无曲轴蒸汽真空发动机的制作方法

文档序号:15953848发布日期:2018-11-16 21:01阅读:360来源:国知局

本实用新型涉及蒸汽发动机技术领域,特别是涉及一种无曲轴蒸汽真空发动机。



背景技术:

目前现有传统的蒸汽活塞发动机中,大多数是仅依靠蒸汽推动活塞来做功,然而这种做功方式还存在以下不足之处:

1.效率低下;

2.曲轴连接,结构复杂,摩擦力大且能量损耗大。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述问题,提供一种效率高、摩擦力小且能量损耗小的无曲轴蒸汽真空发动机,以克服上述已有技术存在的不足。

本实用新型采取的技术方案是:一种无曲轴蒸汽真空发动机,包括气缸组、活塞组、连接机构和飞轮,所述气缸组包括一组水平对置的真空气缸Ⅰ和真空气缸Ⅱ,活塞组包括分别设于真空气缸Ⅰ和真空气缸Ⅱ内的活塞Ⅰ和活塞Ⅱ,所述真空气缸Ⅰ远离真空气缸Ⅱ的一侧设冷水口Ⅰ和蒸汽口Ⅰ、底面设排水口Ⅰ,所述真空气缸Ⅱ远离真空气缸Ⅰ的一侧设冷水口Ⅱ和蒸汽口Ⅱ、底面设排水口Ⅱ,所述冷水口Ⅰ连接冷水喷管Ⅰ,蒸汽口Ⅰ连接蒸汽喷管Ⅰ,冷水口Ⅱ连接冷水喷管Ⅱ,蒸汽口Ⅱ连接蒸汽喷管Ⅱ;

所述连接机构包括连杆、转动轴Ⅰ、转动轴Ⅱ和输出轴,所述连杆两端分别连接活塞Ⅰ和活塞Ⅱ,所述转动轴Ⅰ为“7”字型,其长端与连杆通过轴承Ⅰ转动连接,可沿连杆方向水平转动,其短端与转动轴Ⅱ一端通过轴承Ⅱ转动连接,所述转动轴Ⅱ另一端与输出轴垂直固定,输出轴另一端连接飞轮。

其进一步的技术方案为:所述排水口Ⅰ下部设置用于控制排水口Ⅰ开合的电磁阀Ⅰ,排水口Ⅱ下部设置用于控制排水口Ⅱ开合的电磁阀Ⅱ。

更进一步:所述真空气缸Ⅰ内、排水口Ⅰ一侧设温度传感器Ⅰ,真空气缸Ⅱ内、排水口Ⅱ一侧设温度传感器Ⅱ,所述温度传感器Ⅰ和温度传感器Ⅱ分别与电磁阀Ⅰ和电磁阀Ⅱ电气连接。

更进一步:所述真空气缸Ⅰ和真空气缸Ⅱ之间设轴承座Ⅰ和轴承座Ⅱ,所述连杆穿过轴承座Ⅰ和轴承座Ⅱ,所述输出轴穿过一轴承座Ⅲ与飞轮连接。

由于采用上述技术方案,本实用新型之无曲轴蒸汽真空发动机具有如下有益效果:

1.由于本实用新型之无曲轴蒸汽真空发动机设置一组两个水平对置的真空气缸以及通过连杆连接的两个活塞,真空气缸中还分别设置蒸汽口、冷水口和排水口,当一个真空气缸蒸汽喷入做功时,另一个真空气缸喷入冷水,使缸内的蒸汽液化收缩,大气压力推动做功,从而对蒸汽进行二次利用,即一边蒸汽推动的同时,另一边收缩拉回,两边向相同方向做功,大大地增加了工作效率,且节能减排;

2.由于本实用新型之无曲轴蒸汽真空发动机设置了连接机构,活塞的往复运动通过连杆相互作用直接做功,能量损耗小,且连杆和输出轴之间通过转动轴Ⅰ、转动轴Ⅱ和轴承Ⅰ、轴承Ⅱ连接,连接点摩擦力小、阻力小;

3.由于本实用新型之无曲轴蒸汽真空发动机在排水口处设置温度传感器和电磁阀,当温度传感器检测到缸内温度低于101℃时,电磁阀自动打开,温度高于101℃时,电磁阀自动关闭,自动化程度高,节省人力;

4.由于本实用新型之无曲轴蒸汽真空发动机设置轴承座Ⅰ和轴承座Ⅱ,用以固定连杆的运动方向,使连杆不易变形扭曲,且摩擦力小,还设置轴承座Ⅲ用于固定输出轴,使输出轴不易变形,更牢固。

下面结合附图和实施例对本实用新型之无曲轴蒸汽真空发动机的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1~图2为本实用新型之无曲轴蒸汽真空发动机俯视结构示意图;

图1为状态①,图2为状态⑤;

图3~图10为本实用新型之连接机构转动状态示意图(主视);

图3为状态①,图4为状态②,图5为状态③,图6为状态④,图7为状态⑤,图8为状态⑥,图9为状态⑦,图10为状态⑧。

图中:

