CN103277455B - 平衡轴及具有该平衡轴的发动机 - Google Patents
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Abstract
一种平衡轴，包括质量块，还包括在质量块两端分别水平固定布置的两个连接壳体，所述连接壳体的内侧一端设有水平向外伸出的长度可调的、可沿其自身的转轴转动的连杆，在质量块的两侧铰接有连接块，所述连杆的伸出端与连接块通过十字联轴节相连，在其中一个连接壳体上还设有驱动该连接壳体上的连杆转动的驱动装置；本发明还提供了一种具有该平衡轴的发动机。本发明所提供的平衡轴，通过调节连杆的伸出长度，能够改变质量块相对于其转动轴线之间的距离，从而改变该平衡轴所产生的平衡力矩，适合发动机的不同工作状态，适用于安装在具有活塞的发动机中，降低发动机的振动。
Description
技术领域
本发明涉及一种发动机内部的平衡轴；本发明还涉及一种具有该平衡轴的发动机。
背景技术
发动机内的平衡轴用于平衡发动机的曲轴转动时产生的往复惯性力矩与倾覆力矩，能够减少发动机的振动和噪声。现有的平衡轴均为刚性固定设置的结构，它所平衡的力矩经过事先计算。而发动机的工作状态是时刻变化的，在发动机不同转速下，平衡轴不能总是将往复惯性力完全平衡，而且在发动机启动时，平衡轴还可能引起共振，导致平衡轴失效，使发动机的工作状态更恶劣。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是提供一种平衡轴，它能够实时调整平衡力矩的大小，从而适合发动机的不同工作状态；本发明的另外一个目的，是提高一种具有上述平衡轴的发动机。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种平衡轴，包括质量块，还包括在质量块两端分别水平固定布置的两个连接壳体，所述连接壳体的内侧一端设有水平向外伸出的长度可调的、可沿其自身的转轴转动的连杆，在质量块的两侧铰接有连接块，所述连杆的伸出端与连接块通过十字联轴节相连，在其中一个连接壳体上还设有驱动该连接壳体上的连杆转动的驱动装置。
作为对本发明的限定，在连接壳体的内部设有一个滑动腔室，所述连杆与该滑动腔室的壁体密封滑动配合，所述驱动装置是同轴连接在连杆上的电机，该电机的外壳与滑动腔室密封滑动配合，在滑动腔室的一侧安装有推动电机运动的弹簧，其另一侧设置有一个可向滑动腔室内注入加压流质的连通口。
作为对本发明的进一步限定，所述的电机为伺服电机或步进电机。
所述加压流质为液压油或压缩空气。
本发明还公开了一种发动机，具有机体，在机体内部设有曲轴和活塞，在其机体内部还设置有上述的平衡轴。
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：本发明所提供的平衡轴，通过调节连杆的伸出长度，能够改变质量块相对于其转动轴线之间的距离，从而改变该平衡轴所产生的平衡力矩，适合发动机的不同工作状态；在连接壳体上设置滑动腔室，在滑动腔室内通过弹簧和加压流质来推动电机和连杆运动，能够方便的改变平衡块与其转动轴线的距离，结构简单紧凑；电机采用伺服电机或步进电机，能够对转速进行精确的控制，保证平衡效果；本发明还提供了一种具有该平衡轴的发动机。
本发明的平衡轴适用于安装在具有活塞的发动机中，降低发动机的振动。
本发明下面将结合说明书附图与具体实施例作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例一的整体结构示意图。
图中：1、质量块；2、连接壳体；3、滑动腔室；4、连杆；5、连接块；6、十字联轴节；7、电机；8、弹簧；9、连通口。
具体实施方式
实施例一
如图1所示，本实施例公开了一种平衡轴，它用在发动机的内部，用于平衡发动机的振动。该平衡轴包括现有的质量块1，在质量块1的两端分别布置有两个连接壳体2，连接壳体2是水平固定的。每个连接壳体2的内侧一端设有能够水平向外伸出的连杆4，并且，该连杆4的伸出长度是可调的。连杆4可以沿其自身中心轴为转轴转动，从而带动质量块1发生旋转。
每个连杆4的伸出端通过十字联轴节6与一个连接块5相连，每个连接块5则与质量块1的其中一侧相铰接。在其中一个连接壳体2上设置驱动装置，能驱动该连接壳体2上的连杆4发生转动，此时，质量块1将会被连杆4带动而发生旋转，质量块1产生向外的离心力，质量块1的转动轴线即是连杆4的轴线。
在连接壳体2的内部设有一个滑动腔室3，连杆4与滑动腔室3的壁体密封滑动配合，驱动装置是同轴连接在连杆4上的电机7，该电机7可以优先采用伺服电机或步进电机，以便能够方便的调节转速。电机7的外壳与滑动腔室3形成密封滑动配合。在滑动腔室3的一侧安装有推动电机7运动的弹簧8，其另一侧设置有一个与滑动腔室3连通的连通口9，可以向滑动腔室3内注入加压流质。该加压流质可以采用液压油或者压缩空气，从而能够推动电机7克服弹簧8的弹力，使电机7运动。
通过调整电机7在滑动腔室3中的位置，能够改变连杆4的伸出长度，从而改变质量块1相对其转动轴线的距离。通过改变电机7的速度，使质量块1的转速是发动机转速的两倍，能够很好地消除发动机的二阶往复惯性力，减小发动机的振动和噪音。当发动机的转速改变时，通过调整质量块1相对于其转动轴线的距离，能够改变平衡轴的平衡力矩的大小，使发动机始终处于低噪声低振动的状态。
实施例二
本实施例公开了一种发动机，它具有常规发动机的机体，在机体内设有曲轴和活塞，还在机体内设置了实施例一中的平衡轴，通过平衡轴对发动机的往复惯性力进行平衡，其振动能大幅的减小。
Claims (5)
1. 一种平衡轴，包括质量块，其特征在于：还包括在质量块两端分别水平固定布置的两个连接壳体，所述连接壳体的内侧一端设有水平向外伸出的长度可调的、可沿其自身的转轴转动的连杆，在质量块的两侧铰接有连接块，所述连杆的伸出端与连接块通过十字联轴节相连，在其中一个连接壳体上还设有驱动该连接壳体上的连杆转动的驱动装置。
2. 根据权利要求1所述的平衡轴，其特征在于：在连接壳体的内部设有一个滑动腔室，所述连杆与该滑动腔室的壁体密封滑动配合，所述驱动装置是同轴连接在连杆上的电机，该电机的外壳与滑动腔室密封滑动配合，在滑动腔室的一侧安装有推动电机运动的弹簧，其另一侧设置有一个可向滑动腔室内注入加压流质的连通口。
3.根据权利要求2所述的平衡轴，其特征在于：所述的电机为伺服电机或步进电机。
4. 根据权利要求2所述的平衡轴，其特征在于：所述加压流质为液压油或压缩空气。
5. 一种发动机，具有机体，在机体内部设有曲轴和活塞，其特征在于：在其机体内部设置有权利要求1至4中任一项所述的平衡轴。
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