一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器制造技术

本发明专利技术公开了一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器，包括驱动气缸，所述驱动气缸内侧对称活动设置有驱动活塞，所述驱动活塞一端中部对应驱动气缸两端位置处均固定连接有驱动活塞杆，所述驱动气缸外侧顶部和底部均设置有安装侧面板，两个所述安装侧面板两端均通过螺栓固定安装有安装侧柱，两个所述驱动活塞杆端部均套接有安装套管，本发明专利技术有效的消除了驱动活塞和驱动活塞杆所受到的径向力，从而使驱动活塞运动过程中不会因为额外的径向力而与驱动气缸内壁之间产生额外的摩擦力，进而有效的降低了驱动气缸的磨损速度，延长了自由活塞发动机的使用寿命，降低了自由活塞发动机的使用成本。用成本。用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器


[0001]本专利技术涉及活塞发动机
，具体为一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器。

技术介绍

[0002]自由活塞发动机是一种没有曲柄连杆机构的内燃机，活塞的“自由”是指它的活塞不像传统内燃机受曲轴约束，而由作用在活塞上的气体压力和负荷决定运动规律，活塞的上下止点位置可以改变，由于省去了曲轴，自由活塞发动机具有体积小、结构紧凑的特点，而且活塞行程可变、摩擦损耗小，对置式自由活塞发动机是其中一种，主要特点是两个活塞呈对称布置，做镜像运动，燃烧室在两活塞之间，采用二冲程内燃机的循环方式，工作原理是：当两活塞向内侧移动时，压缩空气，当活塞达到内止点，喷入燃料点火燃烧，气体膨胀推动两活塞分别向两侧移动，压缩回弹腔内的空气，存储弹性势能，当两活塞分配越过进气口（左侧口）和排气口（右侧口）时，扫气开始，进气口的气压大于排气口气压，新鲜空气从进气口进入，将废气从排气口吹出，保证气缸内由足够的氧气，随着回弹腔被压缩，腔内的压力越来越大，活塞向外侧运动的速度趋于零，回弹腔将两活塞从外侧向内推，压缩燃烧室内的空气，准备下一次点火，活塞的往复运动可以带动直线式发电机发电，或带动油压柱塞泵转化成压力能等，为确保自由活塞发动机两侧活塞的同步运动需要使用的同步器；但是目前自由活塞发动机内部所使用的同步器为复杂的连杆结构，同时机械连杆结构的尺寸限制了活塞的行程上限，同时受连杆结构的运输方式的影响，使得活塞运输过程中会受到额外的径向力，进而增加了活塞与气缸之间的摩擦力，从而缩短了气缸的使用寿命，降低了自由活塞发动机的发展进程。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器，可以有效解决上述
技术介绍
中提出的自由活塞发动机内部所使用的同步器为复杂的连杆结构，同时机械连杆结构的尺寸限制了活塞的行程上限，同时受连杆结构的运输方式的影响，使得活塞运输过程中会受到额外的径向力，进而增加了活塞与气缸之间的摩擦力，从而缩短了气缸的使用寿命，降低了自由活塞发动机的发展进程的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器，包括驱动气缸，所述驱动气缸内侧对称活动设置有驱动活塞，所述驱动活塞一端中部对应驱动气缸两端位置处均固定连接有驱动活塞杆；所述驱动气缸外侧顶部和底部均设置有安装侧面板，两个所述安装侧面板两端均通过螺栓固定安装有安装侧柱；两个所述驱动活塞杆端部均套接有安装套管，所述安装套管顶端和底端边角位置处均固定连接有钢索连接杆，所述钢索连接杆外侧末端开设有安装凹槽，所述安装套管顶端中部通过螺纹贯穿连接有固定销，所述安装套管、钢索连接杆和安装凹槽共同组成活塞
杆
‑
钢索连接头；位于所述驱动气缸底部的安装侧面板两端对称固定安装有滑轮支撑架，所述滑轮支撑架内侧顶部通过转轴转动连接有导向滑轮；所述钢索连接杆末端对应安装凹槽内部位置处均套接有连接箍环，所述连接箍环两侧均固定连接有牵引钢索；所述安装侧面板内侧对应牵引钢索外侧位置处均通过螺栓连接有固定支撑，所述固定支撑端部通过转轴转动连接有磁性导轮。
[0005]优选的，所述驱动气缸为活塞发动机内部标准的气缸，所述驱动气缸内部设置有相应的气门结构以及驱动活塞的行程限位机构。
[0006]优选的，两个所述安装侧面板四角处均贯穿开设有安装长圆槽，所述安装侧面板边部对应安装侧柱端部位置处均开设有U型安装槽，两个所述安装侧面板之间的间距根据安装侧柱的长度进行调整。
[0007]优选的，所述安装套管内侧与对应驱动活塞杆外侧之间紧密贴合，所述固定销同时贯穿安装套管和驱动活塞杆，且固定销端面与安装套管侧面之间保持齐平。
[0008]优选的，两个所述安装套管呈对称安装，且两个钢索连接杆关于驱动活塞杆中轴线呈中心对称分布。
[0009]优选的，所述滑轮支撑架和导向滑轮共有四组，所述驱动气缸的两侧各有两组，四组所述导向滑轮的中心轴线均与驱动气缸的中心轴线相垂直，且所有导向滑轮的中心点均与驱动气缸的中心轴线位于同一高度。
