专利名称：一种输出直线运动的内燃装置及内燃压力机和内燃液压机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种输出直线运动的内燃装置及压力加工设备。
背景技术：
目前的现有技术中，内燃机是提供旋转运动。压力加工设备主要有锤、液 压机、曲柄压力机、嫁旋压力机等几大类，其工作能量来源于蒸汽、压縮空气、 液压及贮存在飞轮上的动能。使用蒸汽或压縮空气的锤，由于效率低能耗髙， 属于淘汰产品，其余几类也存在设备复杂，制造成本髙的问题。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种输出直线运动(能量)的内燃装置及带有这 种装置的压力加工设备。
众所周知，现有内燃机主要是输出旋转运动，而在生产领域有很多设备需 要直线运动的动力，如各类压力机。为满足这种需要，本发明提供了这样一种 可输出直线运动的内燃装置。
本发明的输出直线运动的内燃装置(以下简称本装置)主要由气缸、活塞、 和活塞杆组成，没有曲轴和连杆，进气压縮过程由空压机完成，直接向气缸内 注入符合燃烧条件的压縮空气及燃油，可燃混合气燃烧产生的压力通过活塞及 活塞杆向外输出，回程(排气过程)用气压、液压或机械方式完成。与传统内 燃机相比本装置具有这样的特点1、没有固定的上下止点，燃烧室容积变动范 围大，燃油量也随之在大范围内变动。2、由于活塞及活塞杆是直线运动，燃烧 能量利用充分。3、由于不能象曲柄连杆机构那样连续运转，其工作速度较低， 但完全能满足压力机的要求。用本装置来驱动锤头(滑块)即构成了内燃压力机，与同类产品相比内燃 压力机具有三大优点1、打击能量大。由于可燃混合气燃烧压力大，汽油在
3-6Mpa,柴油更是在6-9Mpa,所以内燃压力机的打击能量比同缸径的蒸汽、空 气锤至少大三倍以上，甚至可大到十倍。2、节能。按现有内燃机的水平，本内 燃压力机能源利用率可达25-40%(根据使用的燃油不同)，远高于蒸汽、空气锤 的水平(其能源利用率<5%)。 3、可减小设备尺寸及重量，降低设备制造及使用 费用。由于本内燃压力机打击能量大，和同打击能量的设备相比，减少了锤头 (滑块)的行程及重量。也不需要太大的空压站或供应蒸汽，这部份的设备及 使用费都可省去。
用本装置对液压机工作缸的液体直接或间接(通过管路)加压即构成了内 燃液压机，与传统液压机相比，可降低泵站费用，减小设备安装功率，提高设 备的工作速度。
附闺说明
下面结合附图和具体实施方案作进一步详细的说明。
图1是本装置的结构示意图，图2、图3为两种不同气缸结构的示意图，图 4为内燃压力机的结构示意图，图5为内燃液压机的结构示意图。
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如图l所示，本装置主要由气缸l、活塞2、活塞杆3，气缸1上的进、排 气机构，燃料喷入装置，火花塞4构成。运行本装置还须压縮空气。
输出直线运动的内燃装置的工作原理气缸下腔进气，上腔排气，活塞及 活塞杆向上运动，待其到要求的位置，上、下腔排气阀(门)封闭，上腔(燃 烧室)进压缩空气、喷入燃料，可燃混合气达到燃烧条件后火花塞点火，同时
下腔排气，可燃混合气燃烧产生的压力推动活塞及活塞杆向下运动，通过活塞 杆向外输出直线运动(能量)。负载吸收掉全部能量，活塞及活塞杆向下运动速 度被降为零，此时，上腔排气阀打开，下腔排气阀关闭，下腔进压缩气，活塞 向上运动，到设定的位置，即完成一个工作循环。
本装置可使用内燃机能用的各种燃料。.用柴油燃料则可不用火花塞。
根据使用燃料的不同，进入上腔(燃烧室)的压縮空气的压力和温度须达 到燃料燃烧所要求的标准，必要时可将压縮空气加热后再注入气缸。由于有条 件使用氧气，想提高燃烧效率，可在压縮空气中加入氧气。
由于没有固定的上、下止点，因而活塞行程及燃烧室容积也不固定，这样 每次可燃烧的燃料量变化范围大，向外输出的能量范围也大，更能满足加工不
同产品的需要。为了满足不同的需要，还可设计结构如图2和图3的气缸，这 样将获得更大或更小的燃烧室容积。
由于不能象内燃机那样连续运转，回程(排气过程)可用气压、液压或机 械方式驱动活塞及活塞杆向上运动。
在向上腔加注压縮空气，可燃混合气点火燃烧之前，应采取措施避免活塞 及活塞杆向下运动，本实施例是采用封闭下腔的方式，也可采用其它方式。
内燃压力机的
具体实施例方式
如图4所示，本输出直线运动的内燃装置通过活塞杆3与滑块5 (锤头)相 连即构成内燃压力机。从结构上看本内燃压力机与蒸汽-空气锤基本相似，区别 在于，蒸汽-空气锤使用蒸汽或压縮空气作动力，而内燃压力机使用可燃混合气 燃烧产生的髙压气体作动力。因此两者的工作原理也相似，本内燃压力机的操 作控制也可采取与蒸汽-空气锤相似的形式。事实上可较容易的将现有的蒸汽-
空气锤改造成内燃压力机。 内燃液压机的
具体实施例方式
如图5所示，液压机使用输出直线运动的内燃装置对工作缸中的液体6加 压，就构成内燃液压机，本装置可取代高压泵，并能提髙液压机的工作速度， 降低泵站投资费用和安装功率。
权利要求
1.一种输出直线运动的内燃装置，包括气缸(1)、活塞(2)、活塞杆(3)，气缸(1)上的进、排气机构、回程机构，燃料喷入装置，压缩空气供应装置。其特征在于通过向气缸(1)上腔注入符合燃烧要求的压缩空气，取代进气压缩过程；气缸(1)内的可燃混合气燃烧产生高温高压气体，高温高压气体推动活塞(2)及活塞杆(3)作直线运动，其动能由外负载来平衡。
2. —种内燃压力机，其特征在于滑块(5)的工作能量来自权利要求l所述的 输出直线运动的内燃装置。
3. —种内燃液压机，其特征在于工作缸的液体压力由权利要求1所述的输出 直线运动的内燃装置产生。
全文摘要
本发明涉及一种可输出直线运动的内燃装置，该装置可用在压力设备上。包括气缸(1)、活塞(2)、活塞杆(3)，气缸(1)上的进、排气机构，燃料喷入装置，压缩空气供应装置。通过向气缸内注入压缩空气和燃料，使可燃混合气在气缸内燃烧产生高温高压气体，高温高压气体推动活塞及活塞杆向外作直线运动。为压力加工设备提供了一种新的动力。
文档编号F02B71/04GK101196140SQ200610022449
公开日2008年6月11日 申请日期2006年12月8日 优先权日2006年12月8日
发明者王立涛 申请人:王立涛