[實(shí)用新型]一種發(fā)動(dòng)機(jī)平衡系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820874549.7
• 申請(qǐng)日: 2018-06-07
• 公開（公告）號(hào): CN208564763U
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙吉文;王義超;馬云剛;胡樊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶宗申通用動(dòng)力機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): F02B75/32
• 分類號(hào): F02B75/32;F16F15/24
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責(zé)任公司 50209
• 代理人: 熊雄

本實(shí)用新型公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)平衡系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體構(gòu)件，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體構(gòu)件內(nèi)設(shè)置有至少二個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述其中一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與另一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相對(duì)設(shè)置；其中一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑塊運(yùn)動(dòng)的速度和加速度與另一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑塊運(yùn)動(dòng)的速度和加速度特征相同，且比率恒定。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、使用可靠、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，采用它能夠有效消除發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的一階、二階和高階振動(dòng)，降低設(shè)備損壞率，提高使用者的體驗(yàn)感，同時(shí)，采用導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)和副連桿的布局形式，不但為實(shí)現(xiàn)消除二階和高階振動(dòng)做了結(jié)構(gòu)鋪墊，而且還解決了發(fā)動(dòng)機(jī)箱體占用空間的問題，減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的外形尺寸，并且，還提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是一種發(fā)動(dòng)機(jī)平衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在往復(fù)式機(jī)構(gòu)中，特別是在發(fā)動(dòng)機(jī)中，引起發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)的主要原因是活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力不能被完全平衡；在曲軸每次旋轉(zhuǎn)期間，活塞啟動(dòng)和停止兩次，使活塞加速和減速的力的反作用力通過曲軸傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體上，使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生周期性振動(dòng)，伴隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功率需求的不斷增加，導(dǎo)致活塞重量和活塞速度增加，振動(dòng)的幅值越來越大，這種振動(dòng)通過與機(jī)體連接的終端設(shè)備傳遞給操作者，造成操作者感到不適或無法接受。特別是在舒適性要求較高的駕乘裝備領(lǐng)域、在振動(dòng)要求較高的壓縮機(jī)裝備領(lǐng)域、在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域等，這種振動(dòng)往往會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)或者相關(guān)聯(lián)裝備發(fā)生損壞和壽命降低，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生重大事故。

為了降低振動(dòng)，現(xiàn)有的許多發(fā)動(dòng)機(jī)通過附加的旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量來減小該振動(dòng)。

在CN1243188C中公開了名稱為“使用往復(fù)式平衡重的平衡裝置”的發(fā)明專利，該專利中內(nèi)燃機(jī)具有曲軸箱箱體和限定出氣缸軸線的缸鏜，所述平衡裝置包括：曲軸，其至少一部分位于曲軸箱箱體中，缸鏜設(shè)在曲軸的第一側(cè)；活塞，安置在缸鏜中，用于相應(yīng)于曲軸的旋轉(zhuǎn)而在缸鏜內(nèi)沿氣缸軸線往復(fù)移動(dòng)；平衡重，其安置在于第一側(cè)相反的曲軸第二側(cè)。平衡裝置還包括：連接臂，其連接著曲軸和平衡重，以使平衡重響應(yīng)于曲軸的旋轉(zhuǎn)而往復(fù)移動(dòng)；導(dǎo)軌，其與平衡重和曲軸箱箱體中的一個(gè)相連；狹槽，其形成在平衡重和曲軸箱箱體中的另一個(gè)中，狹槽的槽部分容納著導(dǎo)軌的至少一部分，以使導(dǎo)軌在平衡重的往復(fù)移動(dòng)過程中引導(dǎo)平衡重。

在CN100351506中公開了名稱為“用于單氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡系統(tǒng)”的發(fā)明專利，該專利公開了一種平衡系統(tǒng)和用于平衡單氣缸內(nèi)燃機(jī)的活塞力的方法。平衡系統(tǒng)包括曲軸、平衡組件和凹槽。曲軸包括曲軸部分、曲柄、曲柄銷和與曲柄相鄰的偏心凸緣。平衡組件具有彼此固定在一起的平衡質(zhì)量部分和耦合臂、以及伸出平衡質(zhì)量部分側(cè)面的銷子。偏心凸緣支撐耦合臂。凹槽內(nèi)容納銷子；銷子能沿著凹槽滑動(dòng)并且也能在凹槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使得平衡組件移向和遠(yuǎn)離曲軸時(shí)能夠旋轉(zhuǎn)。

上述兩個(gè)專利中的平衡裝置或平衡系統(tǒng)在滿足特定條件下能夠平衡一階慣性力，但是發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)中還存在二階和高階慣性力，二階和高階的振動(dòng)加速度雖然較一階振動(dòng)加速度有大幅減小，但是依然造成發(fā)動(dòng)機(jī)的強(qiáng)烈振動(dòng)，而且二階和高階的振動(dòng)頻率更接近應(yīng)用終端的固有頻率，很容易引起終端的共振，共振現(xiàn)象的發(fā)生將大大加劇振動(dòng)，影響關(guān)聯(lián)部件的強(qiáng)度和操作者的體驗(yàn)感受，僅消除一階慣性力已經(jīng)無法滿足目前的應(yīng)用場(chǎng)景需求。

目前現(xiàn)有技術(shù)中，都只是介紹了如何實(shí)現(xiàn)一定程度降低活塞往復(fù)振動(dòng)的方案，卻并沒有提出進(jìn)一步完全消除振動(dòng)，特別是消除二階和高階振動(dòng)的方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就是提供一種能有效消除發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一階、二階和高階振動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)平衡系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種發(fā)動(dòng)機(jī)平衡系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體構(gòu)件，其特征是：在所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體構(gòu)件內(nèi)設(shè)置有至少二個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述其中一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)與另一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)相對(duì)設(shè)置；其中一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑塊運(yùn)動(dòng)的速度和加速度與另一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中滑塊運(yùn)動(dòng)的速度和加速度特征相同，且比率恒定。