[發(fā)明專利]一種氣缸機構、氣缸裝置及其工作方法

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• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113137281A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 張萬成
• 申請（專利權）人: 張萬成
• 主分類號: F01C11/00
• 分類號: F01C11/00;F01C1/12;F01C21/08;F01C21/10
• 代理公司: 成都魚爪智云知識產權代理有限公司 51308
• 代理人: 嚴成

本發(fā)明提供一種氣缸機構、氣缸裝置及其工作方法，涉及氣缸技術領域。氣缸機構包括氣缸單元，氣缸單元包括傳動組件和兩個相互連通的氣缸組件，氣缸組件包括具有環(huán)形通道的缸體、設于缸體內的轉動盤、與轉動盤連接的活塞及用于控制環(huán)形通道打開/關閉的密封滾筒，兩個轉動盤通過傳動組件中的主軸連接，兩個密封滾筒通過傳動組件中的從動軸連接，兩個活塞的起始位置反向設置。氣缸裝置包括多組上述氣缸單元，多組氣缸單元通過管道相互連通，相鄰兩組氣缸單元之間的轉動盤通過連接軸連接，且相鄰兩組氣缸單元之間尺寸逐漸增大。高溫高壓蒸氣經多級氣缸單元做功后，因密封性好且做圓周運動，具有轉矩大、運動效率高、能量轉換率高、節(jié)能減排的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及氣缸技術領域，具體而言，涉及一種氣缸機構、氣缸裝置及其工作方法。

背景技術

傳統(tǒng)的蒸汽機的氣缸活塞做往復運動，帶動連桿、曲軸、飛輪機構等機構運動，將熱能轉化為機械能，從而輸出動力。由于傳統(tǒng)往復活塞式氣缸存在運動效率低，熱轉化效率低，能量損失較大(即排出的二次蒸汽還含有較多的熱能卻無法被二次利用)等缺點，使得傳統(tǒng)的蒸汽機，其熱能轉化效率約16％左右。即使當今世界正在廣泛使用的蒸汽輪機，其熱能轉化效率也僅在30％-48％之間。然而蒸汽輪機不僅也存在上述缺點，而且氣密性差，轉矩小。鑒于此，發(fā)明人經過潛心研究后提出一種氣缸機構、氣缸裝置及其工作方法，以解決上述存在的問題。

發(fā)明內容

第一方面，本發(fā)明的目的在于提供一種氣缸機構，提高了高溫高壓蒸氣中所含的熱能轉化為機械能的運動效率。

第二方面，本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用上述氣缸機構的工作方法，由于該氣缸機構做連貫的圓周運動，在如此循環(huán)往復的過程中大大地提高了其運動效率；而且在活塞弧的作用下，密封性更好，產生更大的轉矩。

第三方面，本發(fā)明的另一目的在于提供一種氣缸裝置，其利用上述氣缸機構及工作方法將高溫高壓蒸氣經多級氣缸單元做功后，具有轉矩大、能量轉換率高、節(jié)能減排的優(yōu)點。

本發(fā)明的實施例是這樣實現的：

本實施例提供一種氣缸機構，其包括氣缸單元，上述氣缸單元包括傳動組件和兩個相互連通的氣缸組件，上述氣缸組件包括具有環(huán)形通道的缸體、設于上述缸體內的轉動盤、與上述轉動盤連接的活塞及用于控制上述環(huán)形通道打開/關閉的密封滾筒，兩個上述轉動盤通過上述傳動組件連接，兩個上述密封滾筒通過上述傳動組件連接，兩個上述活塞的起始位置反向設置。

在本發(fā)明的一些實施例中，上述傳動組件包括主軸和從動軸，兩個上述密封滾筒通過上述從動軸連接，兩個上述轉動盤通過上述主軸連接，上述主軸與上述從動軸傳動連接。

在本發(fā)明的一些實施例中，上述密封滾筒上設有可供上述活塞通過的缺口。

在本發(fā)明的一些實施例中，還包括活塞弧，上述活塞弧嵌設于上述活塞的自由端，上述活塞弧與上述環(huán)形通道的內壁相接觸。

在本發(fā)明的一些實施例中，還包括配重塊，上述配重塊安裝于上述從動軸上。

在本發(fā)明的一些實施例中，上述缸體通過鑄造一體成型。

本實施例提供一種氣缸機構的工作方法，上述方法包括以下步驟：

將缸體的進氣口作為第一預設位置，將缸體的排氣口作為第二預設位置；當其中一個氣缸組件中的活塞處于第一預設位置時，密封滾筒將環(huán)形通道關閉；另一個氣缸組件中的活塞處于第二預設位置，密封滾筒將環(huán)形通道關閉；

當其中一個氣缸組件中的活塞由第一預設位置運動至第二預設位置時，密封滾筒將環(huán)形通道關閉；則另一個氣缸組件中的活塞通過密封滾筒的缺口由第二預設位置運動至第一預設位置；

當其中一個氣缸組件中的活塞通過密封滾筒的缺口由第二預設位置運動至第一預設位置時；則另一個氣缸組件中的活塞由第一預設位置運動至第二預設位置時，密封滾筒將環(huán)形通道關閉。