记忆合金液压发动机系统技术方案

本发明专利技术提供了一种记忆合金液压发动机系统，包括第一记忆合金组件、第二记忆合金组件、第一液压缸、第二液压缸和花轴等结构，在该方案中，通过第一记忆合金组件、第二记忆合金组件的交替伸长和收缩，使第一液压缸和第二液压缸交替输出流体并推动花轴转动，从而实现了花轴的连续单向转动和动力输出；并且，本方案中的记忆合金组件在恢复至母相前，通过第一液压缸和第二液压缸中的流体流动对合金组件施加诱导压力，在诱导压力的作用下，记忆合金组件恢复至母相产生的恢复能大大增加，从而提高了记忆合金液压发动机系统的动力输出能力，提高了对热能的回收利用率。了对热能的回收利用率。了对热能的回收利用率。

【技术实现步骤摘要】
记忆合金液压发动机系统


[0001]本专利技术涉及记忆合金驱动
，具体而言，涉及一种记忆合金液压发动机系统。

技术介绍

[0002]将热能直接转换为电能的技术已经比较成熟，比如使用热电转换技术的温差发电机，其电转换效率非常低，因此不太可能会成为车载技术使用；大多数机动车和交通工具的发动机系统工作中都会排出大量的废热，包括内燃机、涡轮机和燃料电池系统，如果可以通过高效手段将这些热能再利用从而直接转换为移动动力，那么可以直接提升10～40％的移动动力效率，比如内燃机的70％热量就是被排出浪费了。
[0003]记忆合金的出现使这一节能新领域出现新的契机，记忆合金实际上是一类高热膨胀系数和高应变能力的金属，它们可以因温度环境变化或磁等其他环境变化诱导产生相变形，通过比其他金属更优秀的弹性变形和回复原型能力加载和卸载能量形成循环。但现有的使用记忆合金结构进行动力输出的装置，通常都是通过温度变化诱导产生相变形，记忆合金结构恢复至母相时因温度产生的恢复能比较低，造成动力输出能力和总体效率较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种记忆合金液压发动机系统，以提高现有的记忆合金结构动力输出装置的动力输出能力，提高热能回收利用率。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种记忆合金液压发动机系统，其特征在于，包括动力系统，动力系统包括第一记忆合金组件、第二记忆合金组件、第一液压缸、第二液压缸和花轴，第一记忆合金组件、第二记忆合金组件均在反复温度变化下反复伸缩，第一记忆合金组件的反复伸缩驱动第一液压缸的活塞往返移动，第二记忆合金组件的反复伸缩驱动第二液压缸的活塞往返移动；其中，在第一记忆合金组件伸长的情况下第二记忆合金组件收缩，第一液压缸的一部分流体被推入花轴的腔体内以带动花轴单向转动；在第二记忆合金组件伸长的情况下第一记忆合金组件收缩，第二液压缸的一部分流体被推入花轴的腔体内以带动花轴单向转动；第一记忆合金组件在恢复到母相前，第一液压缸和第二液压缸之间产生流体交换，以通过流体的作用力对第一记忆合金组件施加恢复母相的诱导压力；第二记忆合金组件在恢复到母相前，第一液压缸和第二液压缸之间产生流体交换，以通过流体的作用力对第二记忆合金组件施加恢复母相的诱导压力。
[0006]进一步地，动力系统还包括诱导通道，第一液压缸和第二液压缸通过诱导通道连通，第一记忆合金组件受到的诱导压力能设定为第一记忆合金组件恢复到母相时产生的恢复能的1/11～1/9，第二记忆合金组件受到的诱导压力能设定为第二记忆合金组件恢复到母相时产生的恢复能的1/11～1/9。
[0007]进一步地，花轴包括转轴、第一推块、第二推块以及围绕转轴的第一环形通道和第二环形通道，第一推块和转轴固定连接且位于第一环形通道内，第二推块和转轴固定连接
且位于第二环形通道内；第一液压缸和第一环形通道连通以推动第一推块单向转动，第二液压缸和第二环形通道连通以推动第二推块单向转动，且第一推块和第二推块被交替推动，以实现花轴的连续单向转动。
