一种并联式自由活塞直线发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种并联式自由活塞直线发电机，涉及自由活塞直线发电机领域，包括直线发电机和至少两对二冲程发动机，直线发电机动子内安装同步构件，每个二冲程发动机的活塞均通过连杆与同步构件相连，以形成并联式结构。本实用新型专利技术通过多组二冲程背置式自由活塞直线发动机并联，共同驱动一个发电机工作，提高输出功率。高输出功率。高输出功率。

【技术实现步骤摘要】
一种并联式自由活塞直线发电机


[0001]本技术涉及自由活塞直线发电机领域，尤其涉及一种并联式自由活塞直线发电机。

技术介绍

[0002]自由活塞直线发电机由内燃机和直线电机组成，常见的自由活塞直线发电机结构主要分为单活塞式、对置双活塞式和背置双活塞式三种。自由活塞直线发电机可以将内燃机产生的热能转换为电能输出，具有摩擦损耗低、热效率高等优势，可作为混合动力汽车增程器单元。
[0003]目前多数自由活塞直线发电机结构中只包含一个气缸或者两个气缸，即使气缸排量较大，整机功率仍可能无法满足增程器需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种并联式自由活塞直线发电机，通过多组二冲程背置式自由活塞直线发动机并联，共同驱动一个发电机工作，提高输出功率。
[0005]为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：
[0006]本技术的实施例提供了一种并联式自由活塞直线发电机，包括直线发电机和至少两对二冲程发动机，直线发电机动子内安装同步构件，每个二冲程发动机的活塞均通过连杆与同步构件相连，以形成并联式结构。
[0007]作为进一步的实现方式，所述同步构件包括多个相互平行的同步杆，每个同步杆对应一对二冲程发动机；
[0008]相邻同步杆之间通过连接杆相连。
[0009]作为进一步的实现方式，所述同步杆与连杆同轴设置，连接杆与同步杆垂直。
[0010]作为进一步的实现方式，所述连接杆与直线发电机端部留有间隙。
[0011]作为进一步的实现方式，所述间隙大于发动机冲程的一半。
[0012]作为进一步的实现方式，所述连接杆与同步杆之间连接加强筋。
[0013]作为进一步的实现方式，所述连杆一端具有球头，连杆的球头端与同步构件相连。
[0014]作为进一步的实现方式，所述球头通过紧固件与同步构件连接。
[0015]作为进一步的实现方式，所述同步杆和连接杆均采用空心结构。
[0016]作为进一步的实现方式，所述连杆与二冲程发动机的活塞同轴设置。
[0017]本技术的有益效果如下：
[0018](1)本技术通过同步构件并联多组二冲程发动机，能够有效保证同一侧的多个活塞同步运动，在增大动子表面积的同时并不会增大太多发电机动子的质量，从而不会影响发电机动子运动的频率，提高自由活塞直线发电机的功率，满足不同功率增程器需求。
[0019](2)本技术采用同步构件可以保证即使出现一缸燃烧较差或失火现象，另一
缸产生的燃烧能量也能保证动子正常运行到另一侧上止点，避免正常运行工况电机从发电状态转换为电动状态的转换问题，提高自由活塞直线发电机稳定运行性能。
[0020](3)本技术同步构件中的连接杆与直线发电机端部具有间隙，能够避免直线发电机动子在做往复运动时，连接杆与直线发电机端部发生碰撞；且同步构件具有加强筋，可以有效的增强同步构件的强度。
[0021](4)本技术通过球头连杆可以牢固连接发电机动子和活塞，同时当发电机动子发生转动时不会带动活塞转动。
附图说明
[0022]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0023]图1是本技术根据一个或多个实施方式的内部结构示意图；
[0024]图2是本技术根据一个或多个实施方式的同步构件结构示意图；
[0025]图3是本技术根据一个或多个实施方式的连杆结构示意图。
[0026]其中，1、直线发电机，2、二冲程发动机，3、同步构件，31、同步杆，32、连接杆，33、加强筋，4、动子，5、连杆，51、球头，6、活塞。
