一種熱能動力發(fā)動機輸出功率調(diào)速器及其調(diào)速方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于機械能輸出調(diào)速裝置領(lǐng)域，尤其是高壓熱能動力設(shè)備動力輸出平衡調(diào)速裝置領(lǐng)域。具體是一種熱能動力發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，在高壓熱能動力設(shè)備高壓氣缸的輸出同心軸左右兩邊設(shè)置大齒輪和小齒輪，并在輸出軸左右兩邊設(shè)置與之配合的小齒輪和大齒輪；輸出同心軸上的大齒輪與輸出軸上的小齒輪配合，構(gòu)成加速機構(gòu)；輸出同心軸上的小齒輪與輸出軸上的大齒輪配合，構(gòu)成減速機構(gòu)。本發(fā)明具有高溫氣體在高壓氣缸內(nèi)熱能利用率高達(dá)80%以上；克服了輸出軸旋轉(zhuǎn)快慢不穩(wěn)定，容易斷裂；克服了高壓氣缸容易爆缸；輸出軸轉(zhuǎn)速均勻，輸出功率穩(wěn)定；制造和拆裝便捷；能長時間穩(wěn)定工作。
【專利說明】一種熱能動力發(fā)動機輸出功率調(diào)速器及其調(diào)速方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機械能輸出調(diào)速裝置領(lǐng)域，尤其是高壓熱能動力設(shè)備動力輸出平衡調(diào)速裝置領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]高壓熱能動力設(shè)備需要向氣缸內(nèi)噴射工質(zhì)，工質(zhì)霧化后高溫快速膨脹產(chǎn)生高壓工質(zhì)氣體，推動活塞做功，高壓熱能動力設(shè)備是一種利用高溫氣體做功的動力設(shè)備，氣缸內(nèi)的活塞在進(jìn)氣和排氣速度一樣時，高溫氣體熱能利用率低，工質(zhì)進(jìn)入氣缸不能快速氣化膨脹，氣化片散熱慢，熱能利用率低；霧化工質(zhì)氣體吸入時間快，氣化片無法吸收高溫?zé)崮?，熱量損耗較多。如果活塞上的曲軸直接連接輸出軸，會導(dǎo)致動力在輸出軸上的速度和力度不均勻，輸出軸時快時慢，運行一段時間后會斷裂，甚至?xí)?dǎo)致氣缸爆缸，整個熱能動力設(shè)備無法長時間穩(wěn)定工作。如中國專利 201410177352.4,201410177354.3,201410177321.9、201410177315.3,201410177406.7,201410177409.0,201410177416.0,201410177835.4、201410177325.7,201410177867.4,201410177313.4,201410177351.X,201410177361.3、201410177365.1,201410177469.2,201410177834.X,201410177324.2,201410177311.5、201410177314.9,201410177788.3,201410177528.6中描述的高壓熱能動力設(shè)備，熱能利用效率不高，存在做功功率不能穩(wěn)定輸出，長時間做功會導(dǎo)致輸出軸斷裂或爆缸等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種能穩(wěn)定輸出動能的調(diào)速機械結(jié)構(gòu)，使得高壓氣缸內(nèi)的活塞在進(jìn)氣緩沖一定時間后快速膨脹，快速排氣使得高壓氣缸的氣化片具有一定吸熱時間，使進(jìn)入氣缸氣化片的高溫氣體被吸收利用產(chǎn)生高壓工質(zhì)氣體推動活塞產(chǎn)生強有力的機械能，高壓氣缸進(jìn)氣快速，緩沖后快速排氣產(chǎn)生時間差，這種緩沖時間使得高溫?zé)崮鼙粴饣咝眨a(chǎn)生的機械能推動活塞帶動輸出同心軸旋轉(zhuǎn)，輸出同心軸不穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速調(diào)速至穩(wěn)定傳遞給輸出軸是本發(fā)明要解決的技術(shù)問題；
