一种动力执行机构制造技术

本发明专利技术公开了一种动力执行机构，包括热能供给舱、工质舱、工质、动力执行组件；所述热能供给舱根据设计需要选择热能；所述工质舱本体上设有工质入口和至少一个工质出口，工质舱内设有动力执行组件；所述工质舱内的工质接受到来自热能供给舱的热能膨胀后形成的空间区域为高压工质区，过程中工质本身或工质推动动力执行组件运动实现做功，做功后的工质从工质舱出口喷出。本发明专利技术对环境友好、机构简单、制造成本低廉、热量损失小，暖机时间短，单机容量可自由设置、功率调节控制系统简单，运转前不需要额外增加起动力，使用寿命长，维护成本低且可选热能种类多，应用领域广。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到力学
，具体涉及到一种动力执行机构。
技术介绍
现在由热能转换为动能的动力执行机构主要有外燃机和内燃机，常见的外燃机有蒸汽机、现代汽轮机、拥有两百多年历史又焕发青春的斯特林发动机，优点是环境友好，缺点是：蒸汽机：整个装置既笨重又庞大、功率、热效率难以提高、转速不高、爆炸后对人机的危害较大。现代汽轮机：加工工艺复杂、不适合小型的动力设备。斯特林发动机：制造成本高、热量损失大、在提供有效动力之前需要时间暖机，热腔温度需达到700℃，设备才可运行、单机容量小，一般只有20－50kw，据网络介绍我国新型039B潜艇新一代斯特林机的功率也只有217千瓦、功率调节控制系统较复杂，要改变它的能量输出等级是很难的,它无法像内燃机一样用燃油多寡直接去控制动力的大小、发动机在运转前需要额外增加起动力等。外燃机的这些缺点限制了它的应用领域。内燃机机构简单、控制容易，但是其靠震爆做功，噪音大、对燃料质量要求高，环境污染严重，随着人们环境污染意识的增强，内燃机的环境污染问题及噪音问题被提到重要的议事日程，同时随着地球资源的日益减少，一机多用也将为资源的节约做出贡献，所以时代要求我们研制一种结构简单、控制容易、功率设计不受限制、热效率高、污染小、且有多种功能的动力执行机构。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种动力执行机构，包括：热能供给舱、工质舱、工质、动力执行组件；所述热能供给舱根据设计需要选择热能；所述工质舱本体上设有工质入口和至少一个工质出口，工质舱内设有动力执行组件；所述工质舱内的工质接受到来自热能供给舱的热能膨胀后形成的空间区域为高压工质区，过程中工质本身或工质推动动力执行组件运动实现做功，做功后的工质从工质舱出口喷出。所述工质舱分主舱和工质收集舱，所述主舱本体上设有工质出口和工质入口，工质出口通过单向泄压阀与工质入口构成主舱工质排出通道；所述工质收集舱内设有工质回输泵，工质循环舱主舱内的工质接受到来自热能供给舱的热能膨胀后形成高压工质区域，过程中工质推动动力执行组件运动实现做功，工质自工质出口至工质回输泵出口之间形成低压工质区域。进一步，所述动力执行组件是沿直线运动的活塞或柱塞时，活塞或柱塞与工质舱内壁构成一对摩擦副，形成一个可变容积腔，所述动力执行组件与工质舱工质出口配合形成阀结构，当该阀处于开启状态时构成工质舱工质排出通道；所述的动力执行组件还包括动力执行活塞或柱塞复位力形成装置，所述动力执行活塞或柱塞复位力形成装置是真空负压装置、高压气体弹力装置、弹簧装置、双动力活塞互为形成复位力装置或飞轮装置。进一步，所述动力执行机构的动力执行组件是沿中心轴线旋转运动的涡轮、齿轮、扇叶，所述涡轮、齿轮、扇叶的叶片设有工质导流孔，所述工质导流孔是叶片本体上的通孔或由涡轮、齿轮、扇叶的叶片的外圆面与和涡轮、齿轮、扇叶接触部分的工质舱内表面构成的通孔。进一步，所述动力执行机构是工质本身时，在工质舱工质出口增设工质提速装置，所述的工质提速装置是毛细管或拉瓦尔喷嘴或风刀；进一步，所述动力执行机构是工质本身，当选择可燃的或可爆炸的物质作为工质时，设燃烧室和助燃剂输送出口，在工质提速装置的出口和助燃剂的出口处设置助燃剂和工质混均装置，所述工质混均装置是螺旋喷嘴或撞击球。进一步，所述热能供给舱和工质舱通过嵌入热管或导热棒连成一整体。进一步，在工质回收舱的工质出口和工质舱工质入口之间增设一空腔型结构的稳压舱，本专利技术中,根据热能与动力学领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统，如降温系统。本专利技术的应用
