专利名称：流体动力装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种流体动力装置，尤其涉及一种可实现动力转化的便 携式流体动力装置。
背景技术：
高速、高压流体之动力在现代生活中有着广泛的应用。比如在机械加工 中，需要不断地采用高压流体来冲洗刀具或者冲洗待加工零件。高压流体洗 车也是个典型的应用场合。这些应用均需要电动机或者发动机来源源不断地 供给能源，较浪费能源。
此外，手摇式发电机也正日益广泛地得到应用。但是目前的手摇式发电 机需要人手不停地做功，来带动转子在磁场中运动才可持续产生电力。 一旦 停止人力做功，则手摇式发电机立即就没有电力产生。由于人手力的持续做 功能力有限，导致了手摇式发电机的使用受到限制。
气动螺栓扳手是汽车修理中常用的工具，其是利用气泵产生的压缩空气 来推动螺栓扳手进行旋转做功的。然而，其携带不方便，在野外由于缺少电 源的原因而导致了大货车司机不便于自助拆卸车辆螺栓。
因此，需要一种节约能源、便于携带，而又可以持续做功的流体动力装置。
发明内容
为此，本实用新型提供了一种流体动力装置。其不受能源短缺的影响， 且可以借助于较少的逐步压力输入，累计产生出较大的持久的动力输出。
在一个实施例中，提供了一种流体动力装置，其包括压力辅助器以及束 流产生器。压力辅助器用于为所述流体动力装置提供输入压力。束流产生器
与压力辅助器相连接。束流产生器包括具有流体入口和流体出口的流体存储罐；可在流体存储罐内密封滑动并在流体存储罐内分隔出第一存储腔和第
二存储腔的束流产生活塞；连接在压力辅助器和束流产生活塞之间的力杆， 力杆将压力辅助器的作用力传递至束流产生活塞，使得束流产生活塞滑动， 进而推动流体存储罐内的流体从流体出口流出，产生流体动力。
其中，流体存储罐具有第一流体入口 、第一流体出口以及第二流体入口 和第二流体出口，其中，第一存储腔与第一流体入口和第一流体出口相连， 第二存储腔与第二流体入口和第二流体出口相连，当束流产生活塞做推压第 一存储腔的运动时，第一流体入口和第二流体出口关闭，而第 一流体出口和 第二流体入口打开，第一存储腔内的流体从第一流体出口流出，且有流体经 第二流体入口流入第二存储腔内。
进一步地，束流产生器配置使得，当束流产生活塞做推压第二存储腔的 运动时，第 一流体出口和第二流体入口关闭，而第一流体入口和第二流体出 口打开，第二存储腔内的流体从第二流体出口流出，且有流体经第一流体入 口流入第一存储腔内，并且，从第二流体出口流出的流体回流到第二流体入 口附近，以便于循环使用。
其中第一流体入口和第一流体出口内均具有流体单向导通阀，并且第一 流体入口和第 一流体出口通过一段共用的流体出入口与第 一存储腔连通。可 选地是，第一流体入口和第一流体出口可单独地与第一存储腔连通。
在又一个实施例中，压力辅助器包括压力腔、置于压力腔内的压力辅助 活塞以及与压力腔相连的压力辅助流体出口和压力辅助流体入口 ，力杆的两 端分别连接束流产生活塞和压力辅助活塞。
另外，可选的是，压力辅助器包括驱动器以及由驱动器所驱动的驱动轮， 力杆的邻近压力辅助器的一端具有条形齿轮，条型齿轮与驱动轮啮合，使得 束流产生活塞可通过力杆而在驱动器的带动下滑动。
其中，束流产生活塞的直径至少是压力辅助活塞的直径的3倍。该流体 动力装置还包括阻隔片，该阻隔片呈环状，设于第二存储腔与压力腔的结合 处，力杆穿过阻隔片，使得阻隔片将第二存储腔与压力腔流体上阻隔开来。
在又一个实施例中，束流产生活塞的至少一侧设置有挠性气嚢，以促进 流体动力输出的均匀性。本实用新型的流体动力装置可以将基本恒定的较小动力输入转化为持 久的高速、高压流体动力输出。其不受能源短缺的影响，可以组成便于携带 的流体动力装置。
