循环螺旋活塞马达或发动的制造方法
【专利摘要】一种循环螺旋活塞马达或发动机，在导杆外圆表面或机架的导孔或原动力转轮的导孔内设有多条供定位导轨珠沿其滑行的循环螺旋槽；循环螺旋槽是由正向旋转180度的正向螺旋槽和反向旋转180度的反向螺旋槽首尾相切连接而成的一条循环螺旋转动的沟槽。它通过调整螺旋槽直径与螺旋槽螺距以及活塞直径的关系数值，实现马达或发动机低能耗、高速度和大扭力的并存优点，它与普通的气压马达和液压马达相比，在同样的速度时，其扭力要大很多；当在同样的扭力时，其速度要高很多；在同速度同扭力情况下，其要节能很多。
【专利说明】循环螺旋活塞马达或发动机
[0001]【【技术领域】】
[0002]本实用新型涉及一种节能装置，适用于气压马达、液压马达和燃料式活塞发动机，尤其是指循环螺旋槽加活塞构成的气压马达、液压马达、或内燃发动机。
[0003]【【背景技术】】
[0004]目前普通气压马达和液压马达在速度与扭力之间存在矛盾状态:速度高的扭力小，扭力大的速度低，其根本原因与活塞缸的内容积有直接关系，内容积小时气体或液体的灌注时间少速度就快，但是扭力很小，原因在于容积小、受力面积小，所以工作压力小，扭力就小；反之，内容积大，气体或液体的灌注时间长，速度就慢，但扭力会随之增大，原因在于活塞的直径增大受力面积加大容积随之增大而增加了压力和内容积。综上所述，目前的气压马达和液压马达要高速度，扭力就变小，而要大扭力就得降低速度。
[0005]目前的曲轴发动机在速度、扭力和能耗之间同样存在矛盾，速度高、扭力大的发动机都是靠高能耗来实现。能耗小的发动机其速度与扭力却不大，其根本原因也是与活塞缸的内容积有直接关系，而内容积与曲轴的运转半径也有直接关系。曲轴半径越大，内容积越大，能耗就越大，速度就会越高，扭力越大。反之，曲轴半径越小，内容积越小，能耗就越小，速度就会越低，扭力越小。
[0006]综上所述，目前的气压马达、液压马达、曲轴活塞发动机的缺点都集中体现在内容积、速度、扭力二者之间的矛盾上。
[0007]【实用新型内容】
[0008]本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足，提供了一种结构合理、高速且大扭力的节能循环螺旋活塞马达或发动机。
[0009]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用下述技术方案:
[0010]—种循环螺旋活塞马达或发动机,包括有:机架、承载动力源的活塞、套接活塞的缸体、固定连接或滑动套接于机架中的导杆、套接在导杆上的原动力转轮、定位导轨珠、以及承接活塞推力到定位导轨珠的推力器；所述机架或原动力转轮上设有供导杆滑行的导孔，在所述导杆外圆表面或机架的导孔内或原动力转轮的导孔内设有多条供定位导轨珠沿其滑行的循环螺旋槽；所述的循环螺旋槽结合定位导轨珠完成活塞直线运动转换成循环螺旋运动，其是由正向旋转180度的正向螺旋槽和反向旋转180度的反向螺旋槽首尾相切连接而成的一条循环螺旋转动的沟槽。
[0011]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，所述循环螺旋槽设在机架的导孔内或原动力转轮的导孔内，所述定位导轨珠设置在导杆的定位孔中；在所述导杆的滑道槽中装有导轨珠滑块，在该导轨珠滑块的平衡导轨珠定位孔设有平衡导轨珠。
[0012]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，所述循环螺旋槽设在导杆外圆表面，在所述机架或原动力转轮的导孔的滑道槽内装有导轨珠滑块，在该导轨珠滑块的平衡导轨珠定位孔中设有平衡导轨珠。
[0013]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，在所述原动力转轮上设有供导杆滑行的套孔，其与导杆的套接部对应。[0014]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，在所述的机架包括有左、右两个侧支架和中心支架，所述机架的左、右两个侧支架设有多边形或异形孔来固定套接导杆，其多边形或异形孔与导杆的套接部对应，所述左、右两个侧支架还设有避空孔。
[0015]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，在所述机架或原动力转轮的导孔设有用来框套定位导轨珠的导轨珠定位板和压在导轨珠定位板上的导轨珠压板；所述定位导轨珠放置于导轨珠定位板的导轨珠定位孔中并由导轨珠压板压住后定位导轨珠底部刚好与循环螺旋槽吻合；所述导轨珠定位板的导轨珠定位孔在最底端处的孔径比定位导轨珠的直径小。
