专利摘要

本实用新型涉及能量转换装置技术领域，具体涉及一种斜盘飞轮机构机械‑电力双元动力发动机，本实用新型提供一种运转不均匀度小，结构紧凑，成本低，且可以在内部实现分流，直接将燃烧热能转换为机械能和电能，并可以输出机电双元动力的斜盘飞轮机构机械‑电力双元动力发动机。本实用新型的斜盘飞轮机构机械‑电力双元动力发动机省去了传统发动机的曲柄连杆机构，结构紧凑，能量转化传递路线短，工作平稳；可输出机电两种动力，具有较好的产业化前景和广阔的应用需求。

权利要求

1.一种斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，包括机体(8)、气缸体(7)和斜盘飞轮(14)，其特征在于，所述机体(8)的左侧设置对接有气缸体(7)，所述机体(8)的右侧的轴心处伸出有斜盘飞轮固定轴，所述斜盘飞轮(14)设置在斜盘飞轮固定轴上；

所述气缸体(7)的左端设置有气缸盖(1)，所述气缸体(7)内嵌有气缸套(3)，气缸套(3)内设置有与气缸套(3)相适配的活塞(2)，所述活塞(2)可沿气缸套(3)做往复运动；所述机体(8)内，对应气缸套(3)设置定子线圈容纳腔，定子线圈容纳腔内设置有定子线圈(9)，所述定子线圈(9)与气缸套(3)同轴设置；所述气缸套(3)和气缸体(7)内设置有传动杆(6)，所述传动杆(6)的左端与活塞(2)连接，所述传动杆(6)的中部固定有动子永磁铁(10)，所述动子永磁铁(10)设置在定子线圈(9)内，能够在定子线圈(9)内做往复运动，所述传动杆(6)的右端为球状，所述定子线圈容纳腔右端的端面上设置有孔，所述传动杆(6)的右端穿过定子线圈容纳腔端面上的孔与滑履(13)一端的球窝铰接，所述滑履(13)的另一端与斜盘飞轮(14)的右端面连接，并可沿斜盘飞轮(14)的右端面转动。

2.根据权利要求1所述的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，其特征在于：所述传动杆(6)的左端通过活塞销(4)与活塞(2)连接，所述活塞销(4)的两端设置有弹性挡圈(5)。

3.根据权利要求1所述的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，其特征在于：所述斜盘飞轮(14)的右端面上设置有截面为T型的环形滑履槽，所述滑履(13)的另一端卡在滑履槽内。

4.根据权利要求1所述的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，其特征在于：所述斜盘飞轮(14)的右端面为摩擦面，外缘设置有一齿圈。

5.根据权利要求1所述的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，其特征在于：所述传动杆(6)与定子线圈容纳腔端面上的孔的孔壁之间设置有导套(11)，所述导套(11)与传动杆(6)之间为小间隙配合。

6.根据权利要求1所述的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，其特征在于：所述斜盘飞轮(14)的轴心处设置有一通孔，通孔内设置有轴肩，所述斜盘飞轮(14)通过左轴承(15A)和右轴承(15B)支撑在斜盘飞轮固定轴上，所述左轴承(15A)的右端面与轴肩的左端面相接触，所述右轴承(15A)的左端面与轴肩的右端面相接触，所述斜盘飞轮固定轴与轴肩之间设置有轴套(16)，所述斜盘飞轮固定轴的右端从左至右安装有挡圈(17)和定位螺母(18)。

7.根据权利要求1所述的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，其特征在于：设置所述气缸套(3)、活塞(2)、传动杆(6)、定子线圈容纳腔、定子线圈(9)、动子永磁铁(10)和导套(11)一组转换元件，所述发动机内至少设置一组转换元件。

8.根据权利要求7所述的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，其特征在于：所述发动机内设置转换元件的组数为偶数，多组所述转换元件围绕所述机体(8)、气缸体(7)和斜盘飞轮(14)轴线周向对称分布。

