本发明专利技术公开了一种静态压力转动态并联做功的转换装置，包括转子、位于转子内的输出轴、以及连接于转子和输出轴之间的压力转换机构，所述输出轴与所述转子不同轴，所述输出轴为曲轴，曲轴的至少两个轴颈上连接所述压力转换机构；所述压力转换机构包括星形轮、在所述星形轮上沿周向均匀分布的若干连杆、与所述连杆铰接的滑动件、与所述滑动件滑动配合的导向件；所述连杆与星形轮铰接，所述导向件用于使滑动件沿星形轮径向方向滑动。本发明专利技术提供一种静态压力转动态并联做功的转换装置，以实现简化压力转换机构、降低生产难度和成本，使得压力转换过程更加稳定可靠且转化效率更高的目的。换过程更加稳定可靠且转化效率更高的目的。换过程更加稳定可靠且转化效率更高的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种静态压力转动态并联做功的转换装置
[0001]本专利技术涉及能源领域，具体涉及一种静态压力转动态并联做功的转换装置。
技术介绍
[0002]发动机是为所需动力设备提供动力来源的装置，属能量转换装置。例如汽车发动机是将汽油/柴油的热能通过在密封汽缸内燃烧后膨胀气体，推动活塞作功，转变为机械能来实现动力转换。又例如火力发电是利用可燃物燃烧时产生的热能来加热水，使水变成高温、高压水蒸气，然后再由水蒸气压力推动蒸气机，蒸气机带动发电机来发电，实现能量转化。
[0003]随着能源转换装置种类的多元化发展，将重力、压力进行转换，提高能源利用效率的方式开始受到广泛关注。专利技术人在专利CN114567122A中提供了一种利用重力进行发电的设备，其其利用了重力具有固定的方向性且恒定不变的特点，使得物体在重力作用下与从动内轮相连的齿条推动棘轮转动，再把重力转换器输出轴转动的动力送到大功率发电机发电，实现重力到电能的转换。为克服重力转换装置仅在竖直方向上做功的问题，专利技术人在专利CN115765314A和专利CN115833472A中，利用静态压力使得转子在受定子线圈驱动而旋转的过程中，能够持续通过推动机构向压力传动机构施加挤压力，进而产生额外做功，增加输出动力。
[0004]压力转换装置实现静态压力动态做功的过程需要压力传动机构/方式具有高转换效率，且转换过程具有较高的稳定性。申请人还在先设计了“一种采用静态压力实现动态做功的转换装置及转换方法”(申请号2023103398946)，但是在实验过程中发现，该技术需要大量液压缸和油路配合使用，生产成本和制作难度均较大，且转换效率依然具有较大提升空间。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种静态压力转动态并联做功的转换装置，以实现简化压力转换机构、降低生产难度和成本，使得压力转换过程更加稳定可靠且转化效率更高的目的。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]一种静态压力转动态并联做功的转换装置，包括转子、位于转子内的输出轴、以及连接于转子和输出轴之间的压力转换机构，所述输出轴与所述转子不同轴，所述输出轴为曲轴，曲轴的至少两个轴颈上连接所述压力转换机构；
[0008]所述压力转换机构包括星形轮、在所述星形轮上沿周向均匀分布的若干连杆、与所述连杆铰接的滑动件、与所述滑动件滑动配合的导向件；所述连杆与星形轮铰接，所述导向件用于使滑动件沿星形轮径向方向滑动。
[0009]本技术方案中，与现有技术中的压力循环发电装置类似的是，转换装置包括转子，转子内设置的输出轴用于连接外部负载，例如发电机的转子。转子和输出轴不同轴，以使得输出轴和转子之间形成压力势能位差。转子在外部动力的牵引下转动，带动输出轴旋转，转
子与输出轴产生同步而不同心的转动。通过转子和输出轴之间的压力转换机构，将转子施加于压力转换机构的挤压力转换为压力转换机构对输出轴的推动力，进而推动输出轴转动。
[0010]本技术方案中，与现有技术不同的是输出轴、压力转换机构的设置方式，以及输出轴和压力转换机构的连接方式。
[0011]具体的，本申请的输出轴采用曲轴，轴颈为曲轴上的固有结构，本申请在至少两个轴颈上连接压力转换机构，每个压力转换机构均包括星形轮，星形轮上铰接若干周向分布的连杆，再通过连杆与滑动件铰接、通过导向件使得滑动件只能够沿径向方向进行滑动。
[0012]在转子转动的过程中，导向件同步旋转，与导向件滑动配合的滑动件也进行旋转。
