[發(fā)明專利]一種液壓與機(jī)械雙動(dòng)力輸出方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310089023.X
• 申請(qǐng)日: 2013-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103133132A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紀(jì)鵬;張鐵柱;張繼忠;馬永志;程聯(lián)軍;鄒榮國(guó);趙紅;霍煒;張洪信
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B61/00
• 分類號(hào): F02B61/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多種能量相互轉(zhuǎn)換的方法，特別是一種液壓與機(jī)械雙動(dòng)力輸出方法。

背景技術(shù)：

液壓自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)具有綜合高效特征，但是液壓自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)上止點(diǎn)不固定，著火穩(wěn)定性差，輸出動(dòng)力單一，僅有液壓動(dòng)力，難以在需求液壓和機(jī)械雙動(dòng)力機(jī)械中直接得到推廣使用；其它類似形式的發(fā)動(dòng)機(jī)雖然能解決自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)存在的上止點(diǎn)不固定、著火穩(wěn)定性差問(wèn)題，但難以同時(shí)滿足液壓和機(jī)械雙動(dòng)力需求的情況。因此，尋求設(shè)計(jì)一種能實(shí)現(xiàn)高效、可靠的液壓/機(jī)械雙動(dòng)力輸出方法具有很好的社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)提供一種使發(fā)動(dòng)機(jī)連桿做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的液壓與機(jī)械雙動(dòng)力輸出方法，利用液壓自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)及相類似的發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，采用液壓與機(jī)械雙動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)，針對(duì)雙動(dòng)力需求場(chǎng)合的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)雙動(dòng)力的交換高效輸出。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)液壓與機(jī)械雙動(dòng)力輸出的工作過(guò)程是：當(dāng)活塞在上止點(diǎn)（曲軸轉(zhuǎn)角定義為0℃A）時(shí)，滑塊在滑塊槽的中間位置，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在最上端位置，此時(shí)柱塞液壓泵處于進(jìn)油最大行程；曲軸轉(zhuǎn)角90℃A時(shí)，滑塊在滑塊槽的右端位置，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在中間位置，此時(shí)柱塞液壓泵處于壓油行程；活塞在下止點(diǎn)時(shí)，滑塊在滑塊槽的中間位置，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在最下端位置，此時(shí)柱塞液壓泵處于出油最大行程；曲軸轉(zhuǎn)角270℃A時(shí)，滑塊在滑塊槽的左端位置，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在中間位置，此時(shí)柱塞液壓泵處于進(jìn)油行程；繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)又回到活塞上止點(diǎn)位置，形成液壓動(dòng)力輸出360℃A曲軸轉(zhuǎn)角為一個(gè)循環(huán)工作過(guò)程；混合氣在氣缸蓋、活塞和氣缸體形成的燃燒室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的膨脹力通過(guò)連桿分兩路傳出，其中一路通過(guò)滑塊、滑塊槽、液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑靴和柱塞液壓泵輸出液壓動(dòng)力；另一路通過(guò)滑塊槽、滑塊、曲柄銷和曲軸輸出機(jī)械動(dòng)力；活塞下行沖程（吸氣與做功沖程）時(shí)，帶動(dòng)連桿下行，由于滑塊槽上部與連桿固定相連，下部與液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，滑塊槽、液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與連桿同步做下行運(yùn)動(dòng)，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在下行過(guò)程中斜面尺寸不斷變大，通過(guò)滑靴推動(dòng)柱塞液壓泵，壓縮流體并輸出液壓動(dòng)力，活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)壓縮油輸出過(guò)程結(jié)束；活塞上行沖程時(shí)，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)斜面尺寸不斷縮小，柱塞液壓泵在柱塞彈力的作用下復(fù)位，柱塞液壓泵處于進(jìn)液行程，活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)該過(guò)程結(jié)束，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈柱塞液壓泵完成一次做功循環(huán)；機(jī)械動(dòng)力輸出方法和過(guò)程與現(xiàn)有常規(guī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)沖程相同，并在燃燒做功沖程時(shí)活塞的動(dòng)力通過(guò)連桿、滑塊槽傳遞給滑塊，滑塊在滑塊槽內(nèi)做水平運(yùn)動(dòng)，滑塊槽做垂直運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)復(fù)合形成滑塊與曲柄銷圍繞曲軸的中心線做圓周運(yùn)動(dòng)，滑塊槽傳遞給滑塊的動(dòng)力，通過(guò)曲柄銷轉(zhuǎn)變成曲軸的旋轉(zhuǎn)力矩，由曲軸端輸出機(jī)械動(dòng)力；實(shí)現(xiàn)液壓與機(jī)械雙動(dòng)力輸出。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)液壓與機(jī)械雙動(dòng)力輸出的裝置的主體結(jié)構(gòu)包括氣缸蓋、活塞、連桿、氣缸體、滑塊、曲柄銷、滑塊槽、下機(jī)體、柱塞液壓泵、出油管路、進(jìn)油管路、導(dǎo)向桿支架、油底殼、曲軸、液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑靴和導(dǎo)向桿；氣缸體頂端固定安裝制有氣缸蓋；油底殼安裝在下機(jī)體上，氣缸蓋、氣缸體、下機(jī)體和油底殼組合構(gòu)成上下封閉的機(jī)體組結(jié)構(gòu)；活塞通過(guò)活塞銷與連桿鉸接，鉸接后的連桿和活塞從氣缸體的頂部穿入，連桿與滑塊槽的上半側(cè)固定連接；上下兩個(gè)半側(cè)固定組合構(gòu)成的滑塊鑲嵌安裝在滑塊槽內(nèi)并在滑塊槽內(nèi)作水平運(yùn)動(dòng)；滑塊槽的下部設(shè)置有帶斜面的液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)柱塞液壓泵的工作，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與滑塊槽的下半側(cè)固定安裝在一起作同步運(yùn)動(dòng)；下機(jī)體的底面固定制有導(dǎo)向桿支架，導(dǎo)向桿支架上部固定安裝制有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的導(dǎo)向部分插入液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)內(nèi)，對(duì)液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)施導(dǎo)向作用；下機(jī)體的兩側(cè)對(duì)稱布置有兩個(gè)柱塞液壓泵，柱塞液壓泵上分別連接制有進(jìn)油管路和出油管路，發(fā)動(dòng)機(jī)由出油管路輸出液壓動(dòng)力；柱塞液壓泵通過(guò)滑靴與液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接觸形成驅(qū)動(dòng)關(guān)系，滑靴傳遞液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用力，驅(qū)動(dòng)柱塞液壓泵壓縮燃油；曲柄銷鑲嵌在滑塊中間，曲軸固定安裝在氣缸體內(nèi)；氣缸蓋、活塞和氣缸體形成燃燒室，燃燒產(chǎn)生的膨脹力通過(guò)連桿分兩路傳出，其中一路通過(guò)滑塊、滑塊槽、液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑靴和柱塞液壓泵輸出液壓動(dòng)力，另一路通過(guò)滑塊槽、滑塊、曲柄銷和曲軸輸出機(jī)械動(dòng)力；活塞下行沖程或吸氣與做功沖程時(shí)，液壓泵驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)柱塞液壓泵壓縮流體并輸出液壓能，活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)該過(guò)程結(jié)束；活塞上行沖程時(shí)，柱塞液壓泵在柱塞彈力的作用下復(fù)位，柱塞液壓泵處于進(jìn)液行程，活塞到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)該過(guò)程結(jié)束，發(fā)動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈柱塞液壓泵完成一次做功循環(huán)。