包括有锥形外套、锥形内套、设在锥形内套 外周壁中的圆锥滚子组、以及设在外套的内圆锥壁中的耐磨耐压的锥形软胶圈，所述圆锥 滚子组能作用并凹陷于锥形软胶圈的内圆锥壁表面。
[0009] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中，所述的左右旋螺杆两端分别通 过多边形或异形柱滑动或固定套接左、右活塞；所述的左右旋螺杆中部是通过固定套接呈 多边形或异形的螺杆套柱后再滑动或固定套接于中心支架组件上。
[0010] 在对上述螺杆式活塞马达或发动机的改进方案中，所述的左、右推力器采用推力 轴承。
[0011] 与现有技术相比，本实用新型的优点是：1)、它采用螺杆与活塞、滚球螺母与推力 器联合构造本实用新型的节能动力机械，另外，它以缩小螺杆直径和缩短螺杆螺距实现减 短活塞活动距离来减小活塞缸内活动容积进而实现双重加速双重节能的多重效果，再配合 加大活塞直径和加大推力器径向尺寸来加大工作压力和扭力，最终实现在低能耗情况下产 生高速、大扭力；2)、在较佳实施方案中，螺杆的连续性一杆多转融合活塞内的活塞提前复 位装置使左右动力无缝接合；3)、在较佳实施方案中，螺杆式活塞马达或发动机的驱动器采 用圆锥滚子轴承软胶离合器，让滚球螺母与原动力转轮组的离合形成软着陆，圆锥滚子与 软胶的磨擦比较少，所以相对普通离合器的使用寿命更长，并在任何位置、任意角度离合自 由，解决了啮合式单向螺母的旋转角度啮合距离过长问题。
[0012]【【专利附图】
【附图说明】】
[0013] 图1是本实用新型实施例的结构示意图；
[0014] 图2是图1的局部I的放大图；
[0015] 图3是本实用新型实施例的左边部份的组装示意图；
[0016] 图4是本实用新型实施例的驱动器的组装示意图；
[0017] 图5是本实用新型实施例的驱动器结构示意图；
[0018] 图6是本实用新型实施例的螺杆和螺杆套柱的分解示意图。
[0019] 【【具体实施方式】】
[0020] 本实用新型为一种螺杆式活塞马达或发动机，应用了螺杆与活塞、滚球螺母与推 力器的联合使用。
[0021] 在如图1、2、3的实施例中，所述螺杆式活塞马达或发动机包括：左右旋螺杆1，固 定套接在左右旋螺杆1中部呈多边形或异形的螺杆套柱101，用于固定螺杆套柱101的中心 支架组件100,旋动于左右旋螺杆1两侧的左、右旋螺旋槽1A、1B的左、右滚球螺母3A、3B， 套接在左、右滚球螺母3A、3B两端的一对左、右驱动器32A、32B (在此，它采用左、右圆锥滚 子轴承软胶离合器)，连接左、右圆锥滚子轴承软胶离合器的左、右推力轴套圈16A、16B，由 左、右驱动器32A、32B分别以离合式或啮合式驱动的左、右原动力转轮组4A、4B，套接在左 右旋螺杆1两末端的左、右活塞2A、2B，分别设在左、右活塞2A、2B内并可让左、右活塞提前 复位的活塞提前复位装置22,连接左、右活塞2A、2B与左、右原动力转轮组4A、4B的左、右 推力器5A、5B，套接在左、右活塞2A、2B外圆表面的左、右缸体10A、10B，分别啮合左、右原动 力转轮组4A、4B的左、右侧动力传动齿轮11A、11B，分别与左、右侧动力传动齿轮11A、11B啮 合的左、右侧动力从动轮12A、12B，连接左、右侧动力传动齿轮11A、11B的动力传动轴7,穿 过中心支架组件100的推力轴动杆6,以及连接在推力轴动杆6两端的左、右侧推力块17A、 17B，位于左、右侧推力块17A、17B与左、右原动力转轮组4A、4B之间的左、右侧圆锥推力器 18A、18B。