[发明专利]具有减振扫气泵的单活塞式液压自由活塞发动机

说明书

技术领域

本发明涉及活塞式发动机，尤其是涉及一种具有减振扫气泵的单活塞式液压自由活塞发动机。

背景技术

由于全球性的能源危机和对环保要求的日益提高，环保和节能成为发动机的两大主流要求。液压自由活塞发动机不仅能为工程机械提供足够的动力，而且是推动现代液压技术发展的强劲动力。

从活塞组件及动力腔的数目和压缩冲程实现方式分：液压自由活塞发动机可分为单活塞式、对置活塞式及双活塞式。单活塞式液压自由活塞发动机结构简单，所需要的零部件少，控制相对容易，且已经在液压叉车上进行了示范性应用，但是由于它是单缸机，没有其它运动部件来平衡其运动，因此存在振动；对置活塞式液压自由活塞在两对置活塞精确同步控制的前提下能有效的消除振动，但是增加了控制系统的难度和复杂程度；双活塞式液压自由活塞发动机具有比其它两种结构高的功率密度，但是存在压缩比精度控制困难，扫气时间短等问题，同样振动也是其无法回避的问题。目前对置活塞式和双活塞式液压自由活塞发动机都处于实验室研究和样机试制阶段，没有进入实际的工程应用。

目前对于液压自由活塞发动机的振动问题，一种常用的方法就是安装底座通过合适的减震装置由地脚螺钉固定在地基上，或者将几个缸对置放置来抵消振动。但是减震装置的效果并不理想。多缸对置也增加了结构的复杂性，而且要求对几个缸的控制要求准确，否则有可能起到相反的作用，加剧振动。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有减振扫气泵的单活塞式液压自由活塞发动机，该发动机采用两个关于液压自由活塞发动机对称的做直线运动的扫气泵来减小液压自由活塞发动机机体的振动，并提高内燃机燃烧腔的进气率，促进燃料的燃烧，提高发动机的输出功率。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

气缸体内的燃烧活塞左侧为二冲程柴油机的燃烧腔，燃烧活塞的右侧通过活塞杆依次与装在液压缸体内的液压泵活塞以及压缩活塞相连，气缸体上的扫气口通过管路PA与活塞作直线运动的第一扫气泵和第二扫气泵供气口相连，液压泵活塞将液压缸体内的液压泵腔分为左右两部分，右侧液压泵腔通过第一单向阀与高压蓄能器的一端相连，同时高压蓄能器的另一端与左侧液压泵腔以及负载相连，右侧液压泵腔通过供油单向阀组、第二单向阀经第一2/2换向阀与低压蓄能器相连，压缩活塞的右侧是压缩腔，它通过第三单向阀经第一2/2换向阀与低压蓄能器相连，压缩腔还通过第四单向阀经频率控制阀与压缩蓄能器连接，低压蓄能器与压缩蓄能器之间通过第二2/2换向阀连接，第一扫气泵和第二扫气泵的扫气活塞分别由第一、第二扫气泵液压活塞和第一、第二压气活塞组成，第一、第二扫气泵液压活塞和第一、第二压气活塞分别装在各自的扫气泵缸体内，扫气泵第一、第二扫气泵液压活塞将扫气泵的液压腔分为两部分，其中第一、第二扫气泵液压腔经第一、第二压气冲程输入端通过管路LP与低压蓄能器相连，第一、第二吸气冲程输入端通过管路PP与右侧液压泵腔相连，扫气泵的第一、第二压气活塞右侧是第一、第二扫气泵压气腔，通过扫气泵吸气口与大气A相通。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：

由于两个扫气泵活塞的运动方向与液压自由活塞发动机活塞的运动方向相反，使它们在机体上产生的作用力部分抵消，从而达到减小机体振动的目的，避免损坏发动机和保证发动机稳定工作。并且扫气泵输出具有一定压力的新鲜空气进入二冲程柴油机的燃烧腔，对废气进行清扫并对柴油机进行充气，提高了压缩空气的压力，促进燃料的燃烧，进而提高发动机的输出功率。

该发明可以用于工程机械、城市交通车辆中作为驱动装置。

附图说明

图1是液压自由活塞发动机的压缩冲程，即活塞组件向左运动时的示意图。

图2是发动机机体在压缩冲程时的受力示意图。

图3是液压自由活塞发动机的膨胀做功冲程，即活塞组件向右运动时的示意图。

图4是发动机机体在膨胀做功冲程时的受力示意图。

图5是液压自由活塞发动机以及两个扫气泵的侧面位置关系示意图。