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爆燃驱动机制造技术

技术编号:15076955 阅读:101 留言:0更新日期:2017-04-07 10:12
本发明专利技术的爆燃驱动机属于能源应用领域,尤其涉及爆燃物爆燃瞬间所释放能量驱动的发动机。本发明专利技术的爆燃驱动机是将爆燃物分成体积相同或质量相等的小爆燃丸,对爆燃物进行分量控制爆燃,使爆燃破坏力达到可控制的安全程度;将爆燃丸爆燃瞬间释放的能量转为动能杆的动能,再控制具有动能的动能杆在爆燃驱动机的壳体内做往复运动,输出圆周运动的机械功。为使动能杆能充分获取爆燃瞬间释放的能量,本发明专利技术采取了用簧片卡将动能杆卡锁的方法,使动能杆获取的动能大幅提高。本发明专利技术的爆燃驱动机具有自动连续工作的机制,可带动发电机发电,解决燃煤发电的问题。本发明专利技术具有实际应用价值,这种利用爆燃能做功的驱动机对节省自然资源具有重要意义。

Detonation driver

The invention relates to a deflagration driving machine, which belongs to the field of energy application, in particular to an engine driven by the energy released by deflagration deflagration. The invention of the detonation driven machine is the same volume or quality of deflagration into equal small explosion pill, for control of components of deflagration deflagration, the deflagration damage reach safety degree can be controlled; the kinetic energy of the moment release pill deflagration deflagration energy into kinetic energy rods, then control rod has kinetic energy in energy the casing of detonation driven to do reciprocating motion, the mechanical power output of circular motion. In order to obtain the energy released by the kinetic energy rod in time, the invention adopts the method of clamping the kinetic energy rod with a reed card, and the kinetic energy obtained by the kinetic energy rod is greatly improved. The deflagration driving machine of the invention has the mechanism of automatic continuous operation, can drive the generator to generate electricity, and solve the problem of the coal burning power generation. The invention has the practical application value, and the driving machine which uses the deflagration to do work is of great significance for saving natural resources.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源应用领域,尤其是涉及利用爆燃物爆燃瞬间释放能量做功的发动机。