具体实施方式
[0027]实施例一：
[0028]本实施例提供了一种并联式自由活塞直线发电机，包括直线发电机1和至少两对二冲程发动机2，且二冲程发动机2相对于直线发电机1对称设置。
[0029]本实施例以两对二冲程发动机2为例，如图1所示，直线发电机1两端各安装两个二冲程发动机2，各二冲程发动机2位于同一水平面内。每个二冲程发动机2内部的活塞6均通过连杆5与同步构件3连接，通过同步构件3使直线发电机1端部的二冲程发动机2形成并联式结构。
[0030]直线发电机1的动子4内有同步构件3穿过，同步构件3的端部从动子4伸出并与连杆5相连。同步构件3包括同步杆31和连接杆32，每对二冲程发动机2均对应一个同步杆31。
[0031]如图2所示，设置两对二冲程发动机2时，同步构件3包括两个相互平行的同步杆31，两同步杆31之间通过多个间隔设置的连接杆32相连，连接杆32垂直于同步杆31。
[0032]连接杆32的个数可根据实际支撑要求设置，例如两个、三个等。只要满足位于边缘的连接杆32与直线发电机1端部具有间隙δ即可，其中δ>S/2，S为发动机冲程；通过间隙δ避免直线发电机动子4在做往复运动时，连接杆32与直线发电机1端部发生碰撞。
[0033]连接杆32与同步杆31之间设置倾斜的加强筋33，以增加同步构件3的牢固性和稳定性。
[0034]在本实施例中，同步杆31和连接杆32均采用空心结构，以减轻同步构件3的重量，从而增加发电机动子4的运动频率，提高发电机的功率。
[0035]如图3所示，连杆5一端与活塞6连接，另一端具有球头51，连杆5与活塞6、同步杆31均同轴设置。球头51通过紧固件与同步杆31相连，紧固件垂直于同步杆31，通过设置球头51
并不会将连杆5与同步杆31固定死，仅是限制三个方向的位移，并不限制旋转自由度，因此当动子4及同步构件3发生旋转时，活塞6可不转动，不会对活塞6造成损坏，也防止连杆5发生扭转变形。
[0036]本实施例的工作原理为：
[0037]本实施例通过同步构件3并联多组二冲程发动机2，同步杆31将直线发电机1两端二冲程发动机2的活塞6相连。启动过程中，直线发电机1作为电动机使活塞6运行到指定位置，二冲程发动机2点火燃烧，同时直线发电机1再由电动机转化为发电机。
[0038]正常运行过程中，直线发电机1开始工作并输出根据燃烧状况可变的电能。
[0039]正常运行过程中，若直线发电机1第一端(图1所示的左端)两个二冲程发动机2的活塞6到达上止点，则二者理论上同时燃烧，并产生向直线发电机1第二端(图1所示的右端)的燃烧压力，推动动子4向第二端运动。
[0040]由于两端活塞6通过连杆5和同步构件3接，因此，即使存在燃烧循环变动，也能保证两缸活塞6、连杆5和同步构件3及动子4同步运动；当动子4运动到直线发电机1第二端时，直线发电机1第二端的两二冲程发动机2同时到达上止点，同时燃烧，并产生向第一端的燃烧压力，推动动子4向第一端运动。
[0041]在运行过程中，发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并联式自由活塞直线发电机，其特征在于，包括直线发电机和至少两对二冲程发动机，直线发电机动子内安装同步构件，每个二冲程发动机的活塞均通过连杆与同步构件相连，以形成并联式结构。2.根据权利要求1所述的一种并联式自由活塞直线发电机，其特征在于，所述同步构件包括多个相互平行的同步杆，每个同步杆对应一对二冲程发动机；相邻同步杆之间通过连接杆相连。3.根据权利要求2所述的一种并联式自由活塞直线发电机，其特征在于，所述同步杆与连杆同轴设置，连接杆与同步杆垂直。4.根据权利要求2或3所述的一种并联式自由活塞直线发电机，其特征在于，所述连接杆与直线发电机端部留有间隙。5.根据权利要求4所述的一种并联式自由...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓章，唐娟，刘玉琛，杨增锟，张嘉豪，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：新型
国别省市：