一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构，包括缸体、左端盖、右端盖、至少一主动圆柱、至少一从动圆柱、传动轴和传动齿轮等结构。其活塞在缸体内360度旋转移动，另一个带有摆线规避槽且被缸体包络的圆柱在齿轮传动下于相切位置同步滚动,起到在环形缸内仅限活塞通过不许流体经过的分隔流体输入和输出端的作用，实现活塞单方向无限行程的流体驱动。其目的是免除传统活塞机构的固有缺陷并保留其优点，可运用到传统活塞机构能用到的大部份地方，达到简化结构、节能高效、加大功重比等目的，可广泛应用于无限行程活塞式蒸汽机、无限行程活塞蒸汽弹射器、无限行程活塞多极借力打力压缩机、无限行程活塞自动变速箱等机构。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械工程领域，特别涉及一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构。
技术介绍
活塞，顾名思义是一个能在缸体内活动的塞子，即一个端面表面积与缸体内截面面积基本相等而且可以在缸体内线性活动用于驱动流体或被流体驱动的塞子，当外力推动这个塞子时，可以强迫缸体内的流体流动，反之亦然；当缸体内的流体压力较大时，也可以强迫这个塞子发生移动对外输出力，当流体输出孔被封堵时，流体压力上升可阻止活塞在缸内线性移动。最常见的活塞机构有活塞式发动机和活塞式空气压缩机等，然而此类型的活塞机构的活塞的行程是有限的并且只能是直线运动，因此不得不增加连杆、曲轴等诸多零件来将活塞的直线运动转化为旋转运动，再将旋转运动转化为活塞的往复直线运动才得以周而复始的循环工作。然而，这种必须通过曲轴和连杆等配件来实现往复运动工作的活塞机正是典型的曲柄滑块机构。众所周知，曲柄滑块机构存在着无法逾越的固有缺陷，例如:1.往复式的做功时惯性力使主轴转速受到限制，以致于效率和功重比受到限制；2.曲轴和连杆工作时的非正常离心力导致震动大、安定性差、噪音巨大；3.连杆运动时的斜向推力致使活塞与气缸侧面进行侧向挤压摩擦，导致动能损耗大；4.由于曲轴源于扛杆原理，但此种扛杆的力臂长度不但很小而且在工作过程中不断的变化，推动力并非完全垂直于力臂，因此动能浪费极大。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构，在保留活塞基础属性的前提下免除传统往复式活塞机构的连杆和曲轴等诸多零件，由此免除相应曲柄滑块机构的固有缺陷，并创造性的适用更多关于能量转换或动能传递的新型节能减排机构。本技术提供一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构，包括缸体、左端盖、右端盖、至少一主动圆柱、至少一从动圆柱、主传动轴和从动轴、传动齿轮。所述缸体呈圆形型腔设置，其内设有从动圆柱小型腔。所述左端盖和右端盖分别设于所述缸体的两端，且所述左端盖和右端盖上设置有流体输入孔、流体输出孔、泄压道及轴承孔。主动圆柱设于所述缸体的圆形型腔内，所述主动圆柱上设有至少一个活塞，且所述活塞可在缸体内360°旋转移动。从动圆柱安装于从动圆柱小型腔内，在齿轮的传动下，所述从动圆柱可于所述主动圆柱的相切位置同步滚动；所述从动圆柱上设有摆线规避槽，在所述主动圆柱与所述从动圆柱的同步滚动下，所述摆线规避槽可与所述活塞相遇啮合并规避，且所述从动圆柱和所述摆线规避槽被所述从动圆柱小型腔包络密封并将流体输入孔与流体输出孔分隔，用以在环形缸内仅限活塞通过而不许流体经过，实现活塞可单方向无限行程的驱动流体对流体做功或被流体驱动对外输出功，当流体输入孔或流体输出孔被封堵时，流体压力可阻止活塞在缸内线性移动。主传动轴穿设主动圆柱的中心孔，且其一端安装有主传动齿轮。从动轴穿设从动圆柱的中心孔，且其一端安装有从动齿轮。所述主传动轴和从动轴分别贯穿所述左端盖、缸体、右端盖、主传动齿轮与从动齿轮后，安装于缸体外。优选地，包括多个从动圆柱，且所述多个从动圆柱在齿轮传动下共同在同一个主动圆柱的相切位置同步滚动密封分隔。优选地，包括多个主动圆柱，且所述多个主动圆柱共用同一从动圆柱在齿轮的传动下共同工作。可选择地，所述主动圆柱与所述从动圆柱为复合互啮式结构，所述主动圆柱的柱面上设有摆线规避槽，所述从动圆柱的柱面上设有活塞，主动圆柱从动圆柱在齿轮的传动下相互滚动相互啮合相切密封，各自肩负起主动圆柱和从动圆柱的双重作用。可选择地，所述主动圆柱与所述从动圆柱为内切内啮式结构，所述从动圆柱安装于所述主动圆柱的内部，由从动圆柱的柱面与主动圆柱的内弧面相切，在齿轮的传动下相互滚动来达到相切密封分隔的目的。基于上述技术方案的公开，本技术提供的所述圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构将传统的活塞在直筒形的缸体内往复运动的做功方式，创造性的提出活塞在圆环形的缸体内360°单一方向运动的做功方式，并配以同步齿轮传动从动圆柱于主动圆柱相切位置作同步滚动分隔密封只许活塞通过不许流体经过，使活塞可以沿着环形缸内单一方向无限的前进下去而拥有无限的行程，以此方法来达到活塞可以无需往复式运动便能实现循环工作，而活塞的基础属性依然是:一个端面表面积与环形缸体内截面面积基本相等而且可以在缸体内线性活动用于驱动流体或被流体驱动的塞子，塞子与流体的关系是相互强迫与被强迫的关系，当外力推动这个塞子时，可以强迫环形缸体内的流体流动或被压缩，反之亦然；当流体输入孔进入缸体内的流体压力较大时，也可以强迫这个塞子沿着环形缸体内发生移动对外输出力，当流体输出孔被封堵时，流体压力上升可阻止活塞在环形缸体内线性移动。