[0004]解決本發(fā)明技術(shù)問題的技術(shù)方法是:快速拉動高壓氣缸內(nèi)的活塞進(jìn)氣，緩沖一定時間后快速排氣，使得進(jìn)入高壓氣缸內(nèi)的霧化工質(zhì)能夠被氣化片快速氣化，熱能被氣化片充分吸收利用，高壓氣缸產(chǎn)生高壓推力推動活塞產(chǎn)生強有力的機械能。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種熱能動力發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是，在高壓熱能動力設(shè)備高壓氣缸的輸出同心軸左右兩邊設(shè)置大齒輪和小齒輪，并在輸出軸左右兩邊設(shè)置與之配合的小齒輪和大齒輪；輸出同心軸上的大齒輪與輸出軸上的小齒輪配合，構(gòu)成加速機構(gòu)；輸出同心軸上的小齒輪與輸出軸上的大齒輪配合，構(gòu)成減速機構(gòu)；使得高壓氣缸排氣時加速。
[0006]進(jìn)一步,優(yōu)選大齒輪與小齒輪采用耦合齒輪結(jié)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步，優(yōu)選大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步，優(yōu)選大齒輪與小齒輪采用摩擦式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪為大摩擦輪和小摩擦輪。
[0009]進(jìn)一步，優(yōu)選大齒輪與小齒輪采用摩擦式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪為大摩擦片和小摩擦片。
[0010]進(jìn)一步，優(yōu)選在高壓熱能動力設(shè)備高壓氣缸的輸出同心軸左右兩邊設(shè)置大齒輪和小齒輪，并在輸出軸左右兩邊設(shè)置與之I禹合的小齒輪和大齒輪；輸出同心軸上的大齒輪與輸出軸上的小齒輪耦合，構(gòu)成加速機構(gòu)；輸出同心軸上的小齒輪與輸出軸上的大齒輪耦合，構(gòu)成減速機構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步，所述大齒輪與小齒輪齒數(shù)比根據(jù)發(fā)動機功率與轉(zhuǎn)速設(shè)置。
[0012]進(jìn)一步,優(yōu)選大齒輪與小齒輪齒數(shù)比為8:1或10:1稱合齒。
[0013]進(jìn)一步，優(yōu)選輸出同心軸一邊是180度半齒大齒輪f禹合360度全齒小齒輪；輸出同心軸另一邊是360度全齒大齒輪耦合180度半齒小齒輪。
[0014]進(jìn)一步,優(yōu)選大齒輪與小齒輪采用鎖定式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪均為360度全齒結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪輪流鎖定工作。
[0015]進(jìn)一步,優(yōu)選大齒輪與小齒輪采用鎖定式結(jié)構(gòu),大齒輪和小齒輪均為360度全摩擦輪結(jié)構(gòu)，大摩擦輪和小摩擦輪輪流鎖定工作。
[0016]進(jìn)一步，所述大齒輪與小齒輪米用稱合齒輪結(jié)構(gòu)，優(yōu)選輸出同心軸一邊是180度半齒大齒輪耦合360度全齒小齒輪；輸出同心軸另一邊是360度全齒大齒輪耦合180度半齒小齒輪。
[0017]進(jìn)一步,所述大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu),大齒輪和小齒輪均為360度耦合齒輪結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪輪流離合工作。
[0018]進(jìn)一步，所述大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪均為360度摩擦輪結(jié)構(gòu)，大摩擦輪和小摩擦輪輪流離合工作。
[0019]進(jìn)一步，所述大齒輪與小齒輪采用摩擦式結(jié)構(gòu)，優(yōu)選輸出同心軸一邊是180度半摩擦大摩擦輪配合360度全摩擦小摩擦輪；輸出同心軸另一邊是360度全摩擦大摩擦輪配合180度半摩擦小摩擦輪。
[0020]進(jìn)一步，所述大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu)，優(yōu)選大齒輪和小齒輪均為360度全齒結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪輪流離合工作。
