[發明專利]分缸式多功能氣動機

無效

• 申請號: 201310033936.X
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103967588A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 曾禮
• 申請（專利權）人: 曾禮
• 主分類號: F02B33/02
• 分類號: F02B33/02;F01B17/02;F04B25/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發明涉及的“分缸式多功能氣動機”屬于氣動機械領域。

二、背景技術

本發明涉及的“分缸式多功能氣動機”(以下簡稱多功能氣動機)是由壓縮機、儲氣設備、燃料氣動馬達、傳動(變速)機構等部分組成的多功能氣動機械。

三、發明內容

1、本發明涉及的分缸式多功能氣動機是一種由壓縮機、儲氣設備、燃料氣動馬達、傳動(變速)機構等部分組成的多功能氣動機械；該多功能氣動機將壓縮機、燃料氣動馬達、儲氣設備這三種基本氣動原件進行組合應用，通過利用壓縮空氣與機械能之間的相互轉化，以及根據需要在壓縮、膨脹過程中加入熱交換過程，從而達到提高能量利用效率的目的。

2、該多功能氣動機的氣動過程由壓縮過程、膨脹過程組成(其間伴隨吸熱或放熱過程)；空氣的壓縮、膨脹過程分別由壓縮機、燃料氣動馬達完成；壓縮、膨脹過程的級數可為單級或多級；壓縮、膨脹過程的級數可相同或不同；壓縮、膨脹過程可單獨進行，也可同時對稱(壓縮量＝膨脹量)或非對稱(壓縮量≠膨脹量)進行；壓縮過程中可根據需要選擇是否采取中冷措施；膨脹過程中可根據需要選擇是否對氣體提供熱能；壓縮氣路及膨脹氣路上可根據需要設置儲氣設備。

3、該多功能氣動機可實現以下功能：

(1)作為對稱循環的熱機工作，此時，該多功能氣動機的“壓縮流量＝膨脹流量”；膨脹過程中對氣體工質提供熱能，使工質膨脹功多于壓縮功，膨脹功的富余部分作為動力對外輸出；本項功能的實質是：多功能氣動機消耗熱能，輸出機械能；

(2)作為偏向壓縮機的非對稱循環熱機工作，此時，多功能氣動機的“壓縮流量＞膨脹流量”，壓縮過程多出的流量被存入儲氣設備；本項功能的實質是：多功能氣動機消耗熱能壓縮空氣并儲存，與此同時，它可減少壓縮空氣的儲存而對外輸出動力，也可接收外界動力而增加壓縮空氣的儲存；

(3)作為偏向燃料氣動馬達的非對稱循環熱機工作，此時，多功能氣動機的“壓縮流量＜膨脹流量”，膨脹流量多出部分由儲氣設備提供；本項功能的實質是：多功能氣動機同時消耗壓縮空氣和熱能，輸出機械能；

(4)作為被外力驅動的空氣壓縮機工作，此時，該多功能氣動機的燃料氣動馬達不工作，壓縮機運行產生高壓空氣并存入儲氣設備；本項功能的實質是：多功能氣動機接收外界的機械能，將機械能轉化為壓縮空氣的形式儲存起來；

(5)作為消耗熱能的氣動馬達工作，此時，多功能氣動機的壓縮機不工作，燃料氣動馬達工作，通過消耗儲氣設備中的壓縮空氣及燃料，使壓縮空氣吸熱膨脹輸出機械能；

(6)作為純氣動馬達工作，此時，多功能氣動機的壓縮機不工作，燃料氣動馬達工作，但不供給燃料，僅通過消耗儲氣設備中的壓縮空氣獲得機械能；

(7)消耗少量能量維持運轉的功能；

(8)自動充、放氣功能；

(9)停機功能；

(10)停機后再次啟動功能；

(11)隨時起停功能；

(12)利用外部氣源充氣功能；

該多功能氣動機實際應用中確定的功能可為以上(1)～(12)項功能的部分或全部。

4、該多功能氣動機可利用多種形式的燃料及熱能，如汽油、柴油、石油液化氣、天燃氣、氫氣、醇類、煤炭等各種燃料燃燒的熱能，以及廢氣余熱、太陽能等。

5、該多功能氣動機的傳動(變速)機構的作用是在壓縮機、燃料氣動馬達、及驅動目標之間根據需要傳遞機械能并進行轉速匹配；壓縮機與燃料氣動馬達在外觀上可集成為一體或分開；壓縮機與燃料氣動馬達的曲軸可合并或分開；當壓縮機與燃料氣動馬達的曲軸分開時，兩者之間通過傳動(變速)機構傳遞動力，此時壓縮機、燃料氣動馬達及驅動目標三者之間的傳動連接關系可采用串聯式、并聯式、混聯式等多種形式。

6、該多功能氣動機的用途主要有兩大類：一是作為輸出動力及回收利用機械能的動力設備使用；二是作為提供壓縮空氣的設備使用。

7、該多功能氣動機可通過吸氣增壓(機械增壓或廢氣渦輪增壓)提高工作效率。

四、附圖說明

圖1為該多功能氣動機以二級壓縮、一級膨脹實現時的空氣循環原理。圖中各編號對應的組件名稱如下：

11——一級壓縮氣缸及活塞

12——二級壓縮氣缸及活塞

13——節氣閥(可選)

14——一級壓縮吸氣門

15——一級壓縮排氣門

16——壓縮級間冷卻器(可選)

17——中冷比例閥(可選)

18——二級壓縮吸氣門

19——二級壓縮排氣門

21——膨脹氣缸及活塞