[0016]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，在所述循环螺旋槽底部两侧各设有一个倒了圆角的直角槽。
[0017]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，在所述导杆上设有纵切面呈多边形或异形的套接部。
[0018]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，所述的推力器是推力轴承，推力器还可以是推力球，推力杆，推力滚轮等。
[0019]在对上述循环 螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，在所述导杆的循环螺旋槽底部两侧各设有一个倒了圆角的直角槽。
[0020]在对上述循环螺旋活塞马达或发动机的改进方案中，所述的异形可以是梅花形，或不规则的曲线形等。
[0021]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:它通过调整螺旋槽直径与螺旋槽螺距以及活塞直径的关系数值，实现马达或发动机低能耗、高速度和大扭力的并存优点，它与普通的气压马达和液压马达相比，在同样的速度时，循环螺旋活塞马达或发动机的扭力要大很多；而当在同样的扭力时，循环螺旋活塞马达或发动机的速度要高很多，在同速度同扭力情况下，循环螺旋活塞马达或发动机要节能很多。
[0022]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述:
[0023]【【专利附图】
【附图说明】】
[0024]图1是本实用新型实施例一的结构示意图；
[0025]图2是图1的局部I的放大图；
[0026]图3是本实用新型实施例一的组装示意图；
[0027]图4是本实用新型实施例一的导杆立体示意图；
[0028]图5是图4的正视图；
[0029]图6是图4的俯视图；
[0030]图7是图4的后视图；
[0031]图8是本实用新型实施例二的结构示意图；
[0032]图9是图8的局部II的放大图；
[0033]图10是本实用新型实施例三的导杆和导轨珠滑块安装到机架或原动力转轮的导孔中的结构示意图。
[0034]【【具体实施方式】】
[0035]一种循环螺旋活塞马达或发动机，这循环螺旋槽成型于导杆体表面或导杆导孔内圆周壁来结合定位导轨珠完成活塞直线运动转换成循环螺旋运动，它以缩小循环螺旋槽的直径和缩短循环螺旋槽的螺距来加快运转速度的同时也减小了活塞缸的内容积而双重加快了速度，再配合加大活塞直径来增加受力面积而加大工作压力、扭力，从而实现低能耗产生高速大扭力。
[0036]在图1、2、3所示的实施例一中,循环螺旋活塞马达或发动机包括有:由中心支架4和左、右两个侧支架17构成的机架，承载动力源的左、右两个活塞2，分别套接这两个活塞2的左、右两个缸体6，滑动套接于中心支架4导孔41内或滑动套接于这两个侧支架17套孔171内的导杆1，定位在中心支架4导孔41内的定位导轨珠5，用来平衡导杆I的平衡导轨珠52，由平衡导轨珠52驱动滑行的导轨珠滑块19，分别承接左、右两个活塞2推力到定位导轨珠5的左、右两个推力器10，以及套接在导杆I上的左、右两个原动力转轮3 ;在所述导杆I外圆周表面设有供定位导轨珠5和平衡导轨珠52在其中滑动的循环螺旋槽121，它是由正向旋转180度的正向螺旋槽1211和反向旋转180度的反向螺旋槽1212首尾相切连接而成的一条循环螺旋转动的沟槽；在所述中心支架4的导孔41内装有导轨珠滑块19，在该导轨珠滑块19的平衡导轨珠定位孔191中设有平衡导轨珠52，在导杆I外圆表面的循环螺旋槽121驱动平衡导轨珠52再驱动导轨珠滑块19滑动。循环螺旋活塞马达或发动机在工作时，假设先从左向右推动，这时动力源进入到左边的缸体6内往右推动左边的活塞2滑行，经左边的推力器10推动导杆I在导杆导孔中滑动的同时，导杆导孔内的定位导轨珠5在前侧正向螺旋槽1211的引导下整条导杆I作正向螺旋转动，从而带动两个原动力转轮3同时正向转动来输出旋转动力；当导杆I旋转180度，同时也到达最右端时，在势能的惯性作用下，定位导轨珠5处在位于后侧的反向螺旋槽1212端口，至此有两种情况:一种情况是，对于单缸式马达或发动机，在势能惯性作用下，定位导轨珠5沿后侧的反向螺旋槽1212顺着正向旋转并移动回归到左侧原点；第二种情况是，对于双缸式马达或发动机，是在右边的活塞2作用力下，定位导轨珠5沿后侧的反向螺旋槽1212顺着正向旋转并移动回归到左侧原点，完成马达或发动机的一个工作循环，以此连续不断地工作。
