[發明專利]具有減振掃氣泵的單活塞式液壓自由活塞發動機

無效

• 申請號: 200910097059.6
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101520000A
• 公開（公告）日: 2009-09-02
• 發明（設計）人: 謝海波;任好玲;楊華勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F02B71/04
• 分類號: F02B71/04;F02B33/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及活塞式發動機，尤其是涉及一種具有減振掃氣泵的單活塞式液壓自由活塞發動機。

背景技術

由于全球性的能源危機和對環保要求的日益提高，環保和節能成為發動機的兩大主流要求。液壓自由活塞發動機不僅能為工程機械提供足夠的動力，而且是推動現代液壓技術發展的強勁動力。

從活塞組件及動力腔的數目和壓縮沖程實現方式分：液壓自由活塞發動機可分為單活塞式、對置活塞式及雙活塞式。單活塞式液壓自由活塞發動機結構簡單，所需要的零部件少，控制相對容易，且已經在液壓叉車上進行了示范性應用，但是由于它是單缸機，沒有其它運動部件來平衡其運動，因此存在振動；對置活塞式液壓自由活塞在兩對置活塞精確同步控制的前提下能有效的消除振動，但是增加了控制系統的難度和復雜程度；雙活塞式液壓自由活塞發動機具有比其它兩種結構高的功率密度，但是存在壓縮比精度控制困難，掃氣時間短等問題，同樣振動也是其無法回避的問題。目前對置活塞式和雙活塞式液壓自由活塞發動機都處于實驗室研究和樣機試制階段，沒有進入實際的工程應用。

目前對于液壓自由活塞發動機的振動問題，一種常用的方法就是安裝底座通過合適的減震裝置由地腳螺釘固定在地基上，或者將幾個缸對置放置來抵消振動。但是減震裝置的效果并不理想。多缸對置也增加了結構的復雜性，而且要求對幾個缸的控制要求準確，否則有可能起到相反的作用，加劇振動。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有減振掃氣泵的單活塞式液壓自由活塞發動機，該發動機采用兩個關于液壓自由活塞發動機對稱的做直線運動的掃氣泵來減小液壓自由活塞發動機機體的振動，并提高內燃機燃燒腔的進氣率，促進燃料的燃燒，提高發動機的輸出功率。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是：

氣缸體內的燃燒活塞左側為二沖程柴油機的燃燒腔，燃燒活塞的右側通過活塞桿依次與裝在液壓缸體內的液壓泵活塞以及壓縮活塞相連，氣缸體上的掃氣口通過管路PA與活塞作直線運動的第一掃氣泵和第二掃氣泵供氣口相連，液壓泵活塞將液壓缸體內的液壓泵腔分為左右兩部分，右側液壓泵腔通過第一單向閥與高壓蓄能器的一端相連，同時高壓蓄能器的另一端與左側液壓泵腔以及負載相連，右側液壓泵腔通過供油單向閥組、第二單向閥經第一2/2換向閥與低壓蓄能器相連，壓縮活塞的右側是壓縮腔，它通過第三單向閥經第一2/2換向閥與低壓蓄能器相連，壓縮腔還通過第四單向閥經頻率控制閥與壓縮蓄能器連接，低壓蓄能器與壓縮蓄能器之間通過第二2/2換向閥連接，第一掃氣泵和第二掃氣泵的掃氣活塞分別由第一、第二掃氣泵液壓活塞和第一、第二壓氣活塞組成，第一、第二掃氣泵液壓活塞和第一、第二壓氣活塞分別裝在各自的掃氣泵缸體內，掃氣泵第一、第二掃氣泵液壓活塞將掃氣泵的液壓腔分為兩部分，其中第一、第二掃氣泵液壓腔經第一、第二壓氣沖程輸入端通過管路LP與低壓蓄能器相連，第一、第二吸氣沖程輸入端通過管路PP與右側液壓泵腔相連，掃氣泵的第一、第二壓氣活塞右側是第一、第二掃氣泵壓氣腔，通過掃氣泵吸氣口與大氣A相通。

本發明與背景技術相比，具有的有益的效果是：

由于兩個掃氣泵活塞的運動方向與液壓自由活塞發動機活塞的運動方向相反，使它們在機體上產生的作用力部分抵消，從而達到減小機體振動的目的，避免損壞發動機和保證發動機穩定工作。并且掃氣泵輸出具有一定壓力的新鮮空氣進入二沖程柴油機的燃燒腔，對廢氣進行清掃并對柴油機進行充氣，提高了壓縮空氣的壓力，促進燃料的燃燒，進而提高發動機的輸出功率。

該發明可以用于工程機械、城市交通車輛中作為驅動裝置。

附圖說明

圖1是液壓自由活塞發動機的壓縮沖程，即活塞組件向左運動時的示意圖。

圖2是發動機機體在壓縮沖程時的受力示意圖。

圖3是液壓自由活塞發動機的膨脹做功沖程，即活塞組件向右運動時的示意圖。

圖4是發動機機體在膨脹做功沖程時的受力示意圖。

圖5是液壓自由活塞發動機以及兩個掃氣泵的側面位置關系示意圖。