專利名稱：一種輸出直線運動的內燃裝置及內燃壓力機和內燃液壓機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種輸出直線運動的內燃裝置及壓力加工設備。
背景技術：
目前的現有技術中，內燃機是提供旋轉運動。壓力加工設備主要有錘、液 壓機、曲柄壓力機、嫁旋壓力機等幾大類，其工作能量來源于蒸汽、壓縮空氣、 液壓及貯存在飛輪上的動能。使用蒸汽或壓縮空氣的錘，由于效率低能耗髙， 屬于淘汰產品，其余幾類也存在設備復雜，制造成本髙的問題。
發明內容
本發明的目的就是要提供一種輸出直線運動(能量)的內燃裝置及帶有這 種裝置的壓力加工設備。
眾所周知，現有內燃機主要是輸出旋轉運動，而在生產領域有很多設備需 要直線運動的動力，如各類壓力機。為滿足這種需要，本發明提供了這樣一種 可輸出直線運動的內燃裝置。
本發明的輸出直線運動的內燃裝置(以下簡稱本裝置)主要由氣缸、活塞、 和活塞桿組成，沒有曲軸和連桿，進氣壓縮過程由空壓機完成，直接向氣缸內 注入符合燃燒條件的壓縮空氣及燃油，可燃混合氣燃燒產生的壓力通過活塞及 活塞桿向外輸出，回程(排氣過程)用氣壓、液壓或機械方式完成。與傳統內 燃機相比本裝置具有這樣的特點1、沒有固定的上下止點，燃燒室容積變動范 圍大，燃油量也隨之在大范圍內變動。2、由于活塞及活塞桿是直線運動，燃燒 能量利用充分。3、由于不能象曲柄連桿機構那樣連續運轉，其工作速度較低， 但完全能滿足壓力機的要求。用本裝置來驅動錘頭(滑塊)即構成了內燃壓力機，與同類產品相比內燃 壓力機具有三大優點1、打擊能量大。由于可燃混合氣燃燒壓力大，汽油在
3-6Mpa,柴油更是在6-9Mpa,所以內燃壓力機的打擊能量比同缸徑的蒸汽、空 氣錘至少大三倍以上，甚至可大到十倍。2、節能。按現有內燃機的水平，本內 燃壓力機能源利用率可達25-40%(根據使用的燃油不同)，遠高于蒸汽、空氣錘 的水平(其能源利用率<5%)。 3、可減小設備尺寸及重量，降低設備制造及使用 費用。由于本內燃壓力機打擊能量大，和同打擊能量的設備相比，減少了錘頭 (滑塊)的行程及重量。也不需要太大的空壓站或供應蒸汽，這部份的設備及 使用費都可省去。
用本裝置對液壓機工作缸的液體直接或間接(通過管路)加壓即構成了內 燃液壓機，與傳統液壓機相比，可降低泵站費用，減小設備安裝功率，提高設 備的工作速度。
附閨說明
下面結合附圖和具體實施方案作進一步詳細的說明。
圖1是本裝置的結構示意圖，圖2、圖3為兩種不同氣缸結構的示意圖，圖 4為內燃壓力機的結構示意圖，圖5為內燃液壓機的結構示意圖。
誠飾賊麯討
如圖l所示，本裝置主要由氣缸l、活塞2、活塞桿3，氣缸1上的進、排 氣機構，燃料噴入裝置，火花塞4構成。運行本裝置還須壓縮空氣。
輸出直線運動的內燃裝置的工作原理氣缸下腔進氣，上腔排氣，活塞及 活塞桿向上運動，待其到要求的位置，上、下腔排氣閥(門)封閉，上腔(燃 燒室)進壓縮空氣、噴入燃料，可燃混合氣達到燃燒條件后火花塞點火，同時
下腔排氣，可燃混合氣燃燒產生的壓力推動活塞及活塞桿向下運動，通過活塞 桿向外輸出直線運動(能量)。負載吸收掉全部能量，活塞及活塞桿向下運動速 度被降為零，此時，上腔排氣閥打開，下腔排氣閥關閉，下腔進壓縮氣，活塞 向上運動，到設定的位置，即完成一個工作循環。
本裝置可使用內燃機能用的各種燃料。.用柴油燃料則可不用火花塞。
根據使用燃料的不同，進入上腔(燃燒室)的壓縮空氣的壓力和溫度須達 到燃料燃燒所要求的標準，必要時可將壓縮空氣加熱后再注入氣缸。由于有條 件使用氧氣，想提高燃燒效率，可在壓縮空氣中加入氧氣。
由于沒有固定的上、下止點，因而活塞行程及燃燒室容積也不固定，這樣 每次可燃燒的燃料量變化范圍大，向外輸出的能量范圍也大，更能滿足加工不
同產品的需要。為了滿足不同的需要，還可設計結構如圖2和圖3的氣缸，這 樣將獲得更大或更小的燃燒室容積。
由于不能象內燃機那樣連續運轉，回程(排氣過程)可用氣壓、液壓或機 械方式驅動活塞及活塞桿向上運動。
在向上腔加注壓縮空氣，可燃混合氣點火燃燒之前，應采取措施避免活塞 及活塞桿向下運動，本實施例是采用封閉下腔的方式，也可采用其它方式。
內燃壓力機的
具體實施例方式
如圖4所示，本輸出直線運動的內燃裝置通過活塞桿3與滑塊5 (錘頭)相 連即構成內燃壓力機。從結構上看本內燃壓力機與蒸汽-空氣錘基本相似，區別 在于，蒸汽-空氣錘使用蒸汽或壓縮空氣作動力，而內燃壓力機使用可燃混合氣 燃燒產生的髙壓氣體作動力。因此兩者的工作原理也相似，本內燃壓力機的操 作控制也可采取與蒸汽-空氣錘相似的形式。事實上可較容易的將現有的蒸汽-
空氣錘改造成內燃壓力機。 內燃液壓機的
具體實施例方式
如圖5所示，液壓機使用輸出直線運動的內燃裝置對工作缸中的液體6加 壓，就構成內燃液壓機，本裝置可取代高壓泵，并能提髙液壓機的工作速度， 降低泵站投資費用和安裝功率。
權利要求
1.一種輸出直線運動的內燃裝置，包括氣缸(1)、活塞(2)、活塞桿(3)，氣缸(1)上的進、排氣機構、回程機構，燃料噴入裝置，壓縮空氣供應裝置。其特征在于通過向氣缸(1)上腔注入符合燃燒要求的壓縮空氣，取代進氣壓縮過程；氣缸(1)內的可燃混合氣燃燒產生高溫高壓氣體，高溫高壓氣體推動活塞(2)及活塞桿(3)作直線運動，其動能由外負載來平衡。
2. —種內燃壓力機，其特征在于滑塊(5)的工作能量來自權利要求l所述的 輸出直線運動的內燃裝置。
3. —種內燃液壓機，其特征在于工作缸的液體壓力由權利要求1所述的輸出 直線運動的內燃裝置產生。
全文摘要
本發明涉及一種可輸出直線運動的內燃裝置，該裝置可用在壓力設備上。包括氣缸(1)、活塞(2)、活塞桿(3)，氣缸(1)上的進、排氣機構，燃料噴入裝置，壓縮空氣供應裝置。通過向氣缸內注入壓縮空氣和燃料，使可燃混合氣在氣缸內燃燒產生高溫高壓氣體，高溫高壓氣體推動活塞及活塞桿向外作直線運動。為壓力加工設備提供了一種新的動力。
文檔編號F02B71/04GK101196140SQ200610022449
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月8日 優先權日2006年12月8日
發明者王立濤 申請人:王立濤