[实用新型]一种动力转化装置和气泵

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，尤其涉及一种动力转化装置及应用该动力转化装置的气泵。

背景技术

目前，圆周运动与直线运动的转化一般使用曲柄滑块机构，普通的曲柄滑块机构仅能将圆周运动转化为单个方向的往复运动，在需要实现多方向往复运动的设备中需要设置多个曲柄滑块机构，但是过多的曲柄滑块机构则会增加设备的复杂程度和重量。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型的动力转化装置和气泵。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种动力转化装置，包括：

底座，底座的表面设置有不少于4条的偶数条滑槽，所有滑槽的端点相交于底座中部的同一点，所有滑槽围绕交点呈放射状对称均匀布置；

滑块，滑块的数量为滑槽数量的一半，滑块位于底座的滑槽内，滑块可以在所在滑槽和与所在滑槽共线的滑槽内往复运动；

转动环，转动环以滑槽的交点为圆心；

转动轴，转动轴安装在转动环上；

连杆，当滑块的数量为2时，连杆呈长杆形状，连杆的两端分别与两个滑块铰接，连杆的中点与转动轴铰接；当滑块的数量为大于2的自然数n时，连杆为正n边形，连杆的n个角点分别与n个滑块铰接，连杆的几何中心与转动轴铰接。

本实用新型的技术方案是基于如图1所示的数学模型，在该模型中，AB为一根已知的长度为a的连杆，AB连杆中间具有一固定点C，并满足：

A点是沿着Y轴运动的动点，A点坐标为(0，v)，B点是沿着X轴运动的动点，B点坐标为(u，0)，则u，v之间满足：

u²+v²＝a² 公式(2)

设C点坐标为(x，y)，由公式(1)可以推出：

将公式(3)带入公式(2)可得：

由于a，k均为常数，公式(4)为椭圆轨迹方程，当k＝0.5(即C点为AB的中点)时，公式(4)为圆的轨迹方程。基于同样的道理，当AB连杆被扩展为如图2和图3所示的正三角形、正四边形或其他正多边形时，其几何中心C点的运动轨迹同样为圆。

本实用新型的滑块分别对应上述的A、B、O、M等正多边形的角点，转动轴对应C点，转动环对应C点的轨迹(圆)，当滑块被外力驱动发生直线运动时，转动环被动的随之旋转；当转动环被外力驱动旋转时，滑块被动的随之发生往复运动。

进一步的，本实用新型动力转化装置还包括第一驱动器，第一驱动器驱动转动环旋转，滑块连接用于功率输出的输出件，输出件随滑块发生往复运动，本实用新型将第一驱动器的旋转运动转化为两个或多个方向的往复运动。

进一步的，本实用新型动力转化装置还包括第二驱动器，第二驱动器驱动转动轴自转，减少转动轴与连杆之间的摩擦。

进一步的，所述滑槽的截面呈上窄下宽的梯形，滑块的截面形状与滑槽的截面形状一致。

本实用新型还提供了一种气泵，包括上述的动力转化装置、“C”形输出杆、活塞和气室；“C”形输出杆的第一横杆与滑块固定连接，第二横杆连接活塞，活塞位于气室内，往复运动的滑块带动活塞不断的往外泵气。

进一步的，所述第二横杆与气室之间采用风琴式密封布形成动态密封。

进一步的，所述气室的气室壁上设置有进气口和出气口，进气口处安装有单向进气阀，出气口处安装有单向出气阀。

有益效果：(1)本实用新型的动力转化装置将多个方向的往复运动与圆周运动或椭圆周运动相互转化，提供了一种新的动力转化装置。(2)本实用新型的气泵使用动力转化装置将圆周运动转化为两个输出杆的往复运动，输出杆带动活塞不断的泵气，两个活塞的运动方向垂直，每个活塞可以双向泵气；在只使用一个动力源的情况下，实现了四个不同方向的同步泵气。

附图说明

图1是本实用新型动力转化装置的数学模型图(四条滑槽)。

图2是本实用新型动力转化装置的数学模型图(六条滑槽)。

图3是本实用新型动力转化装置的数学模型图(八条滑槽)。

图4是本实用新型动力转化装置的结构图。

图5是本实用新型气泵的结构图。

图6是本实用新型气泵的气室的结构图。

图7是本实用新型气泵的气室的剖面图。