技术介绍
目前公知的发动机有蒸汽机、内燃机(包括柴油机和汽油机)、电动机以及气动机(专利技术专利:ZL00136776.5),这些发动机靠消耗能源输出机械功。蒸汽机和内燃机直接消耗源煤、原油等不可再生的自然资源作为能量的来源,电动机用电、气动机用高压气体,电和高压气体这种能量的来源也需要消耗自然资源。由于人们多年来对新能源的开发与利用,目前电能的来源有多种形式:水利、风能、太阳能、生物化学反应等,但目前我国还是以火力发电为主,占总发电量的80%以上。利用核能发电在我国占有的比例不大,尽管核反应产生的能量巨大,是一项很好的能量来源,但是由于核能发电一旦发生事故,所造成的危害也是巨大的;再加上核废料的处理很困难,严重阻碍了核能的发展与利用。还有一种能源仅次于核能的能源,就是一种发生氧化还原反应的爆燃物。由于这种爆燃物在瞬间释能放巨大的能量,具有很大的破坏性,多用于战争。目前这种爆燃物在生产、生活中也被大量应用,如:开掘隧道、拆除旧建筑、地质勘探等。这种爆燃物制作原料丰富,成本低廉,例如:膨化硝铵的氧化剂硝酸铵(NH4NO3)由氮、氢、氧构成,取自于大气中,是一种取之不尽的源泉。目前硝酸铵已经不再采用硝石法来产生,多为化学合成,成本低,资源丰富。我国已建成多条硝酸铵生产线,年产量可达9600吨,但由于应用需求量少,每年仅生产4500多吨。其还原剂(也称为可燃剂C16H32)可用木屑或农作物的秸秆粉,其来源广泛,且具有可再生性。该爆燃物的理想爆燃反应式为:48NH4NO3+C16H32→16CO2+112H2O+48N2;从反应式中可以看出当氧化剂和还原剂配比达到平衡时,爆燃所产生的废料为二氧化碳、水和氮气,不产生有害气体和有害废料,对环境无污染,也不需要消耗氧气。这种爆燃物可在撞击或电火花等的作用下即可爆燃发生氧化还原反应,在不需要氧气的情况下,这种氧化还原反应十几微秒的瞬间里即可产生高达十几万个大气压的高压气体和一定的热量。爆燃物氧化还原反应所产生的气体是该爆燃物体积的约1000倍,放出的热量却不及同体积固体燃料煤所释放的热量,约是同体积液体汽油所释放热量的十分之一。仅从所释放的热能比较,这种爆燃物不及汽油、柴油等液体燃料,但其瞬间所释放的能量要高于同体积液体燃料的十几倍。我们知道枪弹壳中的爆燃物爆燃后,将瞬间释放的能量转为弹头的动能,能使弹头射出上千米远;若弹壳中装的是汽油爆燃,不会使弹头产生如此大的动能。爆燃物爆燃瞬间释放的能量是巨大的,因此其破坏力很大,也难以控制。将这种爆燃物作为生产、生活的能源加以利用的装置,目前还未见报道和相关专利。开发和利用爆燃物瞬间释放的能量做功具有重要意义,本专利技术就是针对这种爆燃能的利用而专利技术的爆燃驱动机
技术实现思路
本专利技术就是利用爆燃物爆燃瞬间所产生的能量而专利技术的爆燃驱动机。本专利技术首先解决的是对爆燃物爆燃威力所造成的破坏力的控制;其次是实现利用爆燃瞬间释放巨大能量进行做功的装置;最后是高效利用爆燃能可靠地连续做功成为一种发动机。爆燃物有多种,不同的爆燃物其爆速不同,爆燃的威力也不同。爆燃物爆燃瞬间释放的巨大能量具有很大的破坏力,所以首先要解决对这种破坏力的控制。如果类似控制核反应那样控制其反应速度,使爆燃速度降低,这样虽然减小了威力,但同时也减少了爆燃物所释放的能量。为了不减少爆燃物所释放的能量,本专利技术对爆燃威力的控制采取分量爆燃的方法。即每次起爆的爆燃物的威力所造成的破坏力达到可控的量,然后通过多次起爆,使大量的爆燃物分多次利用。每次起爆爆燃物量的多少由爆燃物本身的性质及本专利技术爆燃驱动机的大小、结构及材质所决定。爆燃物爆燃时所造成的破坏力是巨大的,但是这种破坏力的大小与爆燃物用量的多少成正比,因此控制爆燃的破坏力在安全范围内所用爆燃物的量做为每次起爆用量的上限。将爆燃物分量做成各个体积大小相同或重量相等的球或圆柱,在此称为爆燃丸。各个爆燃丸加上其最大容许误差不能超过每次安全用量的上限。若M克爆燃物爆燃释放的能量为E,为了减小爆燃物的威力达到安全可控的破坏力范围内,每次只能爆燃可控安全用量的上限为m克的爆燃丸,将M克爆燃物分为M/m次起爆,取M/m≥1的整数。