申请/专利权人：中南大学

申请日：2020-07-31

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN111706398B

主分类号：F01B1/08

分类号：F01B1/08;F01B25/10;F01B25/12;F01M1/02;F01M1/10;F01M5/00;F16J1/00;F16J1/16

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2020.10.27#实质审查的生效;2020.09.25#公开

摘要：一种高膨胀比水平对置活塞式膨胀机及控制方法，包括一组水平对置活塞、缸体、缸盖、连杆、曲轴及曲轴箱、进排气管、进排气阀及润滑系统和控制系统。本膨胀机通过输入高压工质推动活塞往复运动，达到被动进气和膨胀做功的目的。本装置可以用于由有机朗肯循环构成的发动机排气废热回收系统，并将工质热能转化为机械能输出。与现有活塞式膨胀机相比，本发明的特点在于将对置活塞与进排气管及进排气阀进行集成，从而减少结构件及由此产生的机械损失，具有膨胀比大、组件少、结构紧凑、热功转换效率高等优点，有较为广泛的应用前景。

主权项：1.一种高膨胀比水平对置活塞式膨胀机的控制方法，其特征在于，用于控制高膨胀比水平对置活塞式膨胀机，高膨胀比水平对置活塞式膨胀机包括进气阀（12）、排气阀（13）、曲轴（5）以及平均分布在曲轴两侧的第一气缸和第二气缸，所述进气阀（12）和排气阀（13）均为三通电动球阀，所述第一气缸和第二气缸的连杆共同驱动曲轴（5）旋转做功，所述第一气缸和第二气缸的无杆腔分别通过独立的进气支管（10）与进气阀（12）的两个出气口连通，所述第一气缸和第二气缸的无杆腔还分别通过独立的排气支管（11）与排气阀（13）的两个进气口连通，所述进气阀（12）的进气口与高压工质出口连通，所述排气阀（13）的出气口与排气系统连通，所述三通电动球阀包括阀体（24）、阀芯（25）、阀芯轴（26）和通过阀芯轴（26）带动阀芯（25）旋转的电机（28），所述曲轴（5）上设有对曲轴相位角实时检测的曲轴位置传感器（35），所述阀芯轴（26）上安装有实时检测阀芯的实时转角的转轴位置传感器（38），所述转轴位置传感器（38）、曲轴位置传感器（35）和电机（28）与控制系统电连接，所述控制系统通过转轴位置传感器（38）和曲轴位置传感器（35）的数据控制进气阀（12）和排气阀（13）的电机动作，具体控制步骤如下：通过曲轴位置传感器（35）测得信号齿轮（8）上的缺齿位置，由控制系统计算出膨胀机曲轴转角位置和实际转速，同时通过转轴位置传感器（38）检测进气阀及排气阀的阀芯轴上信号轮（27）位置，通过控制系统发出控制指令操控电机控制进气阀及排气阀的阀芯位置及停顿时长，从而通过控制第一气缸和第二气缸的进气量及排气量，驱动曲轴（5）旋转做功。

全文数据：

权利要求：

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