它在工作时，工作压力作用于右缸体10B内的右活塞2B上使之往左移动，动力 经过右推力器5B传递到右原动力转轮组4B，再经过右侧圆锥推力器18B依次传递到右侧推 力块17B、推力轴动杆6、左侧推力块17A、左侧圆锥推力器18A、左原动力转轮组4A后到达 左圆锥滚子轴承软胶离合器以离合式结合左滚球螺母3A以拉力方式拉动左滚球螺母3A向 左移动（拉力作用在螺杆上优于推力作用在螺杆上，这可有效保护螺杆不受推力作用而变 形），左滚球螺母3A在左右旋螺杆1的左旋螺旋槽1A引导下正向左旋转动工作，并以离合 式结合来驱动左原动力转轮组4A作正向螺旋转动来啮合左侧动力传动齿轮11A来带动左 侧动力从动轮12A输出动力；与此同时，右滚球螺母3B在右活塞2B的左向推动下同步向左 移动而离开右原动力转轮组4B并反向左旋复位，这样右活塞2B向左推动左滚球螺母3A螺 旋转动数转（本实用新型为5转）后，右滚球螺母3B同时复位回到中心支架组件100右 侦牝而左活塞2A也复位到左缸体10A的最左边；由于左活塞内装有活塞提前复位装置22， 于是左活塞2A在未完成本实例的5转前就已经让左活塞2A提前复位到最左边并提前启 动了左缸体10A内的左活塞2A往右移动，动力经过左推力器5A传递到左原动力转轮组4A 上，再经过左侧圆锥推力器18A依次传递到左侧推力块17A、推力轴动杆6、右侧推力块17B 、右侧圆锥推力器18B、右原动力转轮组4B后到达右圆锥滚子轴承软胶离合器以离合式结 合右滚球螺母3B以拉力方式拉动右滚球螺母3B向右移动（拉力作用在螺杆上优于推力作 用在螺杆上，这可有效保护螺杆不受推力作用而变形），右滚球螺母3B在左右旋螺杆1的右 旋螺旋槽1B引导下正向右旋转动工作，并以离合式结合来驱动右原动力转轮组4B作正向 螺旋转动来啮合右侧动力传动齿轮11B来带动右侧动力从动轮12B输出动力；与此同时，左 滚球螺母3A在左活塞2A的右向推动下同步向右移动而离开左原动力转轮组4A并反向右 旋复位，这样左活塞2A向右推动右滚球螺母3B螺旋转动数转（本实用新型为5转）后， 左滚球螺母3A同时复位回到中心支架组件100左侧，而右活塞2B也在其内的活塞提前复 位装置22作用下提前复位到右缸体10B的最右边并提前启动右缸体相关工作，以此多转移 动左右循环工作。
[0022] 在本实施例中，活塞提前复位装置22采用弹簧。当然推力器除了弹簧，还有弹力 胶、弹片、气压动力工具和液压动力工具
[0023] 当左、右驱动器32A、32B采用离合器(如本实施例所示）时，它通常以离合方式来 单向分别驱动左、右原动力转轮组4A、4B转动工作，而当左、右驱动器以啮合方式来单向分 别驱动左、右原动力转轮组4A、4B转动工作时，它们则采用单向齿轮结构(如单向转轮)。在 本实施例中，如图4、5、6所示，左、右驱动器采用圆锥滚子轴承软胶离合器，此时，左、右驱 动器32A、32B均包括有锥形外套320、锥形内套321、设在锥形内套321外周壁中的圆锥滚 子组322、以及设在锥形外套320的内圆锥壁中的耐磨耐压的锥形软胶圈323,所述圆锥滚 子组322能作用并凹陷于锥形软胶圈323的内圆锥壁表面，这样在推力作用下圆锥滚子组 322的外圆表面大面积凹陷并作用于软胶圈表面使圆锥滚子不转动来结合并驱动原动力转 轮组螺旋转动.它在无推力作用时圆锥滚子的外圆表面不受软胶圈的作用，于是使滚球螺 母与原动力转轮组的离合形成软着陆，在任何位置、任意角度的离合自由，从而解决了啮合 式旋转角度的啮合距离过长问题，使原动力转轮组的运转与滚球螺母的运转不受干扰，使 滚球螺母顺利反转复位。当然，左、右驱动器采用离合器时，它除了圆锥滚子轴承软胶离合 器外，还可以是平面离合器等其它离合器。
[0024] 在本实施例中，左、右推力器5A、5B均采用推力轴承，这能有效平稳地承接直线推 力转换成螺旋转动力。当然推力器除了推力轴承，还可以是推力轴，推力杆，推力球，推力滚 轮等其它用于推力的工件.