[0010]优选的，所述牵引钢索共有四根，且牵引钢索的安装位置关于驱动气缸的中心点呈两两对称分布，所述牵引钢索均盘绕于对应导向滑轮的外侧。
[0011]优选的，所述牵引钢索的起始端与驱动气缸一端的连接箍环一侧相连接，牵引钢索的末端与驱动气缸另一端的连接箍环另一侧相连接，且两个连接箍环分别位于驱动气缸的顶部和底部。
[0012]优选的，所述磁性导轮内侧与牵引钢索外侧之间紧密贴合，且磁性导轮与牵引钢索之间相互吸引。
[0013]优选的，所述牵引钢索在运动过程中始终处于紧绷状态，且牵引钢索的运动方向始终保持在驱动气缸的轴线方向。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术结构科学合理，使用安全方便：1.通过活塞杆
‑
钢索连接头、牵引钢索和导向滑轮之间的配合组成了一个柔性同步器，有效的确保了自由活塞发动机内部驱动活塞的同步运行，同时利用活塞杆
‑
钢索连接头中心对称的结构设计，以及多组对称排布的导向滑轮和牵引钢索的共同作用，有效的消除了驱动活塞和驱动活塞杆所受到的径向力，从而使驱动活塞运动过程中不会因为额外的径向力而与驱动气缸内壁之间产生额外的摩擦力，进而有效的降低了驱动气缸的磨损速度，延长了自由活塞发动机的使用寿命，降低了自由活塞发动机的使用成本。
[0015]2.通过对同步器结构原理的优化，有效的降低了同步器的安装精度需求，仅需要在同步器的安装过程中保持驱动活塞初始位置的对称，且牵引钢索在安装完成后保持紧绷，便可确保活动在自由活塞发动机运动过程中的同步，从而使活塞杆
‑
钢索连接头和导向滑轮的安装位置更加自由，提高了同步器对使用环境的适应能力，有助于自由活塞发动机
的推广使用。
[0016]3.通过对同步器结构的优化，有效的改变了同步器的分布范围，使同步器的运动组件主要分布在驱动气缸的外侧区域内，且同步器的运动偏移量小，进一步压缩了同步器所需的安装空间，进而降低了自由活塞发动机的整体体积，有效的加速了自由活塞发动机微型化的进程，进一步提高了自由活塞发动机相关产品的推广效率，有效的增加了自由活塞发动机的使用便捷性，同时通过固定支撑和磁性导轮对牵引钢索进行辅助支撑，有效的降低了重力对牵引钢索变形量的影响，进一步提高了同步器的使用性能。
附图说明
[0017]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0018]在附图中：图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术驱动气缸内部的结构示意图；图3是本专利技术安装套管安装的结构示意图；图4是本专利技术牵引钢索分布的结构示意图；图5是本专利技术导向滑轮安装的结构示意图；图6是本专利技术钢索连接杆安装的结构示意图；图7是本专利技术固定销安装的结构示意图；图中标号：1、驱动气缸；2、驱动活塞；3、驱动活塞杆；4、安装侧面板；5、安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器，包括驱动气缸（1），其特征在于：所述驱动气缸（1）内侧对称活动设置有驱动活塞（2），所述驱动活塞（2）一端中部对应驱动气缸（1）两端位置处均固定连接有驱动活塞杆（3）；所述驱动气缸（1）外侧顶部和底部均设置有安装侧面板（4），两个所述安装侧面板（4）两端均通过螺栓固定安装有安装侧柱（5）；两个所述驱动活塞杆（3）端部均套接有安装套管（6），所述安装套管（6）顶端和底端边角位置处均固定连接有钢索连接杆（7），所述钢索连接杆（7）外侧末端开设有安装凹槽（8），所述安装套管（6）顶端中部通过螺纹贯穿连接有固定销（9），所述安装套管（6）、钢索连接杆（7）和安装凹槽（8）共同组成活塞杆
‑
钢索连接头；位于所述驱动气缸（1）底部的安装侧面板（4）两端对称固定安装有滑轮支撑架（10），所述滑轮支撑架（10）内侧顶部通过转轴转动连接有导向滑轮（11）；所述钢索连接杆（7）末端对应安装凹槽（8）内部位置处均套接有连接箍环（12），所述连接箍环（12）两侧均固定连接有牵引钢索（13）；所述安装侧面板（4）内侧对应牵引钢索（13）外侧位置处均通过螺栓连接有固定支撑（14），所述固定支撑（14）端部通过转轴转动连接有磁性导轮（15）。2.根据权利要求1所述的一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器，其特征在于，所述驱动气缸（1）为活塞发动机内部标准的气缸，所述驱动气缸（1）内部设置有相应的气门结构以及驱动活塞（2）的行程限位机构。3.根据权利要求1所述的一种对置式自由活塞发动机的活塞同步器，其特征在于，两个所述安装侧面板（4）四角处均贯穿开设有安装长圆槽，所述安装侧面板（4）边部对应安装侧柱（5）端部位置处均开设有U型安装槽，两个所述安装侧面板（4）之间的间距根据安装侧柱（5）的长度进行调整。4.根据权利要求1所述的一种对置式自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘鑫，孙福芹，黎振，张丽丽，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：