具体的来讲，可在该流体动力装置的流体出口处设置发电机叶轮，由于 流出的流体具有高压、高速的特点，可以实现发电机的正常发电。可以根据 具体需要的发电量来调节输入的压强，以及调节输出流体的流速以及流量大 小。由于压力辅助器仅需要逐步输入较小压力即可实现流体存储罐内持久的 大致稳定压力以供给高压流体，所以，可采用现有技术中常见的压力油泵或 者手动气泵来用作压力辅助器。
比如在手摇式发电机的应用场合，采用本实用新型的手摇式发电机，使 用者只需要通过压力辅助器手摇输入一定的压力之后，可以休息 一段时间， 而发电机则不停止发电。等到流体存储罐内压力小到不能输出高压束流时， 使用者再行逐步输入压力即可维持下一节段的工作。
再如在气动螺栓扳手的应用场合，只需要在流体存储罐内输入气体即 可。且在野外使用时，完全可以通过手动供给辅助压力来保持流体存储罐内 的高压，进而实现气动螺栓扳手的正常工作。
可参考附图通过实例更加具体地描述本实用新型，其中附图并未按照比
例绘制，在附图中
图1是显示了根据本实用新型的流体动力装置的一个实施例的示意图2显示了图1中流体动力装置的一个运作状态；
图3显示了图1中流体动力装置的另一个运作状态；
图4是显示了根据本实用新型的流体动力装置的另一个实施例的示意 图；以及
图5和图6分别显示了根据本实用新型的流体动力装置的流体出口和流 体入口的不同实施例。
具体实施方式
在附图中采用类似的附图标记来标示类似的部件，为了筒洁起见，有时 同 一部件在不同视图中出现，但是仅在某些视图中对其进行了标示。
请参考图1，其显示了根据本实用新型的流体动力装置100的一个实施 例的示意图。此流体动力装置100包括压力辅助器140以及束流产生器120。 压力辅助器140和束流产生器120可通过各自的凸缘结构151、 152相互连 接起来。压力辅助器140包括压力腔(未标示)、置于压力腔内的压力辅助 活塞136以及与压力腔相连的压力辅助流体出入口 144、 146。
束流产生器120包括具有流体入口和流体出口的流体存储罐121、122; 可在流体存储罐内密封滑动并在流体存储罐内分隔出第一存储腔121和第 二存储腔122的束流产生活塞123;连接在压力辅助活塞136和束流产生活 塞123之间的力杆135。在第二存储腔122与压力腔的结合处设有呈环状的 阻隔片142。力杆135穿过阻隔片142，使得阻隔片142将第二存储腔122 与压力腔阻隔开来，防止以上两个腔之间的流体相互连通。束流产生活塞 123的直径至少是压力辅助活塞136的直径的3倍(优选为5倍以上，最优 为IO倍以上)，以便明显地体现出压力积累的效果。在束流产生活塞123 的两侧设置有第一挠性气嚢124和第二挠性气嚢125。挠性气嚢124、 125 由具有弹性的包裹物(如弹性体袋)密封气体而组成。挠性气嚢124、 125 可在压力的作用下缩小， 一旦压力变小则可以逐步恢复原状，以促进流体动 力输出的持续均匀性。
第一存储腔121具有第一流体入口 127、第一流体出口 126。第二存储 腔122具有第二流体入口 128和第二流体出口 129。第一流体入口 127、第 一流体出口 126、第二流体入口 128以及第二流体出口 129内分别具有流体 单向导通阀131、 132、 133、 134。第一流体入口 127和第一流体出口 126 通过一段共用的流体出入口 (未标示)与第一存储腔121连通。第二流体入 口 128和第二流体出口 129通过一段共用的流体出入口 (未标示)与第二存 储腔122连通。此外，可以设置相应的流体回收结构(图未示)，使得从流 体出口流出的流体做功之后，再回收到流体入口附近，便于循环利用。
下面将结合图2和图3来具体介绍本实用新型的流体动力装置100的工 作过程。参考图2,首先通过压力辅助流体出入口 146逐步注入高压流体(比如油、水或者空气)，此时压力腔内的部分流体通过压力辅助流体出入口
