[发明专利]一种自由活塞直线发电机的油压润滑、密封系统

说明书

自由活塞直线发电机的油压润滑、密封系统，属于能源动力领域。油罐中的机油通过油泵泵出，经过输油管、活塞连杆中的伸缩油管输送到喷油管，然后旋转喷入活塞与气缸壁的缝隙之间，实现对这一空间的连续密封，同时又省去活塞环，增大了润滑效果。该系统采用油压密封、润滑的形式，与自由活塞直线发电机的运动过程紧密耦合，通过控制系统采集缸内的压力传感器发出的信号，进而调节油泵泵出的油压并通过油压传感器反馈信号达到校验作用，保持喷油管喷出的油压略大于缸内气体的压力。此系统工作稳定性强，根据缸内气体压力的变化不断调节喷油管的喷油压力，油泵外接电源，不受自身发电的影响；伸缩管路在活塞杆内部，节省空间；易于实现场地的高效利用。

技术领域

本发明涉及一种自由活塞直线发电机的油压润滑、密封系统及其工作方法，属于能源动力领域。

背景技术

自由活塞直线发电机是自由活塞膨胀机与直线发电机耦合形成的一种新型能量转换装置，压缩空气做功推动直线发电机动子做往复直线运动切割磁感线发电，因其取消了曲柄连杆，结构简单；因其使用压缩空气作为工质，无污染、零排放；因其结构紧凑，占用空间小，优势显著。

在自由活塞直线发电机工作过程中，主要存在两大阻力，一是磁生电产生的阻力；另一个阻力是自由活塞高速运动与缸壁产生的摩擦阻力。由于磁生电产生的阻力是无法克服的，因此，减少自由活塞与缸壁的摩擦力显得尤为重要。大多数活塞均含有活塞环，活塞高速运转，与缸壁产生摩擦，必然会影响活塞环的使用寿命，同时，由于长时间的往复运动也会影响润滑油的润滑。为了解决上述问题，本发明提出去掉活塞环，改用喷油润滑与密封的技术方案，避免了气缸与活塞的直接接触，同时，机油可以循环使用。

发明内容

本发明为了解决现有的自由活塞直线发电机润滑、密封的问题，提出了一种自由活塞直线发电机的油压润滑、密封系统及其控制方法。

为了实现上述技术目标，本发明采用如下的技术解决方案：

一种自由活塞直线发电机的油压润滑、密封系统。如图1所示，主要包括：自由活塞发电模块，自由活塞控制模块，自由活塞润滑、密封模块。

自由活塞发电模块主要包括：气缸a(21)、气缸b(22)，自由活塞a(29)、自由活塞b(30)，连杆a(36)、连杆b(37)，直线发电机(33)，直线发电机动子(35)，橡胶环a(38)、橡胶环b(39)。其中直线发电机(33)固定在操作台上，橡胶环a(38)和橡胶环b(39)分别固定在气缸a(21)和气缸b(22) 上。气缸a(21)、气缸b(22)底部开设有回油孔，自由活塞a(29)、自由活塞b(30)不加装活塞环，连杆a(36)、连杆b(37)分别与直线发电机动子(35) 固连，两者等截面，连杆a(36)、连杆b(37)为中空圆柱杆，下端开槽，开槽长度大于连杆运动长度，直线发电机(33)为永磁直线发电机，压缩空气储存在储气罐(18)内，通过球阀(13)调节开度，进而控制进气量大小，压缩空气通过进气管道a(16)、进气管道b(17)进入气缸进行做功，从而推动直线发电机发电，做功后的气体通过排气管道a(14)、排气管道b(15)排向外界环境。

自由活塞控制模块主要包括：电磁阀a(9)、电磁阀b(10)、电磁阀c(11)、电磁阀d(12)，油阀a(7)、油阀b(8)，压力传感器a(19)、压力传感器b(20)，高精度声呐式外侧液位计a(23)、高精度声呐式外侧液位计b(24)，油压传感器a(27)、油压传感器b(28)，控制系统(34)。

电磁阀a(9)、电磁阀b(10)、电磁阀c(11)、电磁阀d(12)，油阀a(7)、油阀b(8)，压力传感器a(19)、压力传感器b(20)，高精度声呐式外侧液位计a(23)、高精度声呐式外侧液位计b(24)，油压传感器a(27)、油压传感器 b(28)通过线路连接到控制系统(34)，通过信号分析，来决定各个元器件的工作状态。