说明书

技术领域

本实用新型涉及能量转换装置技术领域，具体涉及一种斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机。

背景技术

对于工程机械，农业机械，野外作业机械等多功能作业的车辆和设备，其工作环境没有可直接利用的电能，一般同时需求机械动力和电力，传统上使用的是活塞式内燃机在输出机械动力的同时驱动一个发电机组，这种装置在两个能量转换部件之间通过一个机械参数变换装置连接。这种装置输出机械动力和电力需要通过四个环节，一是燃料燃烧产生的热能推动活塞在气缸内做直线运动，这个环节通过气缸活塞把热能转换成了活塞往复直线运动的机械能；二是传统发动机通过曲轴连杆机构把活塞的直线运动转换成曲轴的连续旋转运动；三是通过机械参数变换装置联轴器、传动轴、变速器等把一部分能量以机械动力形式输出以及把机械能传递给发电机组的转子；四是发电机组转子被驱动而连续旋转，转子连续切割磁力线而产生感应电动势，从而产生电能。

这种传统的曲轴式内燃机发电机组的形式存在三方面的缺陷：一是传统发动机的能量转换必须由曲轴连杆机构将热能转换成机械能，连杆的摆动造成活塞侧向力巨大而造成活塞与气缸壁的巨大摩擦，损耗机械能，此外曲轴结构复杂，加工困难，其工艺性较差；二是这种装置实质上是由两个能量转换机构经机械参数变换装置连接组成的，其存在参数匹配不合理，能量传递路线长而导致的传递效率低，机械磨损严重等突出缺陷；三是因为其实质是两套系统匹配而成，其质量、体积大，不利于轻量化，可靠性较低。

经检索，与发动机相关的专利不计其数，将燃料燃烧热能同时转化为机械能和电能的专利主要有：内燃式机械与电力双元能量输出方法及其装置申请号CN200410036181.X、内燃式机械与电力双元能量输出装置申请号CN200420097644.9等，它们都是利用曲轴转动来驱动有关部件运动实现能量转化，曲轴结构复杂、成本高；机体高度和往复惯量都相对原发动机有大幅度增加，工作不平稳、体积大，很难找到应用场合。

实用新型内容

为了克服已有内燃式动力装置能量转化传递路线长、效率低，运转不均匀度大，体积大，成本高等问题，本实用新型提供一种运转不均匀度小，结构紧凑，成本低，且可以在内部实现分流，直接将燃烧热能转换为机械能和电能，并可以输出机电双元动力的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，包括机体、气缸体和斜盘飞轮，所述机体的左侧设置对接有气缸体，所述机体的右侧的轴心处伸出有斜盘飞轮固定轴，所述斜盘飞轮设置在斜盘飞轮固定轴上。

所述气缸体的左端设置有气缸盖，所述气缸体内嵌有气缸套，气缸套内设置有与气缸套相适配的活塞，所述活塞可沿气缸套做往复运动；所述机体内，对应气缸套设置定子线圈容纳腔，定子线圈容纳腔内设置有定子线圈，所述定子线圈与气缸套同轴设置；所述气缸套和气缸体内设置有传动杆，所述传动杆的左端与活塞连接，所述传动杆的中部固定有动子永磁铁，所述动子永磁铁设置在定子线圈内，能够在定子线圈内做往复运动，所述传动杆的右端为球状，所述定子线圈容纳腔右端的端面上设置有孔，所述传动杆的右端穿过定子线圈容纳腔端面上的孔与滑履一端的球窝铰接，所述滑履的另一端与斜盘飞轮的右端面连接，并可沿斜盘飞轮的右端面转动。