144流出。压力辅助活塞136受压向左推动(图2中箭头A所示方向)，同 时推动力杆135和束流产生活塞123左移。束流产生活塞123做推压第一存 储腔12]的运动，第一流体入口 127和第二流体出口 129关闭，而第一流体 出口 126和第二流体入口 128打开。第一存储腔121内的流体/人第一流体出 口 126沿箭头A，方向流出，且有流体经第二流体入口 128沿箭头A"方向流 入第二存储腔122内。同时，第一挠性气嚢124由于受压而压缩。由于束流 产生活塞123和压力辅助活塞136之间直径的明显差异，即使停止向压力腔 逐步注入高压流体，只要压力腔内存有压力，仍可以保持束流产生活塞123 推动第一存储腔121流出流体。随着压力辅助器140压力腔内的压力逐渐变 小，第一挠性气嚢124会逐步恢复原状，这样可使得在最后的阶段，仍可有 流体从第 一流体出口 126流出。
参考图3,首先通过压力辅助流体出入口 144逐步注入高压流体(比如 油、水或者空气)，此时压力腔内的部分流体通过压力辅助流体出入口 146 流出。压力辅助活塞136受推而向右推动(图3中箭头B所示方向)，同 时拉动力杆135和束流产生活塞123右移。束流产生活塞123做推压第二存 储腔122的运动，第一流体出口 126和第二流体入口 128关闭。第一流体入 口 127和第二流体出口 129打开，第二存储腔122内的流体沿箭头B"方向 从第二流体出口 129流出，且有流体经第一流体入口 127沿箭头B，方向流 入第一存储腔121内。同时，第二挠性气嚢125由于受压而压缩。由于束流 产生活塞123和压力辅助活塞136之间直径的明显差异，即使停止向压力腔 逐步注入高压流体，只要压力腔内存有压力，仍可以保持束流产生活塞123 推动第二存储腔122流出流体。随着压力辅助器140压力腔内的压力逐渐变 小，第二挠性气囊125会逐步恢复原状，这样可使得在最后的阶段，仍可有 流体从第二流体出口 129流出。
图4是显示了根据本实用新型的流体动力装置的另一个实施例的示意 图。本实施例的流体动力装置200与图1所示的流体动力装置IOO基本类似。 该流体动力装置200同样包括压力辅助器240、束流产生器220。压力辅助 器240和束流产生器220通过各自的凸缘结构251、 252相互连接起来。束
8流产生器220包括第一存储腔221、第二存储腔222、束流产生活塞223、 力杆235、阻隔片242、第一流体入口 227、第一流体出口 226、第二流体入 口 228和第二流体出口 229、流体单向导通阀231、 232、 233、 234。
所不同的是，第一流体入口 227和第一流体出口 226单独地与第一存储 腔221连通。第二流体入口 228和第二流体出口 229单独地与第二存储腔 222连通。
此外，压力辅助器240包括驱动器(图未示，例如为电动马达)以及由 驱动器所驱动的驱动轮246，力杆235的邻近压力辅助器240的一端具有条 形齿轮245,条型齿轮245与驱动轮246啮合，使得束流产生活塞223可通 过力杆235而在驱动器的带动下滑动。
请一并参照图5和图6，其分别显示了根据本实用新型的流体动力装置 的流体出口和流体入口的不同实施例。图5中的流体入口 329处的单向阀 400关闭，而流体出口 326处的单向阀332打开，4吏得流体可以沿箭头C、 C，方向流出。图6中的流体入口 429处的单向阀434关闭，而流体出口 426 处的单向阀432打开，使得流体可以沿箭头D、 D，方向流出。
需要指出的是，压力辅助器140、 240可以配备压力传感器以及自动控 制装置，当感测到压力辅助器140、 240压力腔内的压力低于预设值时，可 以由控制装置进行控制来重新注入高压流体。
此外，尽管本文实施例中提到要采用挠性气嚢，但是，也可以不采用挠 性气嚢，而基本不影响不发明的效果。
根据发明人的实验数据，流体出口处的流体流速与活塞上的压力大致成 正比关系，同时通过计算以及实验均发现，在其他条件不变的条件下，束流 产生活塞123的直径越大，流体出口处的流体流速保持越久。
本文中所用到的方位用词"上"、"下，，、"左，，、"右，，以及类似用 词等均是相对的，是出于方便描述而采用的称呼。如果在不同的应用中变化 了视图观察点，则上述方位用词也需要相应地变化。