[0021]進(jìn)一步，在所述大齒輪與小齒輪中部設(shè)置調(diào)整齒輪彈簧。
[0022]上述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器的調(diào)速方法是:高壓氣缸上的活塞通過連桿連接曲軸，曲軸固定在輸出同心軸上，曲軸帶動輸出同心軸旋轉(zhuǎn)，輸出同心軸一邊設(shè)置大齒輪配合小齒輪進(jìn)行加速，另一邊設(shè)置小齒輪配合大齒輪進(jìn)行減速，使活塞排氣時加速8-10倍，霧化工質(zhì)在氣化片上緩沖一定時間后快速排出；曲軸連接同心輸出軸，同心輸出軸和輸出軸之間通過大齒輪和小齒輪進(jìn)行加減速緩沖，使高溫?zé)崮茉诟邏簹飧變?nèi)能夠被氣化片充分吸收產(chǎn)生動能，同時又能使輸出軸均勻旋轉(zhuǎn)，達(dá)到調(diào)速目的。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點是:高溫?zé)崮茉诟邏簹飧變?nèi)熱能利用率高達(dá)80%以上；克服了輸出軸旋轉(zhuǎn)快慢不穩(wěn)定，容易斷裂；克服了高壓氣缸容易爆缸；輸出軸轉(zhuǎn)速均勻，輸出功率穩(wěn)定；制造和拆裝便捷；能長時間穩(wěn)定工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明齒輪式結(jié)構(gòu)減速裝置示意圖；
圖3是本發(fā)明齒輪式結(jié)構(gòu)加速裝置示意圖；
圖中:1為活塞；2為連桿；3為曲軸；4為輸出同心軸；5為大齒輪；6為小齒輪；7為輸出軸。

【具體實施方式】
[0025]參照附圖，更詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。在如中國專利201410177352.4、201410177354.3,201410177321.9,201410177315.3,201410177406.7,201410177409.0、201410177416.0,201410177835.4,201410177325.7,201410177867.4,201410177313.4、201410177351.X,201410177361.3,201410177365.1,201410177469.2,201410177834.X、201410177324.2,201410177311.5,201410177314.9,201410177788.3,201410177528.6 中描述的高壓熱能動力設(shè)備輸出軸設(shè)置調(diào)速器。
[0026]實施例1
上述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器采用齒輪式結(jié)構(gòu)，包括活塞1、連桿2、曲軸3、輸出同心軸4、大齒輪5、小齒輪6和輸出軸7，活塞I通過連桿2連接曲軸3，曲軸3固定在輸出同心軸4上；在輸出同心軸4左右兩邊設(shè)置大齒輪5和小齒輪6,并在輸出軸7左右兩邊設(shè)置與之配合的小齒輪5和大齒輪6，輸出同心軸4上的大齒輪5配合輸出軸7上的小齒輪6，輸出同心軸4上的小齒輪6配合輸出軸7上的大齒輪5，大齒輪5和小齒輪6組成齒輪耦合式結(jié)構(gòu)；所述大齒輪5與小齒輪6齒數(shù)比為10:1效果最好，其次是8:1，其他奇數(shù)比9:1 ；
加速結(jié)構(gòu)是所述大齒輪5與小齒輪6所采用的齒輪結(jié)構(gòu)是輸出同心軸4上的大齒輪5為180度半齒結(jié)構(gòu)，輸出軸7上的小齒輪6為360度全齒結(jié)構(gòu)；
減速結(jié)構(gòu)是所述大齒輪5與小齒輪6所采用的齒輪結(jié)構(gòu)是輸出同心軸4上的大齒輪5為360度全齒結(jié)構(gòu)，輸出軸7上的小齒輪6為180度半齒結(jié)構(gòu)；
當(dāng)高壓氣缸進(jìn)氣時，輸出同心軸4右邊大齒輪5有齒部分與輸出軸7上的小齒輪6耦合，輸出同心軸4左邊小齒輪6無齒部分與輸出軸7上的大齒輪5同步耦合；
當(dāng)高壓氣缸排氣時，輸出同心軸4左邊小齒輪6半齒部分與輸出軸7上的大齒輪5耦合，輸出同心軸4右邊大齒輪5無齒部分與輸出軸7上的小齒輪6同步耦合；
形成左右兩邊的齒輪耦合式結(jié)構(gòu)輪流工作。
[0027]實施例2