1—冷水喷管Ⅰ,2—冷水口Ⅰ,3—轴承Ⅰ,4—转动轴Ⅰ,5—轴承Ⅱ,6—转动轴Ⅱ,7—飞轮,8—轴承座Ⅲ,9—输出轴,10—冷水口Ⅱ,11—冷水喷管Ⅱ,12—蒸汽喷管Ⅰ,13—蒸汽口Ⅰ,14—活塞Ⅰ,15—真空气缸Ⅰ,16—轴承座Ⅰ,17—连杆,18—轴承座Ⅱ,19—活塞Ⅱ,20—真空气缸Ⅱ,21—蒸汽口Ⅱ,22—蒸汽喷管Ⅱ,23—温度传感器Ⅰ,24—电磁阀Ⅰ,25—排水口Ⅰ,26—温度传感器Ⅱ,27—电磁阀Ⅱ,28—排水口Ⅱ。

具体实施方式

实施例

一种无曲轴蒸汽真空发动机,包括气缸组、活塞组、连接机构和飞轮7,所述气缸组包括一组水平对置的真空气缸Ⅰ15和真空气缸Ⅱ20,活塞组包括分别设于真空气缸Ⅰ15和真空气缸Ⅱ20内的活塞Ⅰ14和活塞Ⅱ19,所述真空气缸Ⅰ15远离真空气缸Ⅱ20的一侧设冷水口Ⅰ2和蒸汽口Ⅰ13、底面设排水口Ⅰ25,所述真空气缸Ⅱ20远离真空气缸Ⅰ15的一侧设冷水口Ⅱ10和蒸汽口Ⅱ21、底面设排水口Ⅱ28,所述冷水口Ⅰ2连接冷水喷管Ⅰ1,蒸汽口Ⅰ13连接蒸汽喷管Ⅰ12,冷水口Ⅱ10连接冷水喷管Ⅱ11,蒸汽口Ⅱ21连接蒸汽喷管Ⅱ22;

所述连接机构包括连杆17、转动轴Ⅰ4、转动轴Ⅱ6和输出轴9,所述连杆17两端分别连接活塞Ⅰ14和活塞Ⅱ19,所述转动轴Ⅰ4为“7”字型,其长端与连杆17通过轴承Ⅰ3转动连接,可沿连杆方向水平转动,其短端与转动轴Ⅱ6一端通过轴承Ⅱ5转动连接,所述转动轴Ⅱ6另一端与输出轴9垂直固定,输出轴9另一端连接飞轮7。

所述排水口Ⅰ25下部设置用于控制排水口Ⅰ25开合的电磁阀Ⅰ24,排水口Ⅱ28下部设置用于控制排水口Ⅱ28开合的电磁阀Ⅱ27。

所述真空气缸Ⅰ15内、排水口Ⅰ25一侧设温度传感器Ⅰ23,真空气缸Ⅱ20内、排水口Ⅱ28一侧设温度传感器Ⅱ26,所述温度传感器Ⅰ23和温度传感器Ⅱ26分别与电磁阀Ⅰ24和电磁阀Ⅱ27电气连接。

所述真空气缸Ⅰ15和真空气缸Ⅱ20之间设轴承座Ⅰ16和轴承座Ⅱ18,所述连杆17穿过轴承座Ⅰ16和轴承座Ⅱ18,所述输出轴9穿过一轴承座Ⅲ8与飞轮7连接。

工作过程:

(1)初始状态,活塞Ⅰ14和活塞Ⅱ19位于最左端,连接机构处于状态①(参见图1、图3);

(2)冷水喷管Ⅰ1关闭,蒸汽喷管Ⅰ12向真空气缸Ⅰ15内喷入蒸汽,蒸汽推动活塞Ⅰ14右移,温度传感器Ⅰ23检测到真空气缸Ⅰ15内温度高于101℃,控制电磁阀Ⅰ24关闭,同时蒸汽喷管Ⅱ22关闭,冷水喷管Ⅱ11向真空气缸Ⅱ20内喷入冷水,原存在于真空气缸Ⅱ20内的蒸汽液化收缩,体积变小,大气压力推动活塞Ⅱ19右移,温度传感器Ⅱ26检测到真空气缸Ⅱ20内温度低于101℃,控制电磁阀Ⅱ27打开,水从排水口Ⅱ28排出;

(3)连接活塞Ⅰ14和活塞Ⅱ19的连杆17右移,带动转动轴Ⅰ4和转动轴Ⅱ6转动,从而转动输出轴9,带动飞轮7转动,连接机构的状态从①至⑤逐步转换(参见图3至图7),最后处于状态⑤,活塞Ⅰ14和活塞Ⅱ19位于最右端(参见图2、图7);

(4)此时冷水喷管Ⅱ11关闭,蒸汽喷管Ⅱ22向真空气缸Ⅱ20内喷入蒸汽,蒸汽推动活塞Ⅱ19左移,温度传感器Ⅱ26检测到真空气缸Ⅱ20内温度高于101℃,控制电磁阀Ⅱ27关闭,同时蒸汽喷管Ⅰ12关闭,冷水喷管Ⅰ1向真空气缸Ⅰ15内喷入冷水,真空气缸Ⅰ15内的蒸汽液化收缩,体积变小,大气压力推动活塞Ⅰ14左移,温度传感器Ⅰ23检测到真空气缸Ⅰ15内温度低于101℃,控制电磁阀Ⅰ24打开,水从排水口Ⅰ25排出;

(5)连杆17左移,带动转动轴Ⅰ4和转动轴Ⅱ6转动,输出轴9转动,飞轮7转动,连接机构的状态从⑤至⑧逐步转换(参见图7至图10),最后从状态⑧回到状态①,活塞Ⅰ14和活塞Ⅱ19回到最左端;

(6)依次循环往复。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例,本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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