[其他]摆动活塞式发动机

说明书

本发明涉及一种用液体或弹性流体驱动的摆动活塞式发动机，属于变容式发动机。

根据摆动活塞式发动机的工作原理，在结构上活塞应具有内腔、加强壁和两头开启的导口，其中加强壁上导口的深度应同隔板的径向尺寸相等。该导口同隔板配合，使活塞能沿隔板往复运动，但是加强壁上的导口却大大削弱了活塞的强度和刚度，使这种结构的摆动活塞式发动机不可能输出大的驱动力矩，目前，仅仅作为液量计和流量变送器的驱动部分得到应用。

本发明的任务是提供一种能够输出大的驱动力矩的摆动活塞式发动机，使其可以作为动力在工业上得到广泛应用。

这种摆动活塞式发动机由汽缸体、中心圆柱、隔板、活塞、主轴、曲柄和位于隔板两侧的工作流体进口和工作流体出口构成。活塞具有内腔、加强壁和导口，其形状可设计成I型或匚型，导口同隔板动配合，使活塞能沿隔板往复运动，活塞的中心孔和曲柄轴颈动配合，使活塞能绕主轴旋转，活塞内腔半径等于中心圆柱半径同曲柄半径之和，汽缸腔半径等于活塞半径同曲柄半径之和，本发明的关键是活塞加强壁上不设置导口，而设置导芯，该导芯同加强壁铰接，並能沿隔板往复运动。

所述的主轴为空心轴结构，轴内安装能同主轴一起旋转的螺母，螺母同丝杠构成螺旋付。

本说明书提供如下附图：

图1：本发明结构示意图;

图2：主轴输出的摆动活塞式发动机主剖视图;

图3：丝杠输出的摆动活塞式发动机主剖视图;

图示：1.汽缸体;2.中心圆柱;3.隔板;4.活塞;5.主轴;6.曲柄;7.工作流体进口;8.工作流体出口;9.内腔;1.0.加强壁;1.1.导口;1.2.导芯;1.3.螺母;1.4.丝杠。

图2是本发明的第一种实施例。汽缸体（1）内设置中心圆柱（2）和隔板（3），形成环形但被隔板（3）隔断的汽缸腔。隔板（3）的两侧设置工作流体进口（7）和工作流体出口（8）。主轴（5）、曲柄（6）和曲柄轴颈设计成曲轴状通过轴承安装在中心圆柱（2）的内孔中。活塞（4）具有内腔（9）、加强壁（10）和导口（11），且活塞内腔半径等于中心圆柱半径同曲柄半径之和，汽缸腔半径等于活塞半径同曲柄半径之和，活塞（4）从轴向装配进汽缸腔，並使活塞中心孔同曲柄轴颈、导口（11）同隔板（3）分别形成动配合，活塞（4）和导芯（12）铰接在加强壁（10）上，且导芯（12）在隔板（3）侧壁和汽缸体（1）侧壁之间具有导向部分。各构件之间存在相对运动的部位均应考虑密封。

图3是本发明的第二种实施例。其主要特征是变主轴输出为丝杠输出。通过把主轴（1）设计成空心轴，並在轴内安装螺母（13）和丝杠（14）的设计方案来实现。该方案的曲柄（6）为具有偏心外圆的圆盘，圆盘的内孔同空心轴紧固连接，其外圆同活塞中心孔动配合。其它构件设计同实施例1。

具有导芯结构的摆动活塞式发动机，因其活塞加强壁上不开导口，使活塞的强度、刚度加强，因此可以设计成能输出大的驱动力矩的发动机在工业上作为动力使用，这种变容式发动机的低速特性尤佳。

以丝杠输出的摆动活塞式发动机，丝杠伸缩行程可控，且动作后能自锁，可以作为行程调节执行器得到广泛应用，这种执行器同汽缸类执行器比较具有以下优点：

1.可以匀速进行长行程调节。而汽缸类执行器进行长行程调节必须做成多级伸缩缸的形式，这种多级伸缩缸不仅加工精度要求高，而且行程调节是非匀速的，因此行程调节精度控制较难。

2.能容易地实现行程的无级调节，而汽缸类执行器要进行行程的无级调节，需要附加复杂的控制系统。

3.该执行器行程调节完毕，工作流体不需要经常保持工作压力，这样可减少管路渗漏造成的能源损耗，而汽缸类执行器必须保持工作流体的工作压力，才能保证调节位置不变。此外还需附加失压保护装置，因而能源损耗大。

由于具有以上优点，这种以丝杠输出的摆动活塞式发动机用作阀用执行器是很理想的，它将引起气（液）动阀门领域的深刻变革。