进一步地，所述传动杆的左端通过活塞销与活塞连接，所述活塞销的两端设置有弹性挡圈。

进一步地，所述斜盘飞轮的右端面上设置有截面为T型的环形滑履槽，所述滑履的另一端卡在滑履槽内。

进一步地，所述斜盘飞轮的右端面为摩擦面，外缘设置有一齿圈。

进一步地，所述传动杆与定子线圈容纳腔端面上的孔的孔壁之间设置有导套，所述导套与传动杆之间为小间隙配合。

进一步地，所述斜盘飞轮的轴心处设置有一通孔，通孔内设置有轴肩，所述斜盘飞轮通过左轴承和右轴承支撑在斜盘飞轮固定轴上，所述左轴承的右端面与轴肩的左端面相接触，所述右轴承的左端面与轴肩的右端面相接触，所述斜盘飞轮固定轴与轴肩之间设置有轴套，所述斜盘飞轮固定轴的右端从左至右安装有挡圈和定位螺母。

进一步地，设置所述气缸套、活塞、传动杆、定子线圈容纳腔、定子线圈、动子永磁铁和导套一组转换元件，所述发动机内至少设置一组转换元件。

进一步地，所述发动机内设置转换元件的组数为偶数，多组所述转换元件围绕所述机体、气缸体和斜盘飞轮轴线周向对称分布。

本实用新型的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机省去了传统发动机的曲柄连杆机构，结构紧凑，能量转化传递路线短，工作平稳；可输出机电两种动力，具有较好的产业化前景和广阔的应用需求。

附图说明

图1为本实用新型斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机剖开后的主视图；

图2为本实用新型斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机从中部剖开后的左视图；

上述图中：1-气缸盖；2-活塞；3-气缸套；4-活塞销；5-弹性挡圈；6-传动轴；7-气缸体；8-机体；9-定子线圈；10-动子永磁铁；11-导套；13-滑履；14-斜盘飞轮；15A-左轴承；15B-右轴承；16-轴套；17-挡圈；18-定位螺母。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型的斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机，包括机体8、气缸体7和斜盘飞轮14，所述机体8的左侧对接有气缸体7，所述机体8和气缸体7主要起支撑和连接作用，两者可通过螺栓连接，具体形状可根据环境和装配要求设计。所述机体8的右侧的轴心处伸出有斜盘飞轮固定轴，所述斜盘飞轮14设置在斜盘飞轮固定轴上。

所述气缸体7的左端设置有气缸盖1，气缸盖1内有本实用新型的配气机构、燃油喷射机构、进排气系等。所述气缸体7内嵌有气缸套3，气缸套3为圆筒状结构，不可相对于气缸体7相对移动，气缸套3内设置有与气缸套3相适配的活塞2，所述活塞2沿气缸套3做往复运动，活塞2左端面与气缸套3围成的空间称为燃烧室；所述机体8内，对应气缸套3设置定子线圈容纳腔，定子线圈容纳腔内设置有定子线圈9，所述定子线圈9与气缸套3同轴设置；所述气缸套3和定子线圈9内设置有传动轴6，所述传动轴6的左端与活塞2连接，具体为所述传动轴6的左端通过活塞销4与活塞2连接，所述活塞销4的两端设置有弹性挡圈5，防止活塞销4在活塞2中轴向窜动而刮伤气缸套3。所述传动轴6的中部固定有动子永磁铁10，所述动子永磁铁10设置在定子线圈9内，能够在定子线圈9内做往复运动，所述传动轴6的右端为球状，所述定子线圈容纳腔右端的端面上设置有孔，所述传动杆6的右端穿过定子线圈容纳腔端面上的孔与滑履13一端的球窝铰接，所述滑履13另一端与斜盘飞轮14的右端面连接，并可沿斜盘飞轮14的右端面转动；具体为所述斜盘飞轮14的右端面上设置有截面为T型的环形滑履槽，所述滑履13的另一端卡在滑履槽内，所述滑履13可沿环形滑履槽圆周滑动。所述传动杆6与定子线圈容纳腔端面上的孔的孔壁之间设置有导套11，所述导套11与传动杆6之间为小间隙配合。

