[发明专利]一种输出直线运动的内燃装置及内燃压力机和内燃液压机

说明书

技术领域

本发明涉及一种输出直线运动的内燃装置及压力加工设备。

背景技术

目前的现有技术中，内燃机是提供旋转运动。压力加工设备主要有锤、液压机、曲柄压力机、螺旋压力机等几大类，其工作能量来源于蒸汽、压缩空气、液压及贮存在飞轮上的动能。使用蒸汽或压缩空气的锤，由于效率低能耗高，属于淘汰产品，其余几类也存在设备复杂，制造成本高的问题。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种输出直线运动(能量)的内燃装置及带有这种装置的压力加工设备。

众所周知，现有内燃机主要是输出旋转运动，而在生产领域有很多设备需要直线运动的动力，如各类压力机。为满足这种需要，本发明提供了这样一种可输出直线运动的内燃装置。

本发明的输出直线运动的内燃装置(以下简称本装置)主要由气缸、活塞、和活塞杆组成，没有曲轴和连杆，进气压缩过程由空压机完成，直接向气缸内注入符合燃烧条件的压缩空气及燃油，可燃混合气燃烧产生的压力通过活塞及活塞杆向外输出，回程(排气过程)用气压、液压或机械方式完成。与传统内燃机相比本装置具有这样的特点：1、没有固定的上下止点，燃烧室容积变动范围大，燃油量也随之在大范围内变动。2、由于活塞及活塞杆是直线运动，燃烧能量利用充分。3、由于不能象曲柄连杆机构那样连续运转，其工作速度较低，但完全能满足压力机的要求。

用本装置来驱动锤头(滑块)即构成了内燃压力机，与同类产品相比内燃压力机具有三大优点：1、打击能量大。由于可燃混合气燃烧压力大，汽油在3-6Mpa，柴油更是在6-9Mpa，所以内燃压力机的打击能量比同缸径的蒸汽、空气锤至少大三倍以上，甚至可大到十倍。2、节能。按现有内燃机的水平，本内燃压力机能源利用率可达25-40％(根据使用的燃油不同)，远高于蒸汽、空气锤的水平(其能源利用率＜5％)。3、可减小设备尺寸及重量，降低设备制造及使用费用。由于本内燃压力机打击能量大，和同打击能量的设备相比，减少了锤头(滑块)的行程及重量。也不需要太大的空压站或供应蒸汽，这部份的设备及使用费都可省去。

用本装置对液压机工作缸的液体直接或间接(通过管路)加压即构成了内燃液压机，与传统液压机相比，可降低泵站费用，减小设备安装功率，提高设备的工作速度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方案作进一步详细的说明。

图1是本装置的结构示意图，图2、图3为两种不同气缸结构的示意图，图4为内燃压力机的结构示意图，图5为内燃液压机的结构示意图。

本装置的具体实施方式

如图1所示，本装置主要由气缸1、活塞2、活塞杆3，气缸1上的进、排气机构，燃料喷入装置，火花塞4构成。运行本装置还须压缩空气。

输出直线运动的内燃装置的工作原理：气缸下腔进气，上腔排气，活塞及活塞杆向上运动，待其到要求的位置，上、下腔排气阀(门)封闭，上腔(燃烧室)进压缩空气、喷入燃料，可燃混合气达到燃烧条件后火花塞点火，同时下腔排气，可燃混合气燃烧产生的压力推动活塞及活塞杆向下运动，通过活塞杆向外输出直线运动(能量)。负载吸收掉全部能量，活塞及活塞杆向下运动速度被降为零，此时，上腔排气阀打开，下腔排气阀关闭，下腔进压缩气，活塞向上运动，到设定的位置，即完成一个工作循环。

本装置可使用内燃机能用的各种燃料。用柴油燃料则可不用火花塞。

根据使用燃料的不同，进入上腔(燃烧室)的压缩空气的压力和温度须达到燃料燃烧所要求的标准，必要时可将压缩空气加热后再注入气缸。由于有条件使用氧气，想提高燃烧效率，可在压缩空气中加入氧气。

由于没有固定的上、下止点，因而活塞行程及燃烧室容积也不固定，这样每次可燃烧的燃料量变化范围大，向外输出的能量范围也大，更能满足加工不同产品的需要。为了满足不同的需要，还可设计结构如图2和图3的气缸，这样将获得更大或更小的燃烧室容积。

由于不能象内燃机那样连续运转，回程(排气过程)可用气压、液压或机械方式驱动活塞及活塞杆向上运动。

在向上腔加注压缩空气，可燃混合气点火燃烧之前，应采取措施避免活塞及活塞杆向下运动，本实施例是采用封闭下腔的方式，也可采用其它方式。

内燃压力机的具体实施方式