广泛，当作为主动动力执行机构时，可为航空、航天、航海提供动力、也可为日常生活的普通交通工具，甚至小型玩具提供动力；同时本机还是一款留空器，能实现平稳留空。如本机以输送可燃或可爆炸的工质为目的时，它即是一款冲压发动机，在火箭、导弹和飞机起飞的早期阶段即可应用，不像现在普遍使用的冲压发动机，需达到一定速度才能启动，必须要有另外一套其他制动系统为其提供初始的加速度，少去了一套制动系统可使火箭等携带更多的科学仪器或武器弹药；再如本机使用电磁波，如微波作为热能转换机构时，解决了现在加热速度慢的问题，如现在的航母蒸汽弹射器在短时间内需要大量的高压蒸汽，而现在的一般方法加热液体时热能的传递是靠传导、对流和辐射实现的，需要有一个过程，而本机采用电磁波时，由于电磁波具有穿透性，直接作用于每个水分子，所以可以快速产生大量高压蒸汽，实现快速弹射舰载机，为战争赢得先机；另外，本机不以推力的产生为最终目，而以喷射的工质为目标物时，可用于喷雾、加湿、原子化等需要形成超微雾化的相关领域，如喷洒农药的喷雾器、加湿环境空间加湿器、作为检测设备原子化器的核心部件等；当将本动力执行机构的工质舱适当放大，并将热能供给舱置于工质舱内时，本机便成了一款可控运动的热气球或孔明灯，它打破了热气球不能自主飞行和孔明灯不能提起太多重物的历史难题，他将比现在普遍处用的无人机节约更多的能源；当本机作为被动的动力执行机构时，本机即成为物质的传输、计量、分装器具，成为液体、气体和固体的传输泵、固体的计数器、液体和气体的计量器、流体的定量分装器或制冷装置。本专利技术的工作过程是这样的：工质舱工质舱内的工质接受到来自热能供给的热能后膨胀，此时势能增加，当势能增大到能推动动力执行机构运动时，工质本身或工质推动动力执行组件运动实现做功。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术具有外燃机的全部优点，静音、对燃料不挑剔、不受海拔高度的影响、对环境友好。2、机构简单、制造成本低廉、热量损失小，几乎所有的热能都转变成机械能通过动力执行机构传输出去，只有燃料燃烧时排出的废气带走少量热量，不像蒸汽机车那样把大部分的热量都排到空气中；2、暖机时间短，因为只有少量的工质在工质舱内，短时间内即可把工质变成高压气体；3、单机容量可自由设置、功率调节控制系统简单，通过控制可燃物供给的多寡即可调节功率，在设计时可通过合理设计各舱及动力执行机构的大小来实现；4、运转前不需要额外增加起动力；5、由于该专利技术简单，运动部件少，使用寿命得到延长，维护成本大为降低且可选热能种类多，应用领域广。附图说明图1为动力执行组件是活塞时，引力为动力执行活塞复位力时不同实施例的结构示意图；图2为动力执行组件是活塞时，引力为动力执行活塞复位力时不同实施例的结构示意图；图3为动力执行组件是活塞时，引力为动力执行活塞复位力时不同实施例的结构示意图；图4动力执行组件是活塞时的工作过程示意图；图5动力执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力执行机构，其特征在于：包括热能供给舱(3.0)、工质舱(2.0)、工质、动力执行组件；所述热能供给舱根据设计需要选择热能；所述工质舱本体上设有工质舱工质入口(2.3)和至少一个工质舱工质出口(2.5)，工质舱内设有动力执行组件；所述工质舱内的工质接受到来自热能供给舱的热能膨胀后形成的空间区域为高压工质区，过程中工质本身或工质推动动力执行组件运动实现做功，做功后的工质从工质舱出口喷出。

【技术特征摘要】
1.一种动力执行机构，其特征在于：包括热能供给舱(3.0)、工质舱(2.0)、工质、动力执
行组件；所述热能供给舱根据设计需要选择热能；所述工质舱本体上设有工质舱工质入口
(2.3)和至少一个工质舱工质出口(2.5)，工质舱内设有动力执行组件；所述工质舱内的工
质接受到来自热能供给舱的热能膨胀后形成的空间区域为高压工质区，过程中工质本身或
工质推动动力执行组件运动实现做功，做功后的工质从工质舱出口喷出。
2.根据权利要求1所述的动力执行机构，其特征在于：所述工质舱分主舱和工质收集
舱，所述主舱本体上设有工质舱工质出口和工质舱工质入口，工质出口通过单向泄压阀与
工质入口构成主舱工质排出通道；所述工质收集舱内设有工质回输泵，工质循环舱主舱内
的工质接受到来自热能供给舱的热能膨胀后形成高压工质区域，过程中工质推动动力执行
组件运动实现做功，工质自工质出口至工质回输泵出口之间形成低压工质区域。
3.根据权利要求1或2所述的动力执行机构，其特征在于：所述动力执行组件是沿直线
运动的活塞或柱塞时，活塞或柱塞与工质舱内壁构成一对摩擦副，形成一个可变容积腔，所
述动力执行组件与工质舱工质出口配合形成阀结构，当该阀处于开启状态时构成工质舱工
质排出通道；所述的动力执行组件还包括动力执行活塞或柱塞复位力形成装置，所述动力...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥凤山，
申请(专利权)人：胥凤山，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15