[0025] 优选地，如图17所示，所述的左右旋螺杆1两端分别通过多边形或异形柱1E、1F 滑动套接左、右活塞2A、2B。
[0026] 优选地，如图17所示，所述的左右旋螺杆1中部是通过固定套接呈多边形或异形 的螺杆套柱101后再滑动或固定套接于中心支架组件100上.
[0027] 本实用新型所说的异形孔、异形柱、异形表面可以是椭圆形、梅花形等非圆形的 柱、孔、表面，只要能起到跟多边形同样的定位、防转动作用即可。
[0028] 本实施方案中，如图2所示，所述的推力轴动杆6,是通过左推力器5A承接左活塞 的推力并转化为对右滚球螺母3B的拉力，和通过右推力器5B承接右活塞的推力并转化为 对左滚球螺母3A的拉力，是一种左推变右拉，右推变左拉的交叉推拉力，目的是以拉力方 式作用于左右旋螺杆1，有效保护左右旋螺杆不变形、弯曲.
[0029] 尽管参照上面实施例详细说明了本实用新型，但是通过本公开对于本领域技术人 员显而易见的是，而在不脱离所述的权利要求限定的本实用新型的原理及精神范围的情况 下，可对本实用新型做出各种变化或修改。因此，本公开实施例的详细描述仅用来解释，而 不是用来限制本实用新型，而是由权利要求的内容限定保护的范围。
【权利要求】
1. 一种螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，它应用了螺杆与活塞、滚球螺母与推力 器的联合使用，其包括：左右旋螺杆（1)，左、右活塞（2A、2B)，用于套接左、右活塞（2A、2B) 的左、右缸体（10A、10B)，用于固定或滑动套接左右旋螺杆（1)的中心支架组件（100)，分别 旋动于左右旋螺杆（1)的左、右旋螺旋槽（ΙΑ、1B)的左、右滚球螺母（3A、3B)，分别连接左、 右滚球螺母（3A、3B)的左、右驱动器（32A、32B)，由左、右驱动器（32A、32B)分别以离合式或 啮合式驱动的左、右原动力转轮组（4A、4B)，以及分别承接左、右活塞（2A、2B)推力到左、右 滚球螺母（3A、3B)的左、右推力器（5A、5B);所述左右旋螺杆（1)的左、右旋螺旋槽（1A、1B) 都是一圈连一圈头尾相连并相切的连续性的多转数螺旋槽。
2. 根据权利要求1所述的螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，在所述左、右活塞 (2A、2B )内分别设有可让活塞提前复位的活塞提前复位装置（22 )。
3. 根据权利要求2所述的螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，所述的活塞提前复 位装置（22)采用弹簧。
4. 根据权利要求1或2或3所述的螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，所述的左、 右驱动器（32A、32B )采用圆锥滚子轴承软胶离合器结构，所述左、右驱动器（32A、32B )均包 括有锥形外套（320)、锥形内套（321)、设在锥形内套（321)外周壁中的圆锥滚子组（322)、 以及设在锥形外套（320)的内圆锥壁中的耐磨耐压的锥形软胶圈（323)，所述圆锥滚子组 (322)能作用并凹陷于锥形软胶圈（323)的内圆锥壁表面。
5. 根据权利要求4所述的螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，所述的左右旋螺杆 (1)两端分别通过多边形或椭圆形（1E、1F)滑动或固定套接左、右活塞（2A、2B);所述的左 右旋螺杆（1)中部是通过固定套接呈多边形或椭圆形的螺杆套柱（101)后再滑动或固定套 接于中心支架组件（100)上。
6. 根据权利要求5所述的螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，所述的左、右推力器 (5A、5B)采用推力轴承。
7. 根据权利要求1所述的螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，所述的左右旋螺杆 (1)两端分别通过多边形或椭圆形（1E、1F)滑动或固定套接左、右活塞（2A、2B);所述的左 右旋螺杆（1)中部是通过固定套接呈多边形或椭圆形的螺杆套柱（101)后再滑动或固定套 接于中心支架组件（100)上。
8. 根据权利要求1所述的螺杆式活塞马达或发动机，其特征在于，所述的左、右推力器 (5A、5B)采用推力轴承。
【文档编号】F01B9/04GK203867619SQ201420026045
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年1月16日 优先权日:2014年1月16日
【发明者】毛永波 申请人:毛永波