[實用新型]曲柄、曲柄軸、組合曲軸及應用該曲軸的內燃機或壓縮機

無效

• 申請號: 201120043906.3
• 申請日: 2011-02-22
• 公開（公告）號: CN202007826U
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 王清旭;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: F16C3/22
• 分類號: F16C3/22;F16C3/10;F16C3/20;F04B39/00
• 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的內燃機或者壓縮機，具體涉及內燃機或壓縮機的一種曲柄。本實用新型同時涉及一種曲柄軸、應用該曲柄軸的組合曲軸以及應用該組合曲軸的內燃機或壓縮機。

背景技術

在傳統的內燃機中，通過曲柄連桿機構將活塞的往復運動轉換為曲軸的旋轉運動，進而由該曲軸驅動相應的運動部件，對外輸出動力。而在傳統的壓縮機中，也具有曲柄連桿機構，通過該曲柄連桿機構將曲軸的旋轉運動轉換為活塞的往復運動，由該活塞對汽缸內的空氣進行壓縮。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燃機”。

上述中國專利公開的內燃機和壓縮機共同特點是其中的往復運動與旋轉運動的轉換機構中，用圓滑塊取代了連桿，用曲柄圓滑塊機構取代了曲柄連桿機構。在所述圓滑塊上設置有偏心圓孔。在活塞的活塞座上設置有圓滑塊容置孔。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動。

工作時，對于內燃機而言，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運動，所述往復運動與旋轉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，從而可實現活塞的往復運動到曲軸的旋轉運動的轉換。壓縮機工作時是曲軸的旋轉運動到活塞的往復運動的轉換，原理同上。

上述采用曲柄圓滑塊機構的機器，在大多數情況下采用一體式圓滑塊，這樣的結構設計需要配以組合式曲軸，才能夠將圓滑塊裝配于曲軸上。一般情況下，組合曲軸采用的是單拐曲軸加一曲柄的結構。例如，在公開號為CN10139278A的中國專利文獻中，公開了一種用于內燃機或壓縮機的曲軸及該曲軸的零件。在其公開的曲軸的技術方案中，曲軸包括單拐以及與所述單拐裝配在一起的曲柄。其中，所述單拐包括單拐主軸頸和曲柄銷兩部分，曲柄銷由所述單拐主軸頸一端面伸出，其軸線相對于所述主軸頸軸線偏置，且兩者軸線相互平行；所述曲柄銷的前端（及其自由端）呈錐形。所述曲柄為扁圓柱體，在其上開設有與所述曲柄銷的錐端相配合的錐孔（該錐孔也稱為曲柄銷安裝孔），該錐孔的軸線平行于所述曲柄的軸線。裝配時，所述單拐的前端的錐端插入所述曲柄的錐孔中，通過緊固螺栓將二者緊固為一體；并通過設置于錐端和錐孔配合面上的兩個定位銷孔以及定位銷進行定位。裝配后，所述曲柄的軸線與單拐的主軸頸軸線相重合。

上述公開的曲軸實質上為一種組合曲軸，即該曲軸非一體式的，而是通過單個零部件組合而成，其中，組成該曲軸的曲柄上的曲柄銷安裝孔既可以是通孔，也可以是悶頭孔（即使其為悶頭孔時，在該悶頭孔的底壁上也開設有一裝配螺栓的過孔，可參考上述CN10139278A中國專利文獻的附圖2-2）；無論曲柄銷安裝孔位通孔或悶頭孔，均需要曲柄螺栓將二者固定，而曲柄螺栓不是直接作用在局部將兩者連接在一起，其作用力要通過整個曲柄傳遞到集合結合部位，現有的裝配結構不能很好的使曲柄螺栓擰緊后產生的拉力沿曲柄銷軸線分布而將曲柄與單拐拉緊，這可能會造成盡管采用了很大的扭緊力矩，但仍不能使二者很好的結合，這將會對應用該曲軸的機器的穩定性帶來影響，使得可靠性降低。

發明內容

本實用新型提供一種曲柄，以解決現有的曲軸的上述問題。本實用新型另外提供一種曲柄軸、應用該曲柄軸的組合曲軸以及應用該組合曲軸的內燃機或壓縮機。

本實用新型提供的一種曲柄，所述曲柄為扁圓柱體，所述曲柄上設置有在曲柄一端面開口的偏心孔，用于在與曲拐裝配構成完整曲軸時容納曲拐之曲柄銷的自由端，稱為曲柄銷安裝孔；所述曲柄銷安裝孔的中心軸線與所述曲柄的中心軸線平行；其中，所述曲柄銷安裝孔為悶頭孔；在所述曲柄銷安裝孔的底壁上設置有與該安裝孔底壁端面同心的環形槽，稱為傳力槽。