[發明專利]凸輪式活塞機構及采用凸輪式活塞機構的壓縮機和內燃機

無效

• 申請號: 201310002403.5
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103061880A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 袁埃斌
• 申請（專利權）人: 袁埃斌
• 主分類號: F02B75/40
• 分類號: F02B75/40;F01B9/04;F01B1/00;F04B39/00
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及活塞傳功機構，具體為一種凸輪式活塞機構及采用凸輪式活塞機構的壓縮機和內燃機。

背景技術

活塞是指在往復活塞式內燃機、壓縮機和泵等機械的缸體內沿缸體軸線往復運動的機械零件。在內燃機中，活塞在高溫高壓燃氣的推動下作功。在壓縮機和泵中，活塞在外力作用下對缸體內的流體施加壓力，以引起流體流動和提高其壓力。活塞的封閉端面承受工作流體的壓力，并與缸蓋、缸壁構成燃燒室或壓縮容積。傳統的活塞廣泛應用于水、氣、油（泵）壓縮機和內燃機，但是這些活塞都依靠曲軸的360度旋轉帶動連桿推動活塞在缸體內作往復運動。這種機械結構復雜，體積龐大，消耗材料多且制造成本高；基于此，為了節約能源，降低生產成本有必要對這些傳統機械進行改進，以解決現有水、氣、油（泵）壓縮機、馬達及內燃機存在的上述問題。

發明內容

本發明為解決目前活塞體積大，結構復雜的技術問題，提供一種凸輪式活塞機構及采用凸輪式活塞機構的壓縮機和內燃機。

本發明所述的凸輪式活塞是采用以下技術方案實現的：一種凸輪式活塞機構，包括一個十字傳動軸，所述十字傳動軸中部的水平軸的兩端裝有軸承；還包括具有筒狀結構的凸輪活塞體；所述凸輪活塞體的內側面周圈設有凸輪槽；凸輪槽呈周期性正弦曲線，所述軸承與凸輪槽相配合，所述十字傳動軸通過軸承插入凸輪活塞體的凸輪槽內；凸輪活塞體的外側豎直設有導向槽，還設有與導向槽相配合的限位球，凸輪活塞體的內外側壁上靠近兩端的位置水平開有密封槽。

本發明可套入泵、壓縮機、氣、液馬達或內燃機的缸體內腔，缸體的外側壁上設有與導向槽及限位球相配合的孔，將限位球固定在孔內，當凸輪活塞體在十字傳動軸的帶動下轉動時，限位球可以限制凸輪活塞體的轉動，而只允許凸輪活塞體做上下往復運動；限位球還可以減輕水平軸及軸承對凸輪活塞體的沖擊。本發明安裝在缸體內時，密封槽用于安裝密封圈，以密封本發明凸輪活塞體的內部與缸體的腔體；同時保證凸輪活塞體可以沿缸體的內壁上下滑動。凸輪槽為開設于凸輪活塞體內側的周圈貫通的呈正弦曲線的槽，用于控制凸輪活塞體做往復運動。本發明用于壓縮機或氣、液馬達時，十字傳動軸的垂直軸作為動力輸入軸，垂直軸繞軸向轉動，帶動水平軸帶著軸承在凸輪槽內轉動，凸輪槽由于呈凸輪運動曲線，水平軸上的軸承推動著凸輪活塞體運動時，凸輪活塞體由于轉動受到限制，只能做上下往復運動。相比起傳統的曲軸式活塞，本發明省去了以往較為笨重的曲柄傳動機構，大大減小了設備體積，減少了制造成本。

本發明所述的采用凸輪式活塞機構的壓縮機和內燃機是采用如下技術方案實現的：一種采用凸輪式活塞機構的壓縮機，包括缸體；所述凸輪式活塞貫穿于缸體的內部，凸輪活塞體上的密封槽與缸體內壁之間設有密封圈；缸體的側壁上與導向槽相對應的位置上開有定位孔，所述限位球通過固定在缸體外側壁的堵塊固定在定位孔及導向槽內，限位球的一部分固定在定位孔內，另一部分位于導向槽內；缸體的兩端固定有中部開孔的缸蓋，缸蓋中部向內延伸有與缸蓋中部的孔同心的套管；缸蓋孔內分別固定有一個定位軸承；十字傳動軸的垂直軸穿過缸蓋的套管并與定位軸承的內圈固定連接；缸蓋上位于定位軸承的外側均設有一個與缸蓋中心孔相配合的軸承蓋；缸蓋與缸體內壁之間、堵塊與缸體的側壁之間均設有密封件；凸輪活塞體的內密封槽與套管之間設有密封圈；缸體靠近兩個端部的側壁上均開有流體進出孔，流體進出孔上設有閥門；至少有一個軸承蓋的中心開有孔，十字傳動軸的垂直軸與該軸承蓋相對應的一端穿出該中心孔，所述十字傳動軸的垂直軸與該中心孔的側壁之間設有密封圈。