上述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器米用離合式結(jié)構(gòu)，包括活塞1、連桿2、曲軸3、輸出同心軸4、大齒輪5、小齒輪6和輸出軸7，活塞I通過連桿2連接曲軸3，曲軸3固定在輸出同心軸4上；在輸出同心軸4左右兩邊設(shè)置大齒輪5和小齒輪6,并在輸出軸7左右兩邊設(shè)置與之配合的小齒輪5和大齒輪6，輸出同心軸4上的大齒輪5配合輸出軸7上的小齒輪6，輸出同心軸4上的小齒輪6配合輸出軸7上的大齒輪5，大齒輪5和小齒輪6組成齒輪耦合式結(jié)構(gòu)；所述大齒輪5與小齒輪6齒數(shù)比為10:1效果最好，其次是8:1 ;所述大齒輪5與小齒輪6均采用齒輪結(jié)構(gòu)是360度全齒結(jié)構(gòu)；左右兩邊離合式輪流工作；
當(dāng)高壓氣缸排氣時，輸出同心軸4左邊小齒輪6與輸出軸7上的大齒輪5耦合工作，此時輸出同心軸4右邊大齒輪5與輸出軸7上的小齒輪6尚開不工作； 當(dāng)高壓氣缸進(jìn)氣時，輸出同心軸4右邊大齒輪5與輸出軸7上的小齒輪6耦合工作，此時輸出同心軸4左邊小齒輪6與輸出軸7上的大齒輪5尚開不工作；
形成左右兩邊的齒輪離合式結(jié)構(gòu)輪流工作。
[0028]實施例3
上述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器米用離合式結(jié)構(gòu)，包括活塞1、連桿2、曲軸3、輸出同心軸4、大齒輪5、小齒輪6和輸出軸7，活塞I通過連桿2連接曲軸3，曲軸3固定在輸出同心軸4上；在輸出同心軸4左右兩邊設(shè)置大齒輪5和小齒輪6,并在輸出軸7左右兩邊設(shè)置與之配合的小齒輪5和大齒輪6，輸出同心軸4上的大齒輪5配合輸出軸7上的小齒輪6，輸出同心軸4上的小齒輪6配合輸出軸7上的大齒輪5，大齒輪5和小齒輪6組成摩擦式結(jié)構(gòu)；所述大齒輪5與小齒輪6齒數(shù)比為10:1效果最好，其次是8:1 ;所述大齒輪5與小齒輪6均采用耐磨橡膠材質(zhì)的摩擦輪；左右兩邊摩擦輪同時工作；
當(dāng)高壓氣缸排氣時，輸出同心軸4左邊小齒輪6與輸出軸7上的大齒輪5摩擦工作，此時輸出同心軸4右邊大齒輪5與輸出軸7上的小齒輪6同步工作；
當(dāng)高壓氣缸進(jìn)氣時，輸出同心軸4右邊大齒輪5與輸出軸7上的小齒輪6摩擦工作，此時輸出同心軸4左邊小齒輪6與輸出軸7上的大齒輪5同步工作；
形成左右兩邊的齒輪摩擦式結(jié)構(gòu)同時工作。
[0029]實施例4
上述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器米用離合式結(jié)構(gòu)，包括活塞1、連桿2、曲軸3、輸出同心軸4、大齒輪5、小齒輪6和輸出軸7，活塞I通過連桿2連接曲軸3，曲軸3固定在輸出同心軸4上；在輸出同心軸4左右兩邊設(shè)置大齒輪5和小齒輪6,并在輸出軸7左右兩邊設(shè)置與之配合的小齒輪5和大齒輪6，輸出同心軸4上的大齒輪5配合輸出軸7上的小齒輪6，輸出同心軸4上的小齒輪6配合輸出軸7上的大齒輪5，大齒輪5和小齒輪6組成齒輪耦合式結(jié)構(gòu)；所述大齒輪5與小齒輪6齒數(shù)比為10:1效果最好，其次是8:1 ;所述大齒輪5與小齒輪6均采用齒輪結(jié)構(gòu)是360度全齒結(jié)構(gòu)；左右兩邊鎖定式輪流工作；
當(dāng)高壓氣缸排氣時，輸出同心軸4左邊小齒輪6與輸出軸7上的大齒輪5鎖定工作，此時輸出同心軸4右邊大齒輪5與輸出軸7上的小齒輪6非鎖定不工作；
當(dāng)高壓氣缸進(jìn)氣時，輸出同心軸4右邊大齒輪5與輸出軸7上的小齒輪6鎖定工作，此時輸出同心軸4左邊小齒輪6與輸出軸7上的大齒輪5非鎖定不工作；
形成左右兩邊的齒輪鎖定式結(jié)構(gòu)輪流工作。
【權(quán)利要求】
1.一種熱能動力發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是，在高壓熱能動力設(shè)備高壓氣缸的輸出同心軸左右兩邊設(shè)置大齒輪和小齒輪，并在輸出軸左右兩邊設(shè)置與之配合的小齒輪和大齒輪；輸出同心軸上的大齒輪與輸出軸上的小齒輪配合，構(gòu)成加速機構(gòu)；輸出同心軸上的小齒輪與輸出軸上的大齒輪配合，構(gòu)成減速機構(gòu)；高壓氣缸排氣時加速。
