本发明涉及一种发动机， 尤其涉及一种空气发动机。 背景技术

现有的空气发动机， 均釆用曲柄连杆机构驱动主轴转动， 从而达到驱动目 的。 曲柄连杆机构在运动过程中具有死点位置， 当曲柄连杆机构处于死点位置 时， 传动角 Y =0° , 作用力与运动方向垂直， 主动件无法带动从动件运动。

对于空气发动机， 当活塞杆与连杆处于共线时， 为死点位置。 在空气发动 机的工作过程中， 利用机件的惯性使得活塞杆继续动作越过死点 。 而对于空气 发动机在初始状态处于死点位置， 机件初速度为零， 不具有惯性时， 不能利用 惯性越过死点， 因而空气发动机无法启动。

因此， 亟需一种能够避免空气发动机处于死点位置的 空气发动机。 发明内容

本发明的目的是提供一种空气发动机， 通过对空气发动机的结构进行改进， 使得空气发动机在工作过程中没有死点位置， 从而避免空气发动机启动的情况 发生。

为了实现上述目的， 本发明公开了一种空气发动机， 包括机体、 主轴、 储 气装置和若干气缸， 所述机体内设置有飞轮， 所述飞轮固定连接于所述主轴， 所述飞轮的侧面均勾地设有若干驱动面， 若干所述气缸固定于所述机体且所述 气缸的输出端抵顶于所述驱动面； 所述气缸分别与所述储气装置连通， 且各所 述气缸与储气装置连通的气路上设置有控制阀 ， 所述空气发动机还包括用于测 量主轴角位移的角位移传感器， 所述角位移传感器根据主轴角位移控制所述控 制阀接通或断开， 从而控制所述气虹的输出端顺序推顶所述驱动 面。

与现有技术相比， 本发明提供的空气发动机， 于飞轮的侧面均勾地设有若 干驱动面， 气虹的输出端依次推顶所述驱动面， 气缸的推顶力与驱动面的支持 力产生沿驱动面向下的驱动力； 由于气缸固定于机体上， 该驱动力驱动飞轮向 与所述驱动力相反的方向转动。 若干气缸依次推顶飞轮的驱动面， 使得本发明 提供的空气发动机在工作过程中没有死点位置 ， 避免空气发动机初始处于死点 位置无法启动的情况发生。

较佳的， 所述飞轮的侧面向外倾斜延伸形成若干均匀排 布的驱动面。

较佳的， 所述飞轮的侧面均匀地固定有若干抵顶块， 若干所述抵顶块的外 侧面均与所述飞轮的侧面呈夹角设置， 所述外侧面形成所述驱动面。

具体地， 所述驱动面凸出于所述飞轮侧面； 所述驱动面凸出于所述飞轮侧 面， 避免气虹的输出端推顶所述驱动面时， 与飞轮发生干涉。

较佳的， 任一所述驱动面的末端所在飞轮半径与沿所述 飞轮转动方向上的 下一所述驱动面的起始端所在飞轮半径之间形 成第一夹角， 相邻的两所述气缸 的输出端所在飞轮半径之间形成第二夹角， 所述第一夹角小于所述第二夹角； 在飞轮转动过程中， 一气缸的输出端推顶所述驱动面至驱动面的末 端之前， 相 邻的另一气虹的输出端即开始推顶下一所述驱 动面， 使得在飞轮转动的过程中， 随时被气缸驱动。 若干所述驱动面的方向相同， 使得飞轮和主轴一直朝向顺时针方向或逆时针 方 向转动。

较佳的， 所述气缸的活塞的外圓周表面上固定有阻油环 和活塞环； 所述阻 油环用于阻油， 所述活塞环用于刮油， 两者共同作用， 保证气缸内的润滑油可 靠地润滑和密封， 从而保证气虹的气密性。

具体地， 所述阻油环为四氟乙烯阻油环， 所述活塞环为四氟乙烯活塞环。 四氟乙烯具有良好的耐油腐蚀性和密封性， 进一步提高气虹的气密性。 附图说明

图 1为本发明空气发动机的结构示意图。

图 2为本发明空气发动机驱动装置的结构示意图� �

图 3为本发明空气发动机第一实施例驱动装置的� �部结构示意图。 图 4为图 3中 A部的放大图。

图 5为本发明空气发动机第二实施例驱动装置的� �部结构示意图。 具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、 构造特征、 所实现目的及效果， 以下结合 实施方式并配合附图详予说明。

图 1-图 4所示为本发明第一实施例。

如图 1-图 3所示， 本发明空气发动机包括机体 100、 主轴 200、 气虹 300、 飞轮 400、 储气装置 500、 控制阀 600和角位移传感器（图中未示）。 其中机体 100、 主轴 200、 气虹 300、 飞轮 400构成本发明空气发动机的驱动装置， 储气 装置 500、 控制阀 600和角位移传感器用于控制驱动装置工作。 更具体的：

机体 100具有内腔 100a , 主轴 200可转动连接于机体 100, 使得部分主轴 200位于内腔 100a内。 具体地，机体 100的两侧壁上对称设置有轴承， 主轴 200 穿设于机体 100并通过轴承与机体 100可转动连接。