M克爆燃物分多次爆燃所释放能量的总和理论上应等于一次爆燃释放的能量E,所不同的是多次爆燃释放出总能量E的时间至少是一次爆燃时间的M/m倍。即这种分量爆燃的方法使爆燃驱动机最大功率理论上是一次爆燃功率的m/M倍,破坏力也相应减小了m/M倍。本专利技术控制爆燃的方法并未改变爆燃物的性质,基于这种仍保持爆燃物原有爆燃性质的基础上,本专利技术的爆燃驱动机是将爆燃物爆燃瞬间释放的能量传给动能杆,具有动能的动能杆在滑道中往复运动推拉推杆驱动曲轴做圆周运动的机械功。如何使动能杆充分获取爆燃能而具有更大的动能是本专利技术的关键之一,本专利技术解决这一关键技术的方法是在动能杆的一端卡锁上簧片卡,使动能杆在一定力的作用下才能冲开卡锁。爆燃的瞬间产生巨大的冲击力,使一定质量的动能杆在冲击力的方向上由于簧片卡的作用产生弹性应变力,再加上爆燃瞬间产生巨大气体压强,撞击动能杆冲开簧片卡的卡锁,使动能杆获取更大的动能。即动能杆的动能来自两方面,一方面是爆燃瞬间的冲击在簧片卡的作用下产生的弹性应变力;另一方面是爆燃产生巨大压强的推力。其道理类似推动一个螺旋弹簧,用簧片卡阻挡螺旋弹簧移动,使螺旋弹簧受挤压具有了弹力势能;当推力大于簧片卡的阻力被推开时,螺旋弹簧的弹力势能再加上推力一同成为弹簧的动能,螺旋弹簧迅速被弹出。如果没有簧片卡的作用,螺旋弹簧仅仅靠推动所获得的动能,移动的距离仅是推出的距离。本专利技术爆燃驱动机的动能杆所获得的动能不仅是爆燃产生巨大压强的推力,更主要是爆燃瞬间所产生巨大的冲击力同时作用在动能杆上,并在簧片卡的作用下,使爆燃能高效地转为动能杆的动能。如果没有簧片卡的作用,动能杆获得的动能将大幅减少。所用簧片卡具有较好的可恢复性弹力,在每个动能杆一端所安装簧片卡的阻力总和不大于爆燃产生气体巨大压强对其产生的推力,簧片卡一旦被推开就不再有在动能杆运动方向的阻力。本专利技术的爆燃驱动机是以爆燃丸的起爆点为中心,向多个方向瞬间释放能量传给动能杆。通常这些动能杆都是对称放置在各个方向上,即爆燃驱动机是有多个限制动能杆运动的滑道,并且两两对称。为了使爆燃丸充分贴紧动能杆,有一个方向装圆锥形的放电火花头,其对称方向的动能杆可将爆燃丸压紧。动能杆在贴爆燃丸的面加工成圆柱面,使爆燃丸贴紧动能杆的面积增大,使动能杆能更好地受到爆燃所产生的冲击力。当爆燃丸爆燃的一瞬间,各个动能杆向四周弹开,将充分获取爆燃能,动能杆获取动能后在爆燃驱动机的各个滑道中向不同方向做功。本专利技术的连续工作机制是当动能杆做功后,动能杆靠曲轴的惯性或另一联合工作爆燃驱动机的动能杆的推动,使动能杆返回至爆燃前的状态,并被簧片卡锁住,同时爆燃驱动机上的簧片卡移动触碰双触点开关。将各个双触点开关串联联接,这样只有在各个动能杆全部回到起爆前的位置,并被锁住的情况下,放电电源的正极才能导通。输送爆燃丸的动能杆将爆燃丸送至起爆位置,并被挤压好后,该动能杆即回到起爆前的位置,此时卡锁该动能杆的簧片卡才能触本文档来自技高网
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【技术保护点】
爆燃驱动机由双层盒装有体积相同或质量相等的爆燃丸、驱动机壳体、火花头、动能杆、推杆、曲轴组成,其特征在于:爆燃丸由导管通过滑道在分隔片的作用下依次导进爆燃驱动机中,由火花头电打火引爆爆燃丸,爆燃瞬间能量传给动能杆,动能杆往复运动受限于滑道,并且动能杆推动推杆驱动曲轴带动飞轮。

【技术特征摘要】
1.爆燃驱动机由双层盒装有体积相同或质量相等的爆燃丸、驱动机壳体、火花头、动能杆、推杆、曲轴组成,其特征在于:爆燃丸由导管通过滑道在分隔片的作用下依次导进爆燃驱动机中,由火花头电打火引爆爆燃丸,爆燃瞬间能量传给动能杆,动能杆往复运动受限于滑道,并且动能杆推动推杆驱动曲轴带动飞轮。2.根据权利要求1所述的爆燃驱动机,其特征在于:爆燃丸装在内外双层盒里,内层盒是联有导管的封闭盒,外层盒是类似汽车轮胎材质的非密闭...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘金刚
申请(专利权)人:刘金刚
类型:发明
国别省市:北京;11

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