[0013]在一个周期/一圈中，由于输出轴的轴线与转子的轴线存在偏移距离，例如，在竖直方向上，输出轴中轴线低于转子中轴线一段距离，这将使得某导向件从转子顶部旋转至转子底部的过程中，导向件与滑动件之间的距离逐渐减小，导向件旋转至转子底部时，滑动件与导向件之间的距离最小，滑动件在导向件内处于行程低位，此时滑动件与对应的轴颈之间的距离为D，当连杆的长度L被设置为大于D时，连杆将推动该轴颈旋转一定角度以使得该导向件能够通过转子底部，从而促使输出轴旋转一定角度。同理地，当某方位上的导向件从转子的底部旋转至转子顶部的过程中，导向件与滑动件之间的距离将逐渐增大，当导向件旋转至转子顶部时，滑动件在导向件内达到行程高位。以此类推，当转子转动一圈时，各压力转换机构均推动输出轴旋转一定的角度，通过接力的形式实现静态压力的循环动态做功。
[0014]本申请中，压力转换机构采用星形轮配合滑动件、导向件的方式，由于星形轮上可均匀布设较多的连杆，因此在转动过程中，所有连杆上适配的滑动件和导向件均可发生相对滑动，进而对于每个压力转换机构而言，均可实现对输出轴持续的输出动力，相较于现有技术或在先申请中需要依靠不同的压力转化机构依次工作才能够持续输出的方式而言，本申请通过单个压力转换机构即可实现连续输出动力的效果，转换效率具有明显提高。
[0015]同时，本申请依然在输出轴上设置多个压力转换机构，可实现所需的并联做功的效果，相较于现有技术的串联做功方式而言，在静态压力不变的情况下可实现若干组压力转换机构并联输出做功，输出功率明显提升、转换效率倍增。
[0016]此外，本申请采用星形轮和曲轴的配合方式，具有输出径向距离短、重量轻、运行平稳、刚性更好等曲轴特性来实现并联输出做功等优点，更是无需设置复杂的油路或液压系统，还具有结构简单、可靠性高、成本低、模块化程度高等优势。
[0017]本申请中，若干压力转换机构在不同轴颈上的布置方式、以及单个压力转换机构上各连杆的布置方式，均可以有多种实施方式，原理上只要在滑动件处于行程低位或行程低位附近时，连杆能够推动输出轴旋转一定的角度即可实现能量的转换。
[0018]在一个或多个优选的实施方式中，所述星形轮固定套设在所述轴颈上，且星形轮与轴颈同轴，以保证通过压力转换机构稳定带动轴颈转动，进而驱动输出轴旋转整体转过一定角度。
[0019]在一个或多个优选的实施方式中，所述星形轮包括若干环形均布的固定轴，所述固定轴的轴线平行于所述星形轮的轴线；所述连杆铰接在固定轴上。本方案通过固定轴来为连杆提供铰接位置。其中本领域技术人员应当理解，所有固定轴在横截面上的圆心围绕
成一圆形，且该圆形与星形轮本体同心。
[0020]在一个或多个优选的实施方式中，所述导向件为与所述滑动件相匹配的框架，所述导向件与所述转子固定连接。本方案通过简单的框架结构来限制滑动件的位移方向，摒弃了复杂的缸筒活塞配合方式，也无需考虑油路密封等诸多问题，在制作难度与生产成本上均有显著优势。
[0021]进一步的，还包括位于所述转子径向外侧的定子。定子用于与转子配合，向转子输出牵引力。
[0022]进一步的，任意两个轴颈上连接的压力转换机构，在所述输出轴的轴向上错位；即是指对于连接在不同轴颈上的任意两个压力转换机构而言，其沿轴向均无法完成重叠，具有一定的角度差异，这种设置方式能够更加满足连续做功的需要，使得输出轴的输出动力更加连续且平稳。
[0023]在一个或多个优选的实施方式中，铰接在同本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种静态压力转动态并联做功的转换装置，包括转子(1)、位于转子(1)内的输出轴(2)、以及连接于转子(1)和输出轴(2)之间的压力转换机构，所述输出轴(2)与所述转子(1)不同轴，其特征在于，所述输出轴(2)为曲轴，曲轴的至少两个轴颈(201)上连接所述压力转换机构；所述压力转换机构包括星形轮(3)、在所述星形轮(3)上沿周向均匀分布的若干连杆(4)、与所述连杆(4)铰接的滑动件(5)、与所述滑动件(5)滑动配合的导向件(6)；所述连杆(4)与星形轮(3)铰接，所述导向件(6)用于使滑动件(5)沿星形轮(3)径向方向滑动。2.根据权利要求1所述的一种静态压力转动态并联做功的转换装置，其特征在于，所述星形轮(3)固定套设在所述轴颈(201)上，且星形轮(3)与轴颈(201)同轴。3.根据权利要求1所述的一种静态压力转动态并联做功的转换装置，其特征在于，所述星形轮(3)包括若干环形均布的固定轴(7)，所述固定轴(7)的轴线平行于所述星形轮(3)的轴线；所述连杆(4)铰接在固定轴(7)上。4.根据权利要求1所述的一种静态压力转动态并联做功的转换装置，其特征在于，所述导向件(6)...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗业富，吴波，
申请(专利权)人：华汽动力科技成都有限公司，
类型：发明
国别省市：
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