2.如權(quán)利要求1所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述大齒輪與小齒輪采用耦合齒輪結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述大齒輪與小齒輪采用摩擦式結(jié)構(gòu)或大齒輪和小齒輪為大摩擦輪和小摩擦輪或大齒輪和小齒輪為大摩擦片和小摩擦片。
5.如權(quán)利要求1所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述在高壓熱能動力設(shè)備高壓氣缸的輸出同心軸左右兩邊設(shè)置大齒輪和小齒輪，并在輸出軸左右兩邊設(shè)置與之耦合的小齒輪和大齒輪；輸出同心軸上的大齒輪與輸出軸上的小齒輪I禹合，構(gòu)成加速機構(gòu)；輸出同心軸上的小齒輪與輸出軸上的大齒輪耦合，構(gòu)成減速機構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述所述大齒輪與小齒輪齒數(shù)比根據(jù)發(fā)動機功率與轉(zhuǎn)速設(shè)置。
7.如權(quán)利要求2所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述大齒輪與小齒輪齒數(shù)比為8:1或10:1耦合齒。
8.如權(quán)利要求5所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述輸出同心軸一邊是180度半齒大齒輪耦合360度全齒小齒輪；輸出同心軸另一邊是360度全齒大齒輪耦合180度半齒小齒輪；或所述大齒輪與小齒輪采用鎖定式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪均為360度全齒結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪輪流鎖定工作；或所述大齒輪與小齒輪采用鎖定式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪均為360度全摩擦輪結(jié)構(gòu)，大摩擦輪和小摩擦輪輪流鎖定工作；或所述大齒輪與小齒輪米用I禹合齒輪結(jié)構(gòu)，輸出同心軸一邊是180度半齒大齒輪I禹合360度全齒小齒輪；輸出同心軸另一邊是360度全齒大齒輪耦合180度半齒小齒輪；或所述大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪均為360度耦合齒輪結(jié)構(gòu),大齒輪和小齒輪輪流離合工作；或所述大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪均為360度摩擦輪結(jié)構(gòu)，大摩擦輪和小摩擦輪輪流離合工作；或所述大齒輪與小齒輪采用摩擦式結(jié)構(gòu)，輸出同心軸一邊是180度半摩擦大摩擦輪配合360度全摩擦小摩擦輪；輸出同心軸另一邊是360度全摩擦大摩擦輪配合180度半摩擦小摩擦輪；或所述大齒輪與小齒輪采用離合式結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪均為360度全齒結(jié)構(gòu)，大齒輪和小齒輪輪流離合工作。
9.如權(quán)利要求1所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器，其特征是:所述在所述大齒輪與小齒輪中部設(shè)置調(diào)整齒輪彈簧。
10.如權(quán)利要求1-9任一項所述發(fā)動機輸出功率調(diào)速器的調(diào)速方法是:高壓氣缸上的活塞通過連桿連接曲軸，曲軸固定在輸出同心軸上，曲軸帶動輸出同心軸旋轉(zhuǎn)，輸出同心軸一邊設(shè)置大齒輪配合小齒輪進(jìn)行加速，另一邊設(shè)置小齒輪配合大齒輪進(jìn)行減速，使活塞排氣時加速8-10倍，霧化工質(zhì)在氣化片上緩沖一定時間后快速排出；曲軸連接同心輸出軸，同心輸出軸和輸出軸之間通過大齒輪和小齒輪進(jìn)行加減速緩沖，使高溫?zé)崮茉诟邏簹飧變?nèi)能夠被氣化片充分吸收產(chǎn)生動能，同時又能使輸出軸均勻旋轉(zhuǎn)，達(dá)到調(diào)速目的。
【文檔編號】F02D31/00GK104265475SQ201410481430
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月21日
【發(fā)明者】郭遠(yuǎn)軍 申請人:郭遠(yuǎn)軍