CN100432375C - 一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械 - Google Patents

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Abstract

一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械，是多年实践的基础上获得，在2007年初研制成功的单摆动活塞双缸压缩机的产品中得到了很好的验证，按此比例关系设计的机械，结构十分紧凑，工作顺畅，能发挥机械的最大功效，并有小的噪声和高的机械效率。此一最佳比例除可用于小型、中型、大型单摆动活塞双缸压缩机外，尚可用于整体式特大排量超高压活塞串联多缸多级摆动活塞压缩机，和大中小功率的单一或多个摆动活塞串联为二缸或多缸四冲程内燃发动机。

Description

一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械
技术领域
一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械，根据国际专利分类表属于F01C9/00，F02B53/00，F02B53/04。
背景技术
本发明是发明人历时37年(1970至2007年)，在自己申报的九项专利的基础上发展而来，发明集这些发明和多次实践，形成了此项成功发明。
这些专利是：
1、二冲程摆动活塞内燃发动机。中国专利，专利号：85100486.5。获全国第二届发明展览会银奖，获首届国际专利与新技术展览会优秀奖。
2、摆动活塞内燃发动机——四缸发动机。中国专利，专利号：87107720.5参加首届北京国际发明展，会上发明人受到党和国家领导人的接见和合影。
3、摆动活塞内燃发动机。美国专利，专利号：US4884532。获第十五届日内瓦世界发明展铜奖，获美国纽约第十四届世界发明展银牌奖。
4、摆动活塞内燃发动机全封闭密封装置。中国专利，专利号：94105413.6。
5、摆动活塞压缩机。中国专利，专利号：ZL96247057.0。
6、摆动活塞压缩机端面密封装置，2006年5月15日申请发明专利，专利申请号：200610082248.2。
7、整体式特大排量超高压活塞串联多缸多级摆动活塞压缩机。2006年8月16日申请发明专利，专利申请号：200610115894.4。
8、单一或多个摆动活塞串联为二缸或多缸四冲程内燃发动机。2006年10月7日申请发明专利，专利申请号：200610135808.6。
9、大排量高压摆动活塞压缩机排气门结构设计。2006年11月15日申请发明专利，专利申请号：200610146098.7。
摆动活塞压缩机(专利号：ZL96247057.0)，整体式特大排量超高压活塞串联多缸多级摆动活塞压缩机(专利申请号：200610115894.4)，单一或多个摆动活塞串联为二缸或多缸四冲程内燃发动机(专利申请号：200610135808.6)，是在1974年和1996年二次成功实机实践的基础上发展，经多年苦心的钻研而来，是二种成功的机型。1997年4月5日设计单摆动活塞双缸压缩机，设计排量7.44立方公尺/分，排气压力8公斤力/公分2(0.8Mpa)，转速980转/分，电机轴功率37千瓦，外型尺寸长×宽×高＝0.7×0.55×0.75公尺，外型高度0.29立方公尺(不包括外部驱动电机、贮气瓶等装置)，重量500公斤。2006年9月至2007年2月成功的研制了这一样机，在新研制的机型中成功的采用了2006年新申请的发明专利<摆动活塞压缩机端面密封装置>(专利申请号：200610082248.2)。此一密封装置专利申请同样适用于四冲程摆动活塞发动机的专利申请(专利申请号：200610135808.6。新制造的压缩机随后在中国江苏省无锡市江苏省压缩机质量测试站进行了测试，同样外型容积新机型比现有往复式压缩机在容积排量上提高9.6倍，予示了此种机械强大的生命力，为本项发明面向世界，开拓国内外市场打下了良好的基础。
发明内容一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械，这里摆动活塞结构设计包括了单摆动活塞双缸压缩机和发动机，多个摆动活塞串联为多缸多级摆动活塞压缩机，单一或多个摆动活塞串联为二缸或多缸四冲程内燃发动机。以上机型无论排量或功率的大小，结构设计中都采用相同的最佳尺寸比例。
