本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置,屬于動力機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
目前常用的動力機(jī)械主要是以煤、石油、天然氣等不可再生資源為燃料產(chǎn)生動力,這類機(jī)械整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積較大,而且其通過燃燒產(chǎn)生的廢氣容易污染周邊環(huán)境,是目前各地霧霾的主要成因。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于:提供一種結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)能環(huán)保的轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置。
本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置,包括動力室及安裝在動力室中的轉(zhuǎn)子,所述動力室包括圍成勒洛三角形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁,該動力室側(cè)壁的三個角部均為圓弧過渡結(jié)構(gòu),所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)動裝配在動力室中心的空心轉(zhuǎn)軸、圍設(shè)在空心轉(zhuǎn)軸外的六個連接臂及連接于空心轉(zhuǎn)軸和各連接臂之間的傳動連桿,所述的六個連接臂通過相鄰兩連接臂之間對應(yīng)設(shè)置的鉸鏈軸依次鉸接圍成環(huán)形,各傳動連桿的外端分別與各連接臂對應(yīng)固定連接,各傳動連桿的內(nèi)端分別朝向所述動力室的中心并滑動穿過所述空心轉(zhuǎn)軸;所述轉(zhuǎn)子還包括分別安裝于相鄰兩連接臂之間的鉸鏈軸上的傳動葉輪,所述傳動葉輪呈長圓形結(jié)構(gòu),各傳動葉輪分別通過其中部設(shè)置的鉸鏈座與各鉸鏈軸對應(yīng)鉸接,各傳動葉輪的兩端分別與動力室的內(nèi)側(cè)壁密封滑動配合,所述動力室內(nèi)側(cè)壁與傳動葉輪及連接臂之間圍設(shè)成三個進(jìn)氣腔和三個出氣腔,所述進(jìn)氣腔的容積小于出氣腔的容積且各進(jìn)氣腔與出氣腔沿動力室內(nèi)側(cè)壁相間分布,在動力室的側(cè)壁上對應(yīng)各進(jìn)氣腔和出氣腔分別開設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口;相鄰的進(jìn)氣口與出氣口為一組連接有一個氣體壓縮裝置,所述的氣體壓縮裝置包括圓筒結(jié)構(gòu)的氣室,在氣室外繞裝有交變電磁線圈,在氣室中密封滑動安裝有永磁體活塞,該永磁體活塞的磁極方向與氣室延伸方向相同,氣室的一端封閉構(gòu)成氣體壓縮腔并設(shè)有氣體進(jìn)出口;在氣體壓縮裝置與對應(yīng)的一組進(jìn)氣口、出氣口之間還設(shè)有兩位三通電磁閥,該兩位三通電磁閥的P口通過管道與所述氣體進(jìn)出口連接,該兩位三通電磁閥的A口和T口分別通過管道與對應(yīng)一組中的進(jìn)氣口、吸氣口連接。
所述的氣室水平設(shè)置,在氣室的下方還安裝有一個永磁支撐體,該永磁支撐體的磁極方向與所述永磁體活塞相同且該永磁支撐體的長度與氣室相等。
所述的進(jìn)氣口與出氣口分設(shè)于相鄰進(jìn)氣腔與出氣腔的結(jié)合處。
在所述空心轉(zhuǎn)軸的中心固定有芯軸,該芯軸截面的外輪廓形狀與轉(zhuǎn)動180°后的動力室側(cè)壁形狀相同,該芯軸的最大外徑小于所述空心轉(zhuǎn)軸的內(nèi)徑,所述各傳動連桿的內(nèi)端與芯軸表面滑動配合。
在所述芯軸的表面包繞有一層環(huán)鏈,該環(huán)鏈與芯軸表面滑動配合,所述各傳動連桿與該環(huán)鏈固定連接。
