CN111706503A - 一种活塞装置 - Google Patents

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CN111706503A CN202010696458.0A CN202010696458A CN111706503A CN 111706503 A CN111706503 A CN 111706503A CN 202010696458 A CN202010696458 A CN 202010696458A CN 111706503 A CN111706503 A CN 111706503A
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杜帅
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Abstract

本发明公开了一种活塞装置，包括：缸体，所述缸体具有弧形部，所述弧形部的侧壁开设有介质进口和介质出口；活塞，所述活塞可转动设置于所述缸体的弧形部，所述活塞与所述介质进口和所述介质出口之间形成容积腔；传动组件，所述传动组件与所述活塞连接并可带动所述活塞转动。本发明在缸体上设置弧形部，并在弧形部的侧壁开设介质进口和介质出口，使活塞与介质进口与介质出口之间形成容积腔，随着活塞的往复转动，容积腔的容积发生变化，当容积腔的容积扩大时，介质从介质进口进入容积腔，当容积腔的容积缩小时，介质从介质出口排出，实现吸进介质和排出介质的功能，且活塞运动时，活塞不会对缸壁产生侧向压力，摩擦阻力减少，效率提高。

Description

一种活塞装置
技术领域
本发明涉及流体机械设备领域，特别是涉及一种活塞装置。
背景技术
目前的往复式活塞结构多用于内燃机和各种泵，比如气泵、水泵、油泵等介质泵。活塞在连杆的推拉作用力下，活塞会受到缸壁的侧向力，侧向力产生较大的摩擦力，从而降低了活塞机构的效率。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种具有结构简单、摩擦阻力小、效率高特点的活塞装置。
本发明的活塞装置，包括：
缸体，所述缸体具有弧形部，所述弧形部的侧壁开设有介质进口和介质出口；
活塞，所述活塞可转动设置于所述缸体的弧形部，所述活塞与所述介质进口和所述介质出口之间形成容积腔；
传动组件，所述传动组件与所述活塞连接并可带动所述活塞转动。
本发明的活塞装置通过在缸体上设置弧形部，并在弧形部的侧壁开设介质进口和介质出口，使活塞与介质进口与介质出口之间形成容积腔，随着活塞的往复转动，容积腔的容积发生变化，当容积腔的容积扩大时，介质从介质进口进入容积腔，当容积腔的容积缩小时，介质从介质出口排出，且活塞运动时，活塞不会对缸壁产生侧向压力，摩擦阻力减少，效率提高。
上述技术方案在一种实施方式中，所述活塞为板状，所述弧形部具有弧形面；
所述活塞的一端通过转轴可转动设置于所述弧形面相对的一侧，其一端可沿所述弧形面滑动。
板状的所述活塞结构简单，安装方便，且活塞由于受转轴的定位作用，其转动时不会对缸壁产生侧向压力，减少摩擦阻力。
上述技术方案在一种实施方式中，所述活塞包括两层板，两层板之间的空隙形成密封槽，且两层板与所述弧形面贴紧的一端设置有密封件。将所述活塞设置为两层并增设密封件，可以提高其密封效果，防止介质从所述活塞的端部渗出。
上述技术方案在一种实施方式中，所述转轴通过轴承枢接固定，所述轴承为滚动轴承或滑动轴承。滚动轴承和滑动轴承的结构简单，便于安装使用，且结构稳定。
上述技术方案在一种实施方式中，所述传动组件包括曲轴和连杆；所述曲轴的一端与外部动力源枢接，其另一端与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述活塞连接。所述曲轴在外部动力源的带动下转动，从而使所述连杆转动，以带动所述活塞于所述弧形部内往复转动。
上述技术方案在一种实施方式中，所述活塞装置还包括曲轴支座，所述曲轴的所述一端通过所述曲轴支座枢接。通过所述曲轴支座枢接所述曲轴的所述一端，使所述曲轴的枢接更稳定。
