[實用新型]用于曲柄圓滑塊機構的往復運動元件及其設備

有效

• 申請號: 201020107083.1
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN201627910U
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 黎明;黎正中
• 申請（專利權）人: 北京中清能發動機技術有限公司
• 主分類號: F16J1/00
• 分類號: F16J1/00;F16F15/28;F16H21/18;F02B75/32;F04B35/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及曲柄圓滑塊機構，特別是涉及使用該機構的往復運動元件。本實用新型同時提供使用該往復運動元件的設備。

背景技術

往復活塞式的內燃機、壓縮機，都需要實現活塞的往復運動和曲軸的旋轉運動之間的轉換。其中，往復式內燃機是將活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動，而往復式壓縮機則是將曲軸的旋轉運動轉化為活塞的往復運動。目前的通用技術下，上述轉換過程均需要使用曲柄連桿機構。由于曲柄連桿機構中連桿的存在，使機器龐大、笨重，無法完全平衡.

為了解決上述問題，中國專利CN85100359A公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式內燃機”，中國專利ZL95111404.2保護了一種“曲柄雙圓滑塊往復活塞式內燃機”，中國專利ZL95111403.4保護了一種“曲柄多圓滑塊往復活塞式內燃機”。上述內燃機的共同特點是對通用技術下內燃機的曲柄連桿機構進行了徹底改進，采用具有偏心圓孔的圓滑塊代替連桿。所述偏心圓滑塊呈圓柱形，并且開有平行于圓柱體軸線的偏心圓孔，該偏心圓孔用于穿過曲軸的曲柄銷。該內燃機的活塞包括冠部和導向部，其中導向部上開有圓孔，稱為圓滑塊容置孔，該圓孔的內徑面和上述圓滑塊的外徑面相配合，所述圓滑塊即安置在該圓孔中。當所述活塞受到汽缸中燃燒氣體的推動而在氣缸中往復運動時，所述偏心圓滑塊繞其自身的圓心轉動，并進而帶動曲軸反向轉動，從而將活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動，再通過與曲軸連接的旋轉部件向外傳遞功率。在雙圓滑塊或者多圓滑塊機構中，除了活塞這一傳統發動機中的往復運動元件，還有另外一種往復運動元件，即為了獲得動平衡效果以及克服活點而設置的動平衡滑塊，動平衡滑塊與活塞在機構的處于等價的地位，同樣要設置圓滑塊容置孔。上述專利的思想也可以方便的轉用到壓縮機中，獲得曲柄圓滑塊壓縮機。

采用上述曲柄圓滑塊機構，可以有效減小內燃機或者壓縮機的體積，并可以使機構達到理想的動平衡效果，活塞與汽缸的側壓力也大幅降低。

然而，在實際使用中，上述曲柄圓滑塊機構也暴露出一些顯著的缺陷。一個主要問題是，在上述曲柄圓滑塊機構中，往復運動元件(即活塞或者動平衡滑塊的總稱)的圓滑塊容置孔中需要安置圓滑塊，而在該圓滑塊的偏心孔中又要穿過曲柄銷，由于圓滑塊在活塞的圓滑塊容置孔中需要旋轉，而曲柄銷也和圓滑塊有相對旋轉，這樣就需要在圓滑塊和往復運動元件的圓滑塊容置孔之間設置軸承，在曲柄銷和圓滑塊的偏心孔之間也需要設置軸承，上述軸承一般采用滑動軸承。這些結構使得該位置上各個零件布置非常密集。為了降低整個機構的體積，往復運動元件外廓尺寸需要盡可能小，但是，往復運動元件的圓滑塊容置孔又需要大到足以在其中安置圓滑塊、曲柄銷以及軸承等零件，這就使往復運動元件的圓滑塊容置孔兩側邊位置--即活塞或者動平衡滑塊的腰部--比較薄，成為往復運動元件強度的薄弱環節。請參看圖1，該圖示出一個活塞1，并示出其圓滑塊容置孔1-1，以及腰部1-2。

由于上述問題，使往復運動元件的腰部強度低，容易在往復運動過程中出現斷裂。為了解決上述問題，一般會對腰部1-2進行適當的加強，但是，這又受到往復運動元件尺寸和圓滑塊尺寸的限制，使這種設計難以進行。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型解決的技術問題在于，提供一種用于曲柄圓滑塊機構的往復運動元件，該往復運動元件的腰部得到了有效的加強，并且不需要減少圓滑塊容置孔的孔徑，使整個機構的尺寸安排不受影響。

本實用新型提供的用于曲柄圓滑塊機構的往復運動元件，具體是活塞或者動平衡滑塊，該往復運動元件的圓滑塊容置孔內徑面表面敷設有減磨材料層。

優選的，所述減磨材料層的厚度為0.25mm至1.5mm。

優選的，所述減磨材料的表面敷設軟金屬層。

優選的，所述減磨材料層為巴氏合金減磨材料層或者銅基軸承合金減磨材料層或者鋁基軸承合金減磨材料層。

優選的，該往復運動元件主體為鐵制往復運動元件、鋼制往復運動元件或者鈦合金制往復運動元件。

優選的，在涂覆減磨材料層之前的圓滑塊容置內徑面上，開有燕尾形或者螺旋形的溝槽。

優選的，在圓滑塊容置孔徑向開設有直通內徑表面的油孔。

優選的，在圓滑塊容置孔內徑面表面開設有軸向的油槽。

本實用新型同時提供一種設備，具體是采用曲柄圓滑塊機構的內燃機，該內燃機使用上述任意一項技術方案所述的往復運動元件。

本實用新型同時提供一種設備，具體是采用曲柄圓滑塊機構的壓縮機，該壓縮機使用上述任意一項技術方案所述的往復運動元件。