以上参照附图说明了本实用新型的各种优选实施例，但是只要不背离本 实用新型的实质和范围，本领域的技术人员可以对其进行各种形式上的修改 和变更，都属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种流体动力装置，包括压力辅助器，用于为所述流体动力装置提供输入压力；束流产生器，与所述压力辅助器相连接，并在所述压力辅助器的作用下产生具有一定速度的动力束流；其中，所述束流产生器包括流体存储罐，可存储用于输出动力的流体，所述流体存储罐具有流体入口以及流体出口；束流产生活塞，在所述流体存储罐内密封滑动并在所述流体存储罐内分隔出第一存储腔和第二存储腔，力杆，连接在压力辅助器和束流产生活塞之间。
2. 根据权利要求1所述的流体动力装置，其特征在于，所述流体存储 罐具有第一流体入口、第一流体出口以及第二流体入口、第二流体出口，其 中，所述第一存储腔与所迷第一流体入口和第一流体出口相连，所述第二存 储腔与所述第二流体入口和第二流体出口相连，当所述束流产生活塞做推压 所述第一存储腔的运动时，所述第一流体入口和所述第二流体出口关闭，而 所述第一流体出口和所述第二流体入口打开，所述第一存储腔内的流体从所 述第一流体出口流出，且有流体经第二流体入口流入所述第二存储腔内，当 所述束流产生活塞做推压所述第二存储腔的运动时，所述第一流体出口和所 述第二流体入口关闭，而第一流体入口和所述第二流体出口打开，所述第二 存储腔内的流体从所述第二流体出口流出，且有流体经第一流体入口流入所 述第一存储腔内。
3. 根据权利要求2所述的流体动力装置，其特征在于，所述第一流体 入口和第一流体出口内均具有流体单向导通阀，并且所述第一流体入口和所 述第 一流体出口通过一段共用的流体出入口与所述第 一存储腔连通。
4. 根据权利要求3所述的流体动力装置，其特征在于，所述第一流体 入口和第一流体出口内均具有流体单向导通阀，并且所述第一流体入口和所 述第 一流体出口均单独地与所述第一存储腔连通。
5. 根据权利要求1所述的流体动力装置，其特征在于，所述压力辅助 器包括压力腔、置于所述压力腔内的压力辅助活塞以及与所述压力腔相连的 压力辅助流体出口和压力辅助流体入口，所述力杆的两端分别连接所述束流 产生活塞和所述压力辅助活塞。
6. 根据权利要求1所述的流体动力装置，其特征在于，所述压力辅助 器包括驱动器以及由所述驱动器所驱动的驱动轮，所述力杆的邻近所述压力 辅助器的一端具有条形齿轮，所迷条型齿轮与所述驱动轮啮合，使得所述束 流产生活塞可通过所述力杆而在所述驱动器的带动下滑动。
7. 根据权利要求5或6所述的流体动力装置，其特征在于，所迷束流 产生活塞的直径至少是所述压力辅助活塞的直径的3倍。
8. 根据权利要求5所述的流体动力装置，其特征在于，还包括阻隔片， 所述阻隔片呈环状，设于所述第二存储腔与所述压力腔的结合处，所述力杆 穿过所述阻隔片，使得所述阻隔片将所述第二存储腔与所述压力腔流体上阻 隔开来。
9. 根据权利要求3或8所述的流体动力装置，其特征在于，所述束流 产生活塞的至少 一侧设置有挠性气嚢，以促进流体动力输出的均匀性。
专利摘要本实用新型提供了一种流体动力装置，其包括压力辅助器以及束流产生器。束流产生器与压力辅助器相连接。束流产生器包括具有流体入口和流体出口的流体存储罐；可在流体存储罐内密封滑动的束流产生活塞；连接在压力辅助器和束流产生活塞之间的力杆，力杆将压力辅助器的作用力传递至束流产生活塞，使得束流产生活塞滑动，进而推动流体存储罐内的流体从流体出口流出，产生流体动力。本实用新型的流体动力装置可以将基本恒定的较小动力输入转化为持久的高速、高压流体动力输出。
文档编号F15B15/18GK201391508SQ20092012938
公开日2010年1月27日 申请日期2009年1月14日 优先权日2009年1月14日
发明者余俊均 申请人:余俊均