[0008]进一步地，动力系统还包括第一阀门和第二阀门，第一液压缸具有用于和第一环形通道连通的出液口和回液口；第一记忆合金组件伸长的情况下，第一阀门打开出液口并关闭回液口，第一记忆合金组件收缩的情况下，第一阀门关闭出液口并打开回液口；第二阀门的结构和第一阀门相同，第二阀门控制第二液压缸和第二环形通道的通断。
[0009]进一步地，第一阀门通过第一液压缸输出的流体以及第一推块的推动切换开闭，第一阀门为三维编织的碳纤维编织体，第二阀门和第一阀门的结构和材料相同。
[0010]进一步地，第一记忆合金组件的疲劳应力不超过90mpa、工作正应变不超过6％、工作切应变不超过1％；第一记忆合金组件包括大于50个且并排设置的记忆合金弹簧，记忆合金弹簧的材料为TiNi记忆合金，记忆合金弹簧的弹簧丝的直径为1～5mm，弹簧丝进行激光喷丸处理，弹簧丝的喷丸深度为直径的8％～12％；第二记忆合金组件和第一记忆合金组件的结构和材料相同。
[0011]进一步地，动力系统还包括大齿轮、小齿轮和动力输出轴，大齿轮和花轴连接并随花轴转动，小齿轮和大齿轮啮合，动力输出轴和小齿轮连接并随小齿轮转动。
[0012]进一步地，动力系统还包括第一管路、第二管路，第一管路内的流体温度高于第二管路内的流体温度，第一管路和第二管路内的流体交替流过第一记忆合金组件、第二记忆合金组件；其中，第一管路内的流体流过第一记忆合金组件时第二管路内的流体流过第二记忆合金组件，第一管路内的流体流过第二记忆合金组件时第二管路内的流体流过第一记忆合金组件。
[0013]进一步地，动力系统为两个，两个动力系统分别为高温动力系统和中温动力系统，高温动力系统中的第一管路内的流体温度为120℃～170℃，高温动力系统中的第二管路内的流体温度为20℃～30℃；中温动力系统中的第一管路内的流体温度为80℃～100℃，中温动力系统中的第二管路内的流体温度为20℃～30℃。
[0014]进一步地，记忆合金液压发动机系统应用于车辆或飞行器，高温动力系统中的第一管路内的流体来源于车辆或飞行器中的废热高温蒸汽或压气机高温空气循环，高温动力系统中的第二管路内的流体来源于车辆或飞行器中的常温防冻液循环；中温动力系统中的第一管路内的流体来源于高温动力系统中的第一管路换热后输出的流体，或中温动力系统中的第一管路、第二管路内的流体分别来源于车辆或飞行器中的废热高温和常温防冻液循环。
[0015]进一步地，第一阀门包括进口挡板和出口挡板，进口挡板和出口挡板的连接处有铰接轴，进口挡板和出口挡板在推力作用下共同绕铰接轴转动，进口挡板打开出液口的情况下出口挡板关闭回液口，进口挡板关闭出液口的情况下出口挡板打开回液口，进口挡板和出口挡板为不加入基体的三维编织的碳纤维编织体。
[0016]应用本专利技术的技术方案，提供了一种记忆合金液压发动机系统，包括动力系统，动力系统包括第一记忆合金组件、第二记忆合金组件、第一液压缸、第二液压缸和花轴，第一记忆合金组件、第二记忆合金组件均在反复温度变化下反复伸缩，第一记忆合金组件的反复伸缩驱动第一液压缸的活塞往返移动，第二记忆合金组件的反复伸缩驱动第二液压缸的
活塞往返移动；其中，在第一记忆合金组件伸长的情况下第二记忆合金组件收缩，第一液压缸的一部分流体被推入花轴的腔体内以带动花轴单向转动；在第二记忆合金组件伸长的情况下第一记忆合金组件收缩，第二液压缸的一部分流体被推入花轴的腔体内以带动花轴单向转动；第一记忆合金组件在恢复到母相前，第一液压缸和第二液压缸之间产生流体交换，以通过流体的作用力对第一记忆合金组件施加恢复母相的诱导压力；第二记忆合金组件在恢复到母相前，第一液压缸和第二液压缸之间产生流体交换，以通过流体的作用力对第二记忆合金组件施加恢复母相的诱导压力。