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果:保留了传统往复式活塞的相同基础属性，并免去了传统往复式活塞机构的连杆、曲轴等诸多零件，避免了曲柄滑块机构的固有缺陷，比如:惯性力对主轴转速的限制、工作时的非正常离心力、活塞与气缸侧面进行侧向挤压摩擦和动能损耗、力臂长度小等等，使得主轴工作转速可以成倍提高，因此效率、功重比、排量、功率等大大提高；震动和噪音大幅降低、安定性提高；活塞表面与轴心的距离即力臂长度长，且工作过程中的力臂长度是恒定的，工作压力始终垂直于力臂，无活塞与气缸侧面侧向挤压摩擦，因此无传统活塞式的动能浪费，大大提高能量转换效率，免除了连杆和轴等构件，使结构更加简化、生产成本更低、故障概率更低、维护成本更低、自然资源浪费更低。所述圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构可广泛应用于无限行程活塞式蒸汽机、无限行程活塞蒸汽弹射器、无限行程活塞多极借力打力压缩机、无限行程活塞发动机废气驱动无限行程活塞增压器、无限行程活塞发动机膨胀比及扭矩增大器、无限行程活塞燃气机、无限行程活塞液体自动变速箱、无限行程活塞液体无摩擦刹车等机构，达到在多个领域节能减排的目的。【附图说明】图1为本技术提供的一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构的结构示意图；图2为图1的A-A剖切视图；图3为本技术具有多个从动圆柱的结构不意图；图4为本技术具有多个主动圆柱的结构不意图；图5为主动圆柱和从动圆柱复合互啮式的结构示意图；图6为主动圆柱和从动圆柱内切内啮式的结构示意图；图7为本技术应用于无限行程活塞式蒸汽机的结构示意图；图8为本技术应用于无限行程活塞蒸汽弹射器的结构示意图；图9为本技术应用于无限行程活塞多极借力打力压缩机的结构示意图；图10为本技术应用于发动机废气驱动无限行程活塞增压器的结构示意图；图11为本技术应用于无限行程活塞发动机膨胀比及扭矩增大器的结构示意图；图12为本技术应用于无限行程活塞燃气机的结构示意图；图13为本技术应用于无限行程活塞液体自动变速箱的结构示意图；图14为图13的A-A剖切视图；图15为本技术应用于无限行程活塞液体无摩擦刹车的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的实施例进行详述。请参照图1，本技术提供一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构，由主动圆柱1、活塞2、主传动轴3、缸体4、从动圆柱5、主传动齿轮6、从动齿轮7、从动轴8、左端盖9、右端盖10、从动圆柱小型腔11、流体输入孔12、流体输出孔13、摆线规避槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱相切分隔同步滚动规避无限行程活塞机构，其特征在于，包括：缸体(4)，呈圆形型腔设置，其内设有从动圆柱从动圆柱小型腔(11)；左端盖(9)和右端盖(10)，分别设于所述缸体(4)的两端，且所述左端盖(9)和右端盖(10)上设置有流体输入孔(12)、流体输出孔(13)、泄压道(202)及轴承孔；至少一主动圆柱(1)，设于所述缸体(4)的圆形型腔内，所述主动圆柱(1)上设有至少一个活塞(2)，且所述活塞(2)可在缸体(4)内360°旋转；至少一从动圆柱(5)，安装于从动圆柱小型腔(11)内，在齿轮的传动下，所述从动圆柱(5)可于所述主动圆柱(1)的相切位置同步滚动；所述从动圆柱(5)上设有摆线规避槽(14)，在所述主动圆柱(1)与所述从动圆柱(5)的同步滚动下，所述摆线规避槽(14)可与所述活塞(2)相遇啮合并规避，且所述从动圆柱(5)和所述摆线规避槽(14)被所述从动圆柱小型腔(11)包络密封并将流体输入孔(12)与流体输出孔(13)分隔，用以在环形缸内仅限活塞(2)通过而不许流体经过，实现活塞(2)可单方向无限行程的驱动流体对流体做功或被流体驱动对外输出功，当流体输入孔(12)或流体输出孔(13)被封堵时，流体压力可阻止活塞(2)在缸内线性移动；主传动轴(3)，穿设主动圆柱(1)的中心孔，且其一端安装有主传动齿轮(6)；从动轴(8)，穿设从动圆柱(5)的中心孔，且其一端安装有从动齿轮(7)；所述主传动轴(3)和从动轴(8)分别贯穿所述左端盖(9)、缸体(4)、右端盖(10)、主传动齿轮(6)与从动齿轮(7)后，安装于缸体(4)外。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘义，
申请(专利权)人：长沙世茂机械有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43