實用新型的轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置利用交變電磁線圈驅(qū)動永磁體活塞在圓筒氣室中往復(fù)移動使得氣體壓縮腔產(chǎn)生強勁的吸力和推力,這個吸力和推力通過兩位三通電磁閥的通斷在動力室的進(jìn)氣腔和出氣腔產(chǎn)生驅(qū)動力,從而通過轉(zhuǎn)子上的傳動葉輪帶動連接臂在動力室中旋裝,進(jìn)而通過連接臂上固定的傳動連桿帶動空心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn),本實用新型的氣壓動力裝置整體結(jié)構(gòu)簡單,具有體積小、功率大、低轉(zhuǎn)速、大扭矩的特點,而且節(jié)能、環(huán)保,可以在各種復(fù)雜環(huán)境下使用,能夠適用于多種工程裝備領(lǐng)域和生活家電領(lǐng)域。
附圖說明
圖1是本實用新型轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置中動力室的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型中轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置氣體壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施例作詳細(xì)說明。
本實用新型的轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示,其包括動力室1及轉(zhuǎn)動裝配在動力室1中的轉(zhuǎn)子,動力室1包括圍成勒洛三角形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁,且該動力室1的側(cè)壁的三個角部均為圓弧過渡結(jié)構(gòu),即該動力室1的側(cè)壁是由三條曲邊和三個圓角圍成。轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)動裝配在動力室1中的空心轉(zhuǎn)軸3、圍設(shè)于空心轉(zhuǎn)軸3外的六個連接臂4及分設(shè)于各連接臂4與空心轉(zhuǎn)軸3之間的六根傳動連桿6,空心轉(zhuǎn)軸3與動力室1同心設(shè)置,六個連接臂4通過相鄰的兩連接臂4之間對應(yīng)設(shè)置的鉸鏈軸5鉸接連成環(huán)形,六根傳動連桿6整體呈輻射狀布設(shè),該六根傳動連桿6的外端與各連接臂4對應(yīng)固定連接,各傳動連桿6的內(nèi)端滑動穿過空心轉(zhuǎn)軸3上對應(yīng)開設(shè)的導(dǎo)向孔朝動力室1的中心延伸。在實際應(yīng)用中,動力室1整體是由側(cè)壁及封裝在側(cè)壁兩端的端板(圖中未視出)圍成,空心轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動裝配在對應(yīng)的端板上;為減小各傳動連桿6與空心轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力,其還可以在空心轉(zhuǎn)軸3的導(dǎo)向孔中分別安裝與傳動連桿6導(dǎo)向滑動配合的直線軸承。在相鄰兩連接臂4之間的鉸鏈軸5上還分別安裝有傳動葉輪7,傳動葉輪7整體呈長圓形結(jié)構(gòu),各傳動葉輪7分別通過其中部設(shè)置的鉸鏈座與各鉸鏈軸5對應(yīng)鉸接,各傳動葉輪7的兩端分別與動力室1的內(nèi)側(cè)壁密封滑動配合。通過相鄰兩傳動葉輪7與動力室1內(nèi)側(cè)壁的密封配合在各傳動葉輪7與動力室1內(nèi)側(cè)壁之間圍設(shè)成三個進(jìn)氣腔9和三個出氣腔8,這三個進(jìn)氣腔9和三個出氣腔8沿動力室1的內(nèi)側(cè)壁相間分布,如圖1所示,各進(jìn)氣腔9分布在動力室1的三個曲邊處,各出氣腔分布在動力室1的三個圓角處,因而進(jìn)氣腔9的容積小于出氣腔8的容積,同時,在動力室1的側(cè)壁上對應(yīng)各進(jìn)氣腔9和出氣腔8分別開設(shè)有進(jìn)氣口10和出氣口11,各進(jìn)氣口10與出氣口11均設(shè)置在相鄰進(jìn)氣腔9與出氣腔8的結(jié)合處。