上述技术方案在一种实施方式中，所述活塞装置还包括连接支座，所述连接支座与所述活塞固定连接，所述连杆的所述另一端铰接于所述连接支座上。
上述技术方案在一种实施方式中，所述连杆的所述另一端通过销轴铰接于所述连接支座上。销轴的结构简单，便于安装使用，适合作为铰接连接件。
上述技术方案在一种实施方式中，所述缸体包括上缸体和下缸体，所述上缸体与所述下缸体可拆卸连接；
所述弧形部位于所述上缸体；
所述连杆的一端枢接于所述下缸体内。
将所述缸体甚至为上缸体和下缸体，所述上缸体作用于介质进出，所述下缸体则用于安装所述传动组件，且可拆卸连接方便对缸体内的结构进行拆装维护。
上述技术方案在一种实施方式中，所述介质进口的里侧设置有可旋转的进口挡板；
所述介质出口的外侧设置有可旋转的出口挡板。
在所述介质进口的里侧和所述介质出口的外侧分别设置进口挡板和出口挡板，分别在所述介质进口和所述介质出口形成单向通道，防止介质从所述介质进口流出，并防止介质从所述介质出口流入。
相对于现有技术，本发明的活塞装置通过在缸体上设置弧形部，并在弧形部的侧壁开设介质进口和介质出口，使活塞与介质进口与介质出口之间形成容积腔，随着活塞的往复转动，容积腔的容积发生变化，当容积腔的容积扩大时，介质从介质进口进入容积腔，当容积腔的容积缩小时，介质从介质出口排出，实现吸进介质和排出介质的功能，且活塞运动时，活塞不会对缸壁产生侧向压力，摩擦阻力减少，效率提高。本发明的活塞装置具有结构简单、摩擦阻力小、效率高等特点。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是本发明的活塞装置优选结构的结构示意图。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于其构造进行定义的，它们是相对的概念。因此，有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
请参阅图1，图1是本发明的活塞装置优选结构的结构示意图。
本发明的活塞装置，包括缸体1、活塞2和传动组件3。
所述缸体1具有弧形部10，所述弧形部10的侧壁开设有介质进口101和介质出口102；
所述活塞2可转动设置于所述缸体1的弧形部10，所述活塞2与所述介质进口101和所述介质出口102之间形成容积腔A；
所述传动组件3与所述活塞2连接并可带动所述活塞2转动。
通过在缸体1上设置弧形部10，并在弧形部10的侧壁开设介质进口101和介质出口102，使活塞2与介质进口101与介质出口102之间形成容积腔A，随着活塞2的往复转动，容积腔A的容积发生变化，当容积腔A的容积扩大时，介质从介质进口101进入容积腔A，当容积腔A的容积缩小时，介质从介质出口102排出，实现吸进介质和排出介质的功能，且活塞2运动时，活塞2不会对缸壁产生侧向压力，摩擦阻力减少，效率提高。
具体地，所述活塞2为板状，所述弧形部10具有弧形面100，本实施例的所述弧形部100的横截面为扇形。
所述活塞2的一端通过转轴9可转动设置于所述弧形面100相对的一侧，其一端可沿所述弧形面100滑动。
板状的所述活塞2结构简单，安装方便，且活塞2由于受转轴9的定位作用，其转动时不会对缸壁产生侧向压力，减少摩擦阻力。
优选地，所述活塞2包括两层板，两层板之间的空隙形成密封槽20，且两层板与所述弧形面100贴紧的一端设置有密封件21。将所述活塞2设置为两层并增设密封件21，可以提高其密封效果，防止介质从所述活塞2的端部渗出。
进一步，所述转轴9通过轴承91枢接固定，所述轴承91为滚动轴承或滑动轴承。滚动轴承和滑动轴承的结构简单，便于安装使用，且结构稳定。
优选地，所述传动组件3包括曲轴31和连杆32；所述曲轴31的一端与外部动力源枢接，其另一端与所述连杆32的一端铰接，所述连杆32的另一端与所述活塞2连接。所述曲轴31在外部动力源的带动下转动，从而使所述连杆32转动，以带动所述活塞2于所述弧形部10内往复转动。
进一步，所述活塞装置还包括曲轴支座4，所述曲轴31的所述一端通过所述曲轴支座4枢接。通过所述曲轴支座4枢接所述曲轴31的所述一端，使所述曲轴31的枢接更稳定。
