自由活塞壓氣機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自由活塞壓氣機，具體涉及一種內(nèi)燃空氣壓縮機。適用于氣動拖動、車輛驅動領域。
【背景技術】
[0002]空氣動力汽車一次充氣的行駛里程大約100多公里，并且是路況好的公路；再則由于產(chǎn)生壓縮空氣的過程需要消耗大量的電能使得以壓縮空氣作為車輛動力總的能量轉化效率沒有內(nèi)燃機作為動力的汽車高；針對空氣動力汽車而言沒有環(huán)境污染問題，如果利用內(nèi)燃能轉化為壓縮空氣能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種自由活塞壓氣機，它是將兩只以內(nèi)燃機為動力的壓氣機分布在直線電機的兩頭形成左右對稱結構，兩只內(nèi)燃壓氣機的活塞桿與直線電機的動子連接成一體，形成自由活塞結構；兩只內(nèi)燃機按兩沖程交替作業(yè)使兩只壓氣機交替進行吸氣和壓氣作業(yè)；壓縮空氣由儲氣罐存儲；所述的直線電機為可逆電機，它作為內(nèi)燃機的啟動電機和作為發(fā)電機對外輸出電能。將內(nèi)燃能轉化為壓縮空氣能，可以作為空氣動力汽車和氣動工具的氣源；如果作為空氣動力汽車的氣源能夠省去充氣時間并能夠增加了汽車的行駛里程；由于壓縮空氣存儲在儲氣罐中能夠減少內(nèi)燃機的啟動次數(shù)和內(nèi)燃機的廢氣排放量。
[0004]本發(fā)明是由如下技術方案實現(xiàn)的:一種自由活塞壓氣機，包括:直線電機、連接在直線電機兩端的兩只壓氣機、與兩只壓氣機分別連接的兩只內(nèi)燃機、與兩只壓氣機連接的卸荷閥和儲氣罐、檢測內(nèi)燃機左右止點的傳感器、與傳感器連接的，為直線電機、電磁進氣門、火花塞供電的控制器和蓄電池；所述的內(nèi)燃機按兩沖程工作；所述的電磁進氣門設置在內(nèi)燃機的頂部；其目的是避免兩沖程內(nèi)燃機的排氣點和進氣點部分重合；所述的卸荷閥的作用是在內(nèi)燃機啟動時卸去壓氣機的負荷，以便內(nèi)燃機啟動；其特征在于:所述的兩只內(nèi)燃機和兩只壓氣機分別連接在一起，兩只內(nèi)燃機和壓氣機分布在直線電機的兩端并相互連接形成左右對稱的結構；兩只內(nèi)燃機和壓氣機的活塞桿輸出端和直線電機的動子軸由聯(lián)軸節(jié)連接形成自由活塞式結構；所述的兩只壓氣機連接管道與儲氣罐連接；所述的卸荷閥與兩只壓氣機連接；所述的傳感器分別設置在直線電機的外殼上并與直線電機的動子非接觸。
[0005]所述的直線電機的定子和動子套裝在外殼內(nèi)；所述的定子的鐵芯為圓筒型鐵磁材料，圓筒內(nèi)分布有若干凹槽，若干凹槽內(nèi)嵌裝繞組；所述的動子為圓管狀的永磁體，永磁體套裝在中心軸上。
[0006]本發(fā)明的積極效果
[0007]1.利用自由活塞壓氣機將內(nèi)燃能轉化為壓縮空氣能，比常規(guī)內(nèi)燃機的機械傳動更有利于儲存能量，節(jié)能效果顯著。
[0008]2.如果作為空氣動力汽車的空氣源，可以省去充氣時間并能夠增加了汽車的行駛里程。
[0009]3.一臺自由活塞發(fā)動機能夠同時為多臺氣動馬達或者氣缸供氣。
[0010]4.可以在沒有電源的場所作為空氣源驅動氣動工具。
[0011]5.可以作為車輛動力，使用天然氣、液化石油氣等清潔能源。
[0012]6.運動部件少、結構簡單，常規(guī)加工即可實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明:
[0014]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0015]圖2為圖的A-A剖視圖。
[0016]圖中:1、直線電機，1-1、外殼,1-2、定子，1-3、動子,2、壓氣機,2’、壓氣機,3、內(nèi)燃機，3-1、電磁進氣門，3-2、火花塞,3-3、化油器,3-4、排氣管,3’、內(nèi)燃機,3’ _1、電磁進氣門，3’-2、火花塞，3’-3、化油器，3’-4、排氣管，4、聯(lián)軸節(jié)，4’、聯(lián)軸節(jié)，5、卸荷閥，6、儲氣罐，7、傳感器，7’、傳感器，8、控制器，9、蓄電池。
【具體實施方式】