[0037]在图8、9所示的实施例二中,循环螺旋活塞马达或发动机包括有:由中心支架4和左、右两个侧支架17构成的机架，承载动力源的左、右两个活塞2，分别套接这两个活塞2的左、右两个缸体6，固定套接于这两个侧支架17的套孔171内的导杆1，定位在导杆I上的定位导轨珠5，用来平衡导杆I的平衡导轨珠52，由平衡导轨珠52驱动滑行的导轨珠滑块19，分别承接左、右两个活塞2推力到定位导轨珠5的左、右两个推力器10，分别连接同一侧的活塞和推力器的左、右两侧的推力轴动杆16，以及套接在导杆I上的原动力转轮3 ;在所述原动力转轮3的导孔33内圆周表面设有供定位导轨珠5和平衡导轨珠52在其中滑动的循环螺旋槽121，它是由由正向旋转180度的正向螺旋槽1211和反向旋转180度的反向螺旋槽1212首尾相切连接而成的一条循环螺旋转动的沟槽；在所述中心支架4的导孔41内装有导轨珠滑块19，在该导轨珠滑块19的平衡导轨珠定位孔191中设有平衡导轨珠52，在原动力转轮3导孔33内的循环螺旋槽121驱动平衡导轨珠52再驱动导轨珠滑块19滑动。循环螺旋活塞马达或发动机在工作时，仍假设先从左向右推动，这时动力源进入到左边的缸体6内推动左边的活塞2往右滑行，并经与左边的活塞连接的推力轴动杆16传递到左边的推力器10上，再由这推力器10传递到原动力转轮3上，接着定位导轨珠5在导杆I前侧的正向螺旋槽1211的引导下，原动力转轮3作正向螺旋转动，当原动力转轮3旋转180度时达到最右端，在势能的惯性作用下，定位导轨珠5处在位于后侧的反向螺旋槽1212端口中，至此有两种情况，一种情况是，对于单缸式马达或发动机，在势能惯性作用下，定位导轨珠5沿后侧的反向螺旋槽1212顺着正向旋转并移动回归到左侧原点；第二种情况是，对于双缸式马达或发动机，这时在右边的活塞2作用力下，定位导轨珠5沿后侧的反向螺旋槽1212顺着正向旋转并移动回归到左侧原点，完成马达或发动机的一个工作循环，以此连续不断地工作。
[0038]从上可以看出，在图1和图9所示的实施例一、二中，循环螺旋槽121设在导杆I外圆表面上，此时，所述机架或原动力转轮3的导孔41或33的滑道槽155内装有导轨珠滑块19，在该导轨珠滑块19的平衡导轨珠定位孔191中设有平衡导轨珠52，实施例一在工作时，由定位导轨珠5驱动导杆转动，再由导杆带动原动力转轮转动；而实施例二在工作时，原动力转轮沿导杆的循环螺旋槽转动工作。
[0039]当然，循环螺旋槽121也可以设在机架的导孔41或原动力转轮3的导孔33内，此时导杆I和导轨珠滑块19安装到机架或原动力转轮的导孔中的结构如图10所示，所述定位导轨珠5设置在导杆I的定位孔14中；在所述导杆I的滑道槽15中装有导轨珠滑块19，在该导轨珠滑块19的平衡导轨珠定位孔191中设有平衡导轨珠52，当循环螺旋槽121设在机架导孔内时，定位导轨珠5沿循环螺旋槽旋转来驱动原动力转轮工作；而当循环螺旋槽121设在原动力转轮3的导孔33内时，由定位导轨珠5驱动原动力转轮旋转工作。
[0040]因此，循环螺旋槽121不管是设在导杆上，还是设在机架的导孔41或原动力转轮3的导孔3内，它们的工作原理及过程都是定位导轨珠5与循环螺旋槽121作相对的运动，并且是驱动与被驱动关系:由定位导轨珠5驱动循环螺旋槽转动，或由循环螺旋槽驱动定位导轨珠5，或由循环螺旋槽沿导轨珠5作螺旋转动。
[0041]综上所述，本实用新型通过调整螺旋槽直径与螺旋槽螺距以及活塞直径的关系数值，实现马达或发动机低能耗、高速度和大扭力的并存优点，它与普通的气压马达和液压马达相比，在同样的速度时，循环螺旋活塞马达或发动机的扭力要大很多；而当在同样的扭力时，循环螺旋活塞马达或发动机的速度要高很多，在同速度同扭力情况下，循环螺旋活塞马达或发动机要节能很多。
[0042]循环螺旋活塞马达或发动机可以采用单活塞来推动，在回程时借用导轨珠从正向螺旋槽进入到反向螺旋槽时产生的惯性力来完成。
[0043]在所述导杆I导孔内设有用来给定位导轨珠5定位的导轨珠定位板8和压在定位板上的导轨珠压板9 ;所述定位导轨珠5放入到导轨珠定位板8的导轨珠定位孔81中并由导轨珠压板9压住后导轨珠底部刚好与导杆I的循环螺旋槽121吻合，即当导轨珠压板9压在定位板上时使定位导轨珠5底部始终在导杆的循环螺旋槽121底面上并相切；所述导轨珠定位板8的导轨珠定位孔81在最底端处的孔径比导杆导轨珠5的直径小，这样在安装或更换导轨珠时不会出现掉珠情况，从而使导轨珠在安装时更简单方便，更换成本更低廉。
[0044]如图4至7所示，在所述导杆I设有纵切面呈多边形的套接部13，为此在所述原动力转轮3内设有与该多边形套接部13对应的套孔31 (如实施例一所示)或在所述左、右两个侧支架17内设有与该多边形套接部13对应的套孔171 (如实施例二所示)。
