[發(fā)明專利]雙缸曲柄圓滑塊機構及其內(nèi)燃機、壓縮機

有效

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• 申請日: 2011-06-10
• 公開（公告）號: CN102817712A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設計）人: 黎明;黎正中;楊之怡;王清旭;郭立軍
• 申請（專利權）人: 北京中清能發(fā)動機技術有限公司
• 主分類號: F02B75/32
• 分類號: F02B75/32;F02B75/20;F04B39/00
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技術領域

本發(fā)明涉及曲柄圓滑塊機構，具體是一種雙缸曲柄圓滑塊機構。本發(fā)明同時涉及一種使用上述雙缸曲柄圓滑塊機構的內(nèi)燃機，以及使用上述雙缸曲柄圓滑塊機構的壓縮機。?

背景技術

在傳統(tǒng)的內(nèi)燃機中，通過曲柄連桿機構將活塞的往復運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動，進而由該曲軸驅(qū)動相應的運動部件，對外輸出動力。而在傳統(tǒng)的壓縮機中，也具有曲柄連桿機構，通過該曲柄連桿機構將曲軸的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為活塞的往復運動，由該活塞對氣缸內(nèi)的空氣進行壓縮。然而，在所述的曲柄連桿機構中，由于連桿的存在，曲柄連桿機構的內(nèi)燃機和壓縮機具有體積龐大、笨重、平衡性能差等缺陷。?

為解決上述問題，審定公告日為1988年1月13日、公告號為CN85200358B的中國專利公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式內(nèi)燃機”；審定公告日為1988年12月14日、公告號為CN85100359B的中國專利公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式壓縮機”；授權公告日為2001年6月27日、授權公告號為CN1067741C的中國專利公開了一種“曲柄雙圓滑塊往復活塞式內(nèi)燃機”；授權公告日為2001年6月27日、授權公告號為CN1067742C的中國專利公開了一種“曲柄多圓滑塊往復活塞式內(nèi)燃機”。?

上述中國專利公開的內(nèi)燃機和壓縮機共同特點是其中的往復運動與旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換機構中，用曲柄圓滑塊機構取代了曲柄連桿機構。該機構包括活塞、圓滑塊、曲軸；所述活塞包括活塞頭部和活塞座，活塞座上設置有圓滑塊容置孔，所述圓滑塊上設置偏心孔。?

裝配時，將圓滑塊置于所述的圓滑塊容置孔中，圓滑塊可在所述圓滑塊容置孔中轉(zhuǎn)動；曲軸的曲柄銷裝配于所述的偏心圓孔中，曲柄銷可以在所述偏心圓孔中轉(zhuǎn)動。?

工作時，對于內(nèi)燃機而言，燃燒室中的燃燒氣體膨脹推動活塞運動，通過活塞帶動設置于其中的圓滑塊做往復運動，而圓滑塊在所述活塞中同時做旋轉(zhuǎn)運動，所述往復運動與旋轉(zhuǎn)運動的合成使得圓滑塊上的偏心圓孔的中心軸線繞曲軸的中心軸線做旋轉(zhuǎn)運動；而所述偏心圓孔的中心軸線與曲軸的曲柄銷的軸?線重合，從而可實現(xiàn)活塞的往復運動到曲軸的旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)換。壓縮機工作時是曲軸的旋轉(zhuǎn)運動到活塞的往復運動的轉(zhuǎn)換，原理同上。?

上述的曲柄圓滑塊機構要正常工作，對其機構尺寸存在一定的要求。例如要求曲軸的曲柄半徑和圓滑塊偏心距相等。而需要實現(xiàn)雙缸機時，需要使用曲柄雙圓滑塊機構。這種機構的比較容易實現(xiàn)的布置方式要求兩個圓滑塊相互固定并且相位相差180°，其各自所在的活塞的往復運動軌道必須相差90°。?

上述曲柄雙圓滑塊機構的要求，用于全新設計的雙缸機構是合適的，但是，目前為了更好的適應市場要求，往往不可能設計全新的曲柄圓滑塊機構，而是采用曲柄圓滑塊機構改造現(xiàn)有的曲柄連桿雙缸機構，以與市場和現(xiàn)有產(chǎn)能近距離銜接，實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化。在這種情況下，采用上述曲柄雙圓滑塊機構就無法很好的與現(xiàn)有曲柄連桿機構的機體相契合。例如，曲柄雙圓滑塊機構一般要求呈90°V型布置，而現(xiàn)有技術下的兩缸曲柄連桿機構往往為直列布置；采用曲柄雙圓滑塊機構的兩缸之間的缸心距比較小，而采用曲柄連桿機構的兩缸的缸心距則比較大。這些差別都造成了采用曲柄雙圓滑塊機構改造現(xiàn)有的曲柄連桿雙缸機存在困難。要將現(xiàn)有的曲柄連桿雙缸機改造為曲柄圓滑機構的雙缸機還需要另辟蹊徑。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種雙缸曲柄圓滑塊機構，該雙缸曲柄圓滑塊機構對現(xiàn)有的曲柄連桿雙缸機構具有更好的繼承性，適合于采用曲柄圓滑塊機構對現(xiàn)有的曲柄連桿雙缸機構進行改造的場合。?

本發(fā)明提供的雙缸曲柄圓滑塊機構，該機構的曲軸為分離式曲軸，包括第一曲軸段、第二曲軸段以及中間曲柄；所述第一曲軸段和所述第二曲軸段均為單拐，所述中間曲柄上設置兩個呈180°相位角的第一軸孔和第二軸孔；上述第一曲軸段和第二曲軸段分別通過上述第一軸孔和上述第二軸孔，以各自的曲柄銷連接在該中間曲柄的左右兩側(cè)；所述第一曲軸段的曲柄銷通過軸承與第一圓滑塊偏心孔配合，所述第一圓滑塊安裝在第一活塞的圓滑塊容置孔中，該第一活塞安裝在機體的第一往復運動軌道中；所述第二曲軸段的曲柄銷通過軸承與第二圓滑塊偏心孔配合，所述第二圓滑塊安裝在第二活塞的圓滑塊容置孔中，該第二活塞安裝在機體的第二往復運動軌道中；所述第一圓滑塊、第二圓滑塊均設置與各自的偏心孔同軸并伸出在外的外齒輪，機體上設置第一內(nèi)齒圈和第二內(nèi)齒圈，分別與所述第一圓滑塊的外齒輪和所述第二圓滑塊的外齒輪嚙合，?且所述內(nèi)齒圈和外齒輪的齒數(shù)比為2∶1。?

優(yōu)選的，所述中間曲柄通過軸承支撐在機體的中間軸承孔上。?