飞轮 400位于内腔 100a内， 且飞轮 400通过连接键与主轴 200固定连接， 从而使得飞轮 400转动时， 带动主轴 200同步转动。 飞轮 400的侧面均匀地固 定有三个抵顶块 410,三抵顶块 410的外侧面 411均与飞轮 400的侧面呈夹角设 置， 该外侧面 411形成驱动面。 三驱动面 411均相对飞轮 400呈逆时针方向设 置， 以保证主轴 200和飞轮 400均朝向逆时针方向转动； 当然， 三驱动面 411 亦可均相对飞轮 400呈顺时针方向设置， 此时， 主轴 200和飞轮 400均朝向顺 时针方向转动。 进一步地， 驱动面 411凸出于飞轮 400侧面。

气虹 300具有四个， 四个气虹 300均固定于机体 100的侧壁上。 气虹 300 绕飞轮 400均匀排布， 且气虹 300的输出端 320伸入内腔 100a并抵顶于驱动面 411。 进一步地， 气虹 300的输出端 320的中心轴线穿过飞轮 400的轴心线。 储 气装置 500装盛高压气体， 四个气虹 300分别与储气装置 500连通， 且于四个 气虹 300与储气装置 500的连通气路上分别设置有控制阀 600。角位移传感器测 量主轴 200转动的角位移量， 并根据测得的角位移量控制控制阀 600接通或断 开， 从而控制气虹 300的输出端 320顺序推顶驱动面 411。 具体地， 任一驱动面 411 的末端所在飞轮半径与沿飞轮 400转动方向上的 下一驱动面 411 的起始端所在飞轮半径之间形成第一夹角 α , 相邻两气虹 300 的输出端 320所在飞轮半径之间形成第二夹角 β , 第一夹角 α小于第二夹角 β 。 在飞轮 400转动过程中， 一气缸 300的输出端 320推顶一驱动面 411至末端之 前，相邻的另一气缸 300的输出端 320即开始推顶下一驱动面 411。 飞轮 400在 转动的过程中， 随时被气虹 300驱动。

在本实施例中， 气虹 300的数量为 4个， 抵顶块 410的数量为 3个。 当然， 气虹 300与抵顶块 410的数量可以根据需要任意设置， 只需保证任一时刻至少 有一输出端 320推顶一驱动面 411 ,使得飞轮 400在转动过程中一直保持被气缸 300驱动的状态即可。

进一步地， 如图 4所示， 气虹 300的活塞 310的外圓周表面上设置有四氟 乙烯阻油环 310a和四氟乙烯活塞环 310b, 四氟乙烯阻油环 310a起阻油效果， 四氟乙烯活塞环 31 Ob起刮油效果，四氟乙烯阻油环 310a与四氟乙烯活塞环 31 Ob 共同作用， 使得气虹 310内的润滑油可靠地润滑和密封， 从而保证气虹 300的 气密性。

结合图 1-图 4所示， 本发明提供的空气发动机的工作过程具体为： 储气装 置 500供给高压气体， 角位移传感器测量检测主轴 200的初始位置， 并根据检 测结果控制四个控制阀 600的接通或断开； 至少一控制阀 600呈接通状态， 高 压气体驱动与其连通的气虹 300动作， 活塞 310带动四氟乙烯阻油环 310a和四 氟乙烯活塞环 310b沿气虹 300内壁滑动， 驱动输出端 320向外伸出， 推顶驱动 面 411 ; 驱动面 411上受到沿穿过飞轮 400轴心线的推顶力 F, 于驱动面 411上 产生垂直于驱动面的支持力 N,推顶力 F与支持力 N产生沿驱动面 411向下的驱 动力 f , 由于气虹 300固定， 驱动力 f 驱使飞轮 400向与驱动力 f相反的方向转 动； 飞轮 400带动主轴 200转动； 角位移传感器测量主轴 200转动的角位移量， 并根据测得的角位移量控制四个控制阀 600顺序接通或断开，从而控制气虹 300 的输出端 320顺序推顶驱动面 411 , 使得飞轮 400在转动过程中一直受到气虹 300的输出端 320的推顶， 使得飞轮 400和主轴 200持续转动。

本发明提供的空气发动机， 于飞轮 400的侧面均匀地设有三个驱动面 411 , 且任一驱动面 411 的末端所在飞轮半径与沿飞轮 400转动方向上的下一驱动面 411的起始端所在飞轮半径之间形成的第一夹角 α小于相邻两气虹 300的输出端 320所在飞轮半径之间的第二夹角 β , 在飞轮 400转动过程中，控制阀 600控制 四个气虹 300依次动作， 当一气虹 300的输出端 320推顶一驱动面 411至末端 之前， 相邻的另一气缸 300的输出端 320即开始推顶下一驱动面 411。 飞轮 400 在转动的过程中， 随时被气缸 300驱动。 因而本发明提供的空气发动机没有死 点位置， 从而避免空气发动机启动的情况发生。

图 1、 图 2及图 5所示为本发明第二实施例。

与第一实施例的区别仅在于： 飞轮 400，的侧面向外倾斜延伸形成三个均匀 排布的驱动面 411，，三驱动面 411，均相对飞轮 400，呈逆时针方向设置。 当然， 三 驱动面 411 '亦可均相对飞轮 400呈顺时针方向设置。

以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已， 当然不能以此来限定本发明 之权利范围， 因此依本发明申请专利范围所作的等同变化， 仍属本发明所涵盖 的范围。