本實施例中,其在動力室1的中心還固定有芯軸2,該芯軸2截面的外輪廓形狀與轉(zhuǎn)動180°后的動力室1側(cè)壁的輪廓形狀相同,該芯軸2的最大外徑小于空心轉(zhuǎn)軸3的內(nèi)徑,從而該芯軸2具體是固定安裝在空心轉(zhuǎn)軸3中,各傳動連桿6的內(nèi)端在穿過空心轉(zhuǎn)軸3后頂裝在該芯軸2的表面并與芯軸2的表面滑動配合;進(jìn)一步的,其在芯軸2的表面還包繞有一圈環(huán)鏈12,該環(huán)鏈12與芯軸2的表面滑動配合,各傳動連桿6的內(nèi)端固定連接在環(huán)鏈12上。
對于三個進(jìn)氣腔9和三個出氣腔8,相鄰的一個進(jìn)氣口10與一個出氣口11設(shè)為一組,每一組的一個進(jìn)氣口10與一個出氣口11連接有一個氣體壓縮裝置,該氣體壓縮裝置的結(jié)構(gòu)如圖2所示,其包括一個圓筒結(jié)構(gòu)的氣室13,在氣室13外繞裝有交變電磁線圈14,在氣室13中密封滑動安裝有永磁體活塞15,該永磁體活塞15的磁極方向與氣室13延伸方向相同,氣室13的一端封閉構(gòu)成氣體壓縮腔16并設(shè)有氣體進(jìn)出口17。本實施例中,該圓筒結(jié)構(gòu)的氣室13為水平放置,為減輕永磁體活塞15自動重力的影響,其在氣室13的下方還安裝有一個永磁支撐體18,該永磁支撐體18的磁極方向與永磁體活塞15相同,該永磁支撐體18的長度與氣室13相等。由于永磁支撐體18的磁極方向與永磁體活塞15方向一致,因此通過同性相斥原理在永磁支撐體18與永磁體活塞15之間會產(chǎn)生斥力作用,這個斥力可以抵消永磁體活塞15的重力,從而減少永磁體活塞15在氣室13中的摩擦,提高能源利用率。為進(jìn)一步的提高永磁體活塞15在氣室13中往復(fù)運動中產(chǎn)生的氣體推力和吸力的作用,其在氣體壓縮裝置與動力室1上對應(yīng)的一組進(jìn)氣口、出氣口之間還設(shè)有兩位三通電磁閥19,該兩位三通電磁閥19的A口通過管道與氣體進(jìn)出口17連接,該兩位三通電磁閥19的P口和T口分別通過管道與對應(yīng)一組中的進(jìn)氣口10、吸氣口11連接(圖中未視出)。
本實用新型的轉(zhuǎn)子式氣壓動力裝置采用三個氣體壓縮裝置同步工作,各氣體壓縮裝置分別通過交變電磁線圈在氣室中產(chǎn)生交變磁場,利用電磁力推動永磁體活塞在各自的氣室中往復(fù)運動,當(dāng)永磁體活塞向氣體壓縮腔方向運動時,通過兩位三通電磁閥控制氣體壓縮腔的氣體進(jìn)出口與動力室上對應(yīng)的進(jìn)氣口連通,同步將三個氣體壓縮裝置中的高壓氣體送入三個進(jìn)氣腔中,進(jìn)氣腔中的氣體推動傳動葉輪,傳動葉輪通過傳動連桿帶動空心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)傳動葉輪轉(zhuǎn)動到進(jìn)氣腔與出氣腔之間時,通過兩位三通電磁閥氣體壓縮腔的氣體進(jìn)出口與動力室上對應(yīng)的出氣口連通,此時,三個氣體壓縮裝置中的永磁體活塞在交變磁場作用下反向運動,從而在氣體進(jìn)出口產(chǎn)生強勁的吸力,這個吸力經(jīng)動力室上的出氣口在出氣腔中進(jìn)一步對轉(zhuǎn)動中的傳動葉輪產(chǎn)生抽拉作用,從而可以進(jìn)一步通過傳動葉輪帶動空心轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。由于永磁體活塞在往復(fù)運動過程中均對動力室產(chǎn)生驅(qū)動力的作用,因而其能源轉(zhuǎn)化率更高,采用該結(jié)果的氣壓動力裝置具有體積小、功率大、低轉(zhuǎn)速、大扭矩、節(jié)能、環(huán)保的特點,具有非常好的應(yīng)用前景。