在该方案中，通过第一记忆合金组件、第二记忆合金组件的交替伸长和收缩，使第一液压缸和第二液压缸交替输出流体并推动花轴转动，从而实现了花轴的连续单向转动和动力输出；并且，本方案中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种记忆合金液压发动机系统，其特征在于，包括动力系统，所述动力系统包括第一记忆合金组件(10)、第二记忆合金组件(20)、第一液压缸(31)、第二液压缸(32)和花轴(40)，所述第一记忆合金组件(10)、所述第二记忆合金组件(20)均在反复温度变化下反复伸缩，所述第一记忆合金组件(10)的反复伸缩驱动所述第一液压缸(31)的活塞往返移动，所述第二记忆合金组件(20)的反复伸缩驱动所述第二液压缸(32)的活塞往返移动；其中，在所述第一记忆合金组件(10)伸长的情况下所述第二记忆合金组件(20)收缩，所述第一液压缸(31)的一部分流体被推入所述花轴(40)的腔体内以带动所述花轴(40)单向转动；在所述第二记忆合金组件(20)伸长的情况下所述第一记忆合金组件(10)收缩，所述第二液压缸(32)的一部分流体被推入所述花轴(40)的腔体内以带动所述花轴(40)单向转动；所述第一记忆合金组件(10)在恢复到母相前，所述第一液压缸(31)和所述第二液压缸(32)之间产生流体交换，以通过流体的作用力对所述第一记忆合金组件(10)施加恢复母相的诱导压力；所述第二记忆合金组件(20)在恢复到母相前，所述第一液压缸(31)和所述第二液压缸(32)之间产生流体交换，以通过流体的作用力对所述第二记忆合金组件(20)施加恢复母相的诱导压力。2.根据权利要求1所述的记忆合金液压发动机系统，其特征在于，所述动力系统还包括诱导通道(33)，所述第一液压缸(31)和所述第二液压缸(32)通过所述诱导通道(33)连通，所述第一记忆合金组件(10)受到的诱导压力能设定为所述第一记忆合金组件(10)恢复到母相时产生的恢复能的1/11～1/9，所述第二记忆合金组件(20)受到的诱导压力能设定为所述第二记忆合金组件(20)恢复到母相时产生的恢复能的1/11～1/9。3.根据权利要求1所述的记忆合金液压发动机系统，其特征在于，所述花轴(40)包括转轴(41)、第一推块(42)、第二推块以及围绕所述转轴(41)的第一环形通道(43)和第二环形通道，所述第一推块(42)和所述转轴(41)固定连接且位于所述第一环形通道(43)内，所述第二推块和所述转轴(41)固定连接且位于所述第二环形通道内；所述第一液压缸(31)和所述第一环形通道(43)连通以推动所述第一推块(42)单向转动，所述第二液压缸(32)和所述第二环形通道连通以推动所述第二推块单向转动，且所述第一推块(42)和所述第二推块被交替推动，以实现所述花轴(40)的连续单向转动。4.根据权利要求3所述的记忆合金液压发动机系统，其特征在于，所述动力系统还包括第一阀门(51)和第二阀门(52)，所述第一液压缸(31)具有用于和所述第一环形通道(43)连通的出液口(311)和回液口(312)；所述第一记忆合金组件(10)伸长的情况下，所述第一阀门(51)打开所述出液口(311)并关闭所述回液口(312)，所述第一记忆合金组件(10)收缩的情况下，所述第一阀门(51)关闭所述出液口(311)并打开所述回液口(312)；所述第二阀门(52)的结构和所述第一阀门(51)相同，所述第二阀门(52)控制所述第二液压缸(32)和所述第二环形通道的通断。5.根据权利要求4所述的记忆合金液压发动机系统，其特征在于，所述第一阀门(51)通过所述第一液压缸(31)输出的流体以及所述第一推块(42)的推动切换开闭，所述第一阀门(51)为三维编织的碳纤维编织体，所述第二阀门(52)...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁宗立，林晓斌，袁宗正，
申请(专利权)人：北京海神动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：