[0017]如圖1、2所示:一種自由活塞壓氣機，包括:直線電機1、連接在直線電機1兩端的兩只壓氣機2和2’、與兩只壓氣機2和2’分別連接的兩只內(nèi)燃機3和3’、與兩只壓氣機2和2’連接的卸荷閥5和儲氣罐6、檢測內(nèi)燃機3或者3’左右止點的傳感器7和7’、與傳感器7和7’連接的，為直線電機1、電磁進氣門3-1和3’ -1、火花塞3-2和3’ -2供電的控制器8和蓄電池9 ;所述的內(nèi)燃機3和3’按兩沖程工作；所述的電磁進氣門3-1和3’ -1設置在內(nèi)燃機3和3’的頂部；其目的是避免兩沖程內(nèi)燃機的排氣點和進氣點部分重合；所述的卸荷閥5的作用是在內(nèi)燃機啟動時卸去壓氣機的負荷，以便內(nèi)燃機啟動；其特征在于:所述的壓氣機2和內(nèi)燃機3以及壓氣機2’和內(nèi)燃機3’分別連接在一起，壓氣機2和內(nèi)燃機3以及壓氣機2’和內(nèi)燃機3’分布在直線電機1的兩端并相互連接形成左右對稱的結構；壓氣機2和內(nèi)燃機3以及壓氣機2’和內(nèi)燃機3’的活塞桿輸出端和直線電機1的動子1-3由聯(lián)軸節(jié)4和4’連接形成自由活塞式結構；所述的壓氣機2和2’連接管道和儲氣罐6連接；所述的卸荷閥5連接管道與壓氣機2和壓氣機2’連接；所述的傳感器7和7’分別設置在直線電機1的外殼1_1上并與動子1_3非接觸。
[0018]如圖1所示:所述的直線電機1的定子1-2和動子1-3套裝在外殼1-1內(nèi)；所述的定子1-2的鐵芯為圓筒型鐵磁材料，圓筒內(nèi)分布有若干凹槽，若干凹槽內(nèi)嵌裝繞組；所述的動子1-3為圓管狀的永磁體和套裝永磁體的中心軸構成。
[0019]如圖1所示:所述的直線電機1的動子1-3和兩只壓氣機2和2’的活塞以及兩只內(nèi)燃機3和3’的活塞連接成一體形成自由活塞式結構；所述的兩只內(nèi)燃機3和3’按兩沖程交替作業(yè)使兩只壓氣機2和2’交替進行吸氣和壓氣作業(yè)，壓縮空氣由儲氣罐6存儲可以作為空氣動力汽車和氣動工具的氣源。
[0020]所述的內(nèi)燃機3和3’也可以采用壓燃式的柴油機。
【主權項】
1.一種自由活塞壓氣機，包括:直線電機(1)、連接在直線電機(1)兩端的兩只壓氣機(2)和(2’)、與兩只壓氣機(2)和(2’)分別連接的兩只內(nèi)燃機(3)和(3’)、與兩只壓氣機(2)和(2’)連接的卸荷閥(5)和儲氣罐(6)、檢測內(nèi)燃機(3)或者(3’)左右止點的傳感器(7)和(7’)、與傳感器(7)和(7’)連接的，為直線電機(1)、電磁進氣門(3-1)和(3’-1)、火花塞(3-2)和(3’-2)供電的控制器⑶和蓄電池(9);所述的內(nèi)燃機(3)和(3’)按兩沖程工作；所述的電磁進氣門(3-1)和(3’-1)設置在內(nèi)燃機(3)和(3’)的頂部；其目的是避免兩沖程內(nèi)燃機的排氣點和進氣點部分重合；所述的卸荷閥(5)的作用是在內(nèi)燃機啟動時卸去壓氣機的負荷，以便內(nèi)燃機啟動；其特征在于:所述的壓氣機⑵和內(nèi)燃機(3)以及壓氣機(2’)和內(nèi)燃機(3’)分別連接在一起，壓氣機(2)和內(nèi)燃機(3)以及壓氣機(2’)和內(nèi)燃機(3’)分布在直線電機(1)的兩端并相互連接形成左右對稱的結構；壓氣機(2)和內(nèi)燃機(3)以及壓氣機(2’)和內(nèi)燃機(3’)的活塞桿輸出端和直線電機(1)的動子(1-3)由聯(lián)軸節(jié)(4)和(4’)連接形成自由活塞式結構；所述的壓氣機(2)和(2’)連接管道和儲氣罐(6)連接；所述的卸荷閥(5)連接管道與壓氣機(2)和壓氣機(2’)連接；所述的傳感器(7)和(7’)分別設置在直線電機⑴的外殼(1-1)上并與動子(1-3)非接觸。2.根據(jù)權利要求1所述的自由活塞壓氣機，其特征在于:所述的直線電機(1)的定子(1-2)和動子(1-3)套裝在外殼(1-1)內(nèi)；所述的定子(1-2)的鐵芯為圓筒型鐵磁材料，圓筒內(nèi)分布有若干凹槽，若干凹槽內(nèi)嵌裝繞組；所述的動子(1-3)為圓管狀的永磁體和套裝永磁體的中心軸構成。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種自由活塞壓氣機，它是將兩只以內(nèi)燃機為動力的壓氣機對稱分布在一只直線電機的兩頭，兩只內(nèi)燃壓氣機的活塞桿與直線電機的動子軸由聯(lián)軸節(jié)連接成一體，兩只壓氣機連接儲氣罐。兩只內(nèi)燃機按兩沖程交替作業(yè)使兩只壓氣機交替進行吸氣和壓氣作業(yè)；壓縮空氣由儲氣罐存儲；所述的直線電機為可逆電機，它作為內(nèi)燃機的啟動電機和作為發(fā)電機對外輸出電能。將內(nèi)燃能轉化為壓縮空氣能，可以作為空氣動力汽車和氣動工具的氣源；如果作為空氣動力汽車的氣源，能夠省去充氣時間并能夠增加了汽車的行駛里程；由于壓縮空氣存儲在儲氣罐中能夠減少內(nèi)燃機的啟動次數(shù)和內(nèi)燃機的廢氣排放量。
【IPC分類】F04B31/00
【公開號】CN105464924
【申請?zhí)枴緾N201410453800
【發(fā)明人】徐建寧
【申請人】徐建寧
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月6日