单摆动活塞双缸压缩机，可采用在排气量小于每分钟10立方公尺的小型压缩机，排气量在每分钟10至60立方公尺的中型压缩机，排气量大于每分钟60立方公尺以上的大型压缩机，均可采用相同的设计中的最佳尺寸比例。
排气量达400立方公尺/分的特大排量压缩机，可采用多台单摆动活塞双缸压缩机并联供气。排气压力达100公斤/平方公分(10Mpa)，可采用多台单摆动活塞双缸压缩机气路串联(经中间冷却)，达到超高压，所以2007年制成的样机(已趋成熟完美的产品)，只需按同样比例放大尺寸即可成为多种用途的压缩机产品。由此样机提供的主要结构尺寸比例即为此项专利申请中的最佳比例。按此尺寸比例结构十分紧凑、布局合理，可适用于各种排量或功率的摆动活塞压缩机和摆动活塞四冲程发动机，作为从事结构设计的统一的最佳尺寸比例。
摆动活塞机械(摆动活塞压缩机和摆动活塞四冲程发动机)结构设计见附图中的标注：1-缸体上盖，2-缸体，3-摆动活塞，4-连杆，5-曲轴。缸体上盖〔1〕内平面为左右同一的水平面。结构尺寸中的最佳比例：以曲轴〔5〕，曲柄偏心距E＝1.00，由轴〔5〕中心至摆动活塞〔3〕中心距A＝6.17±0.62，摆动活塞〔3〕中心至缸体上盖〔1〕内平面的距离B＝1.38±0.14，缸体〔2〕内圆半径C＝4.53±0.45，缸体上盖〔1〕内小圆柱半径D＝1.91±0.19，连杆〔4〕大小头孔中心间距F＝5.15±0.52，摆动活塞中心线至摆动活塞上连杆小头销孔中心的距离G＝2.51±0.25，缸体上盖〔1〕内侧小圆柱面夹角J°＝87°±5°，缸体〔2〕内两侧大园弧面夹角K°＝73.5±5°。
附图说明
见附图
附图标注：1-缸体上盖，2-缸体，3-摆动活塞，4-连杆，5-曲轴。
A-曲轴〔5〕中心线至摆动活塞〔3〕中心线的距离。
B-摆动活塞〔3〕中心线至缸体上盖〔1〕内平面的距离。
C-缸体〔2〕内圆柱半径。
D-缸体上盖〔1〕内小圆柱半径。
E-曲轴〔5〕曲柄偏心距。
F-连杆〔4〕大小头中心距。
G-摆动活塞〔3〕中心线至摆动活塞上连杆小头销孔中心的距离。
J°-缸体上盖〔1〕内侧小圆柱面夹角。
K°-缸体〔2〕内两侧大圆弧面夹角。
以上尺寸均为摆动活塞机械结构设计中的关键尺寸，其间的尺寸比由于其至关重要称之谓最佳尺寸比例。
具体实施方案  2007年初已制成单摆动活塞双缸压缩机，其主要结构尺寸即按上述最佳比例来设计，使之成为一种成功的机型。此一主要尺寸间的比例除可用于小型、中型、大型单摆动活塞双缸压缩机外，尚可用于整体式特大排量超高压活塞串联多缸多级摆动活塞压缩机，以及小型、中型、大型单一或多个摆动活塞串联为二缸或多缸四冲程内燃发动机。
按上述比例关系设计的机械，结构十分紧凑，工作顺畅，能发挥机械的最大功效，并有小的噪声和高的机械效率。

Claims (4)

1、一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械，其主要结构尺寸间的比例如下：以曲轴[5]曲柄偏心距E为1.00，曲轴[5]中心至摆动活塞[3]中心距A为6.17加减0.62，摆动活塞[3]中心至缸体上盖[1]内平面的距离B为1.38加减0.14，缸体[2]内圆柱半径C为4.53加减0.45，缸体上盖[1]内小圆柱半径D为1.91加减0.19，连杆大小头孔中心距F为5.15加减0.52，摆动活塞中心线至摆动活塞上连杆小头销孔中心的距离G为2.51加减0.25，缸体上盖[1]内侧小圆柱面夹角J为87度加减5度，缸体[2]内两侧大圆弧面夹角K为73.5度加减5度。
2、如权利要求1所述的一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械，上述最佳尺寸比例适用于小型、中型、大型单摆动活塞双缸压缩机。
3、如权利要求1所述的一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械，上述最佳尺寸比例适用于整体式特大排量超高压活塞串联多缸多级摆动活塞压缩机。
4、如权利要求1所述的一种以最佳尺寸比例设计的摆动活塞机械，上述最佳尺寸比例适用于单一或多个摆动活塞串联为二缸或多缸四冲内燃发动机。
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