[0045]在所述机架或原动力转轮3上设有供导杆I滑行的导孔41或33，在所述导杆I表面或机架的导孔41或原动力转轮3的导孔33内设有多条供定位导轨珠5沿其滑行的循环螺旋槽121。在实施例一中，循环螺旋槽设置在机架的中心支架4的导孔41内，而在实施例二中，循环螺旋槽设置在原动力转轮3的导孔33内，当然，它也可以设在导杆表面。如图9所示，在导杆I的循环螺旋槽121底部两侧各设有一个倒了圆角的直角槽122，这样可减小导轨珠的磨擦力，从而提高导轨珠与螺旋槽的使用寿命。
[0046]在本实施例中，所述的推力器是推力轴承，当然也可以是推力球，推力杆，推力滚轮等。
[0047]综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围，即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。
【权利要求】
1.一种循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，其包括有:机架、承载动力源的活塞(2)、套接活塞(2)的缸体(6)、固定连接或滑动套接于机架中的导杆(I)、套接在导杆(I)上的原动力转轮(3)、定位导轨珠(5)、以及承接活塞(2)推力到定位导轨珠(5)的推力器(10);在所述机架或原动力转轮(3)上设有供导杆(I)滑行的导孔(41或33)，在所述导杆(I)外圆表面或机架的导孔(41)或原动力转轮(3)的导孔(33)内设有多条供定位导轨珠(5)沿其滑行的循环螺旋槽(121);所述的循环螺旋槽(121)是由正向旋转180度的正向螺旋槽(1211)和反向旋转180度的反向螺旋槽(1212 )首尾相切连接而成的一条循环螺旋转动的沟槽。
2.根据权利要求1所述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，所述循环螺旋槽(121)设在机架的导孔(41)或原动力转轮(3)的导孔(33)内，所述定位导轨珠(5)设置在导杆(I)的定位孔(14)中；在所述导杆(I)的滑道槽(15)中装有导轨珠滑块(19)，在该导轨珠滑块(19)的平衡导轨珠定位孔(191)设有平衡导轨珠(52)。
3.根据权利要求1所述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，所述循环螺旋槽(121)设在导杆(I)外圆表面，在所述机架或原动力转轮(3)的导孔(41或33)的滑道槽(155)内装有导轨珠滑块(19)，在该导轨珠滑块(19)的平衡导轨珠定位孔(191)中设有平衡导轨珠(52)。
4.根据权利要求3所述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，在所述原动力转轮(3)上设有供导杆(I)滑行的套孔(31 )，其与导杆(I)的套接部(13)对应。
5.根据权利要求4所述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，在所述的机架包括有左、右两个侧支架(17)和中心支架(4)，所述机架的左、右两个侧支架(17)设有多边形或异形孔(171)来固定套接导杆(1)，其多边形或异形孔(171)与导杆(I)的套接部(13)对应，所述左、右两个侧支架(17)还设有避空孔(170)。
6.根据权利要求5述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，在所述机架或原动力转轮(3)的导孔(41或33)内设有用来框套定位导轨珠(5)的导轨珠定位板(8)和压在导轨珠定位板(8)上的导轨珠压板(9);所述定位导轨珠(5)放置于导轨珠定位板(8)的导轨珠定位孔(81)中并由导轨珠压板(9)压住后定位导轨珠(5)底部刚好与循环螺旋槽(121)吻合；所述导轨珠定位板(8)的导轨珠定位孔(81)在最底端处的孔径比定位导轨珠(5)的直径小。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，在所述循环螺旋槽(121)底部两侧各设有一个倒了圆角的直角槽(122)。
8.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，在所述导杆(I)上设有纵切面呈多边形或异形的套接部(13)。
9.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的循环螺旋活塞马达或发动机，其特征在于，所述的推力器(10)是推力轴承。
【文档编号】F01B29/08GK203822386SQ201420055850
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】毛永波 申请人:毛永波