一种齿轮随动式两缸四冲程液压自由活塞发动机

摘要

本发明提供一种齿轮随动式两缸四冲程液压自由活塞发动机，其具有第一、第二组系统，第一、第二组系统中的液压缸体分别通过活塞杆与相应的内燃缸体串联在一起，并通过其中一组系统的活塞杆上的齿条带动齿轮来驱动另一组系统的齿轮，从而带动另一组系统的活塞杆上的齿条，最终实现两组系统的活塞杆做同向运动。本发明中，处于排气/吸气冲程的活塞杆基本处于不受力状态，仅在齿轮-齿条副的带动下跟随处于压缩/膨胀冲程的活塞杆往复运动。整个过程活塞组件在齿轮的驱动下运动，不受扭转力矩作用，活塞组件运动平稳，且齿轮传动的可靠性高，传动精确，因此能有效的完成液压自由活塞发动机的基本工作过程。

主权项

一种齿轮随动式两缸四冲程液压自由活塞发动机，其特征在于：包括第一组系统、第二组系统、负载蓄能器、供油蓄能器、压缩蓄能器、频率控制阀和选择换向阀；所述第一组系统和所述第二组系统分别具有液压缸体、内燃缸体、活塞组件、第一换向阀、泵油单向阀、第一液控单向阀、第二液控单向阀、第二换向阀和控制油路；所述第一、第二组系统的所述液压缸体并列放置，所述第一、第二组系统的所述内燃缸体并列放置；所述活塞组件具有活塞杆、动力活塞、泵活塞和压缩活塞；所述动力活塞设于所述活塞杆的一端并适配穿设于所述内燃缸体内，配合所述动力活塞于所述内燃缸体内形成燃烧腔，所述燃烧腔的缸头上设置有进气门、排气门以及喷油器；所述泵活塞和所述压缩活塞沿所述活塞杆的轴向依次设于所述活塞杆的另一端并适配穿设于所述液压缸体内，配合所述泵活塞和所述压缩活塞于所述液压缸体内依次形成平衡腔、泵腔和压缩腔；所述平衡腔与所述第一换向阀的入口相连通，所述泵腔与所述泵油单向阀的入口相连通，所述第一换向阀的第一出口与油箱相通，所述第一换向阀的第二出口和所述泵油单向阀的出口均连接至所述负载蓄能器，所述负载蓄能器与负载连接；所述压缩腔与所述选择换向阀的出口相连通，所述选择换向阀的入口连接所述频率控制阀的出口，所述频率控制阀的入口连接所述压缩蓄能器；所述第一液控单向阀和所述第二液控单向阀的出口分别对应与所述压缩腔和所述泵腔相连通，所述第一液控单向阀和所述第二液控单向阀的入口均连接至所述供油蓄能器，所述供油蓄能器与负载连接；所述第二换向阀的出口分别连接所述第一液控单向阀和所述第二液控单向阀的控制端，所述第二换向阀的入口与所述控制油路连接；同一组系统中，所述活塞杆位于所述内燃缸体与所述液压缸体之间的部分沿所述活塞杆的轴向设置有齿条，所述第一、二组系统的齿条相向设置且两者之间设置有两个相啮合的齿轮，此两个齿轮分属于所述第一、二组系统并分别与所述第一、二组系统的齿条相对应啮合。