另外，所述活塞装置还包括连接支座5，所述连接支座5与所述活塞2固定连接，所述连杆32的所述另一端铰接于所述连接支座5上。
优选地，所述连杆32的所述另一端通过销轴6铰接于所述连接支座5上。销轴6的结构简单，便于安装使用，适合作为铰接连接件。
进一步，所述缸体1包括上缸体11和下缸体12，所述上缸体11与所述下缸体12可拆卸连接。本实施例的所述上缸体11和所述下缸体12优选地通过螺栓可拆卸连接。
所述弧形部10位于所述上缸体11。所述连杆32的一端枢接于所述下缸体12内，本实施例的所述曲轴支座4同样设置于所述下缸体12内。
将所述缸体1甚至为上缸体11和下缸体12，所述上缸体11作用于介质进出，所述下缸体12则用于安装所述传动组件3，且可拆卸连接方便对缸体1内的结构进行拆装维护。
进一步，所述介质进口101的里侧设置有可旋转的进口挡板7。
所述介质出口102的外侧设置有可旋转的出口挡板8。
优选地，所述进口挡板7和所述出口挡板8分别通过一转轴枢接固定在所述弧形部10的侧壁上。
在所述介质进口101的里侧和所述介质出口102的外侧分别设置进口挡板7和出口挡板8，分别在所述介质进口101和所述介质出口102形成单向通道，防止介质从所述介质进口101流出，并防止介质从所述介质出口102流入。
本发明的活塞装置可以作为内燃机、空气压缩机、液体泵等使用，提高效率。其作为泵时，输出流量比较均匀；其作为内燃机时，输出动力，转速比较均匀。
相对于现有技术，本发明的活塞装置通过在缸体1上设置弧形部10，并在弧形部10的侧壁开设介质进口101和介质出口102，使活塞2与介质进口101与介质出口102之间形成容积腔A，随着活塞2的往复转动，容积腔A的容积发生变化，当容积腔A的容积扩大时，介质从介质进口101进入容积腔A，当容积腔A的容积缩小时，介质从介质出口102排出，实现吸进介质和排出介质的功能，且活塞2运动时，活塞2不会对缸壁产生侧向压力，摩擦阻力减少，效率提高。本发明的活塞装置具有结构简单、摩擦阻力小、效率高等特点。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种活塞装置，其特征在于，包括：
缸体，所述缸体具有弧形部，所述弧形部的侧壁开设有介质进口和介质出口；
活塞，所述活塞可转动设置于所述缸体的弧形部，所述活塞与所述介质进口和所述介质出口之间形成容积腔；
传动组件，所述传动组件与所述活塞连接并可带动所述活塞转动。
2.根据权利要求1所述的活塞装置，其特征在于：所述活塞为板状，所述弧形部具有弧形面；
所述活塞的一端通过转轴可转动设置于所述弧形面相对的一侧，其一端可沿所述弧形面滑动。
3.根据权利要求2所述的活塞装置，其特征在于：所述活塞包括两层板，两层板之间的空隙形成密封槽，且两层板与所述弧形面贴紧的一端设置有密封件。
4.根据权利要求2所述的活塞装置，其特征在于：所述转轴通过轴承枢接固定，所述轴承为滚动轴承或滑动轴承。
5.根据权利要求2所述的活塞装置，其特征在于：所述传动组件包括曲轴和连杆；所述曲轴的一端与外部动力源枢接，其另一端与所述连杆的一端铰接，所述连杆的另一端与所述活塞连接。
6.根据权利要求5所述的活塞装置，其特征在于：所述活塞装置还包括曲轴支座，所述曲轴的所述一端通过所述曲轴支座枢接。
7.根据权利要求6所述的活塞装置，其特征在于：所述活塞装置还包括连接支座，所述连接支座与所述活塞固定连接，所述连杆的所述另一端铰接于所述连接支座上。
8.根据权利要求7所述的活塞装置，其特征在于：所述连杆的所述另一端通过销轴铰接于所述连接支座上。
9.根据权利要求5-8任一项所述的活塞装置，其特征在于：所述缸体包括上缸体和下缸体，所述上缸体与所述下缸体可拆卸连接；
所述弧形部位于所述上缸体；
所述连杆的一端枢接于所述下缸体内。
10.根据权利要求1-8任一项所述的活塞装置，其特征在于：所述介质进口的里侧设置有可旋转的进口挡板；
所述介质出口的外侧设置有可旋转的出口挡板。
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