所述斜盘飞轮14左侧设有环形的T型槽与滑履13配合，滑履13在传动轴6的推动下，在T型槽的推动或拉动下，与斜盘飞轮14之间产生垂直于楔面的相互作用力，该力沿圆周方向的切向分力对斜盘飞轮14产生扭矩；该力沿传动轴6轴向的分力连同燃烧室内燃气混合气的压力，一起推动或带动传动轴6在定子线圈9和气缸套3内往复移动。斜盘飞轮14右侧为一圆形摩擦平面，可与离合器相连接以输出旋转机械能，其外缘有一齿圈，可与启动机的驱动齿轮啮合，实现本实用新型的启动。斜盘飞轮14中部有一通孔，通孔内加工有轴肩，所述斜盘飞轮14通过左轴承15A和右轴承15B支撑在斜盘飞轮固定轴上，并可绕该轴转动，所述左轴承15A与右轴承15B为圆锥滚子轴承或其它具有轴向定位作用的轴承。所述左轴承15A的右端面与轴肩的左端面相接触，所述右轴承15A的左端面与轴肩的右端面相接触，所述斜盘飞轮固定轴与轴肩之间设置有轴套16，所述斜盘飞轮固定轴的右端从左至右安装有挡圈17和定位螺母18。该轴肩左右接触左轴承15A与右轴承15B的外圈。左轴承15A、15B承受斜盘飞轮14的轴向力，左轴承15A与右轴承15B的外圈通过斜盘飞轮14通孔内的轴肩定位，左轴承15A内圈左侧通过斜盘飞轮轴的轴肩定位，右侧通过安装在斜盘飞轮轴上的轴套16定位；右轴承15B内圈左侧通过安装在斜盘飞轮轴上的轴套16定位，右侧通过安装在斜盘飞轮轴的挡圈17和定位螺母18定位。

设置所述气缸套3、活塞2、传动杆6、定子线圈容纳腔、定子线圈9、动子永磁铁10和导套11一组转换元件，所述发动机内至少设置一组转换元件。所述发动机内设置转换元件的组数最好为偶数，多组所述转换元件围绕所述机体8、气缸体7和斜盘飞轮14轴线周向对称分布。这样本实用新型工作时的往复惯性力能够完全抵消。

本实用新型工作时可将燃料燃烧产生的热能单独转化为电能或机械能，或同时转化为电能和机械能。

本实用新型工作时，一缸活塞2顶部的燃烧室经过进气、压缩、燃烧膨胀、排气四个过程为一工作循环。

燃烧膨胀过程为做功行程，此时被压缩的可燃混合气在燃烧室内燃烧，放出热能，缸内压力和温度迅速增加，推动活塞2从上止点到下止点运动，活塞2通过活塞销4将直线机械能传递给传动杆6。部分直线机械能通过斜盘滑履机构使斜盘飞轮14加速并储存到斜盘飞轮14中，在其它行程中释放出来为其它行程提供能量，使本缸能连续工作；当用户有电能需求时，部分直线机械能通过动子永磁铁10、定子线圈9之间的相对运动转化为电能，由定子线圈9对外输出；当用户有机械能需求时，部分直线机械能通过斜盘滑履机构驱动斜盘飞轮14，并由斜盘飞轮14通过离合器对外输出扭矩和转速。如果本实用新型具有多个气缸，此时其余气缸分别处于自己的做功、排气、进气、压缩行程，各缸之间配气相位设定要尽量使本实用新型工作平稳。

当传动杆6由下止点到上止点时，定子线圈9输出反向电压，传动杆6进行一次往复运动可完成单周期交流电压的输出。

活塞2运行做功、排气、进气、压缩四个行程实现一次热能向直线机械能的转换。其原理与传统内燃发动机类似，但由于没有传统内燃发动机的曲柄连杆机构，传动杆6仅在气缸内做往复直线运动，不存在连杆摆动引起的侧向力，大大减少了活塞2与气缸套3间的摩擦，提高了机械效率。

本实用新型省去了传统发动机的曲柄连杆机构，结构紧凑，能量转化传递路线短，工作平稳；可输出机电两种动力，具有较好的产业化前景和广阔的应用需求。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

一种斜盘飞轮机构机械-电力双元动力发动机专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。