CN1330219A - 斜曲轴传动装置及应用装置内燃机压缩机压力机油泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及曲轴与传动,在转轴上设斜孔或斜轴形成斜曲轴1,在转轴与活塞之间设锥摆传动件3,它有锥摆接合部4和摆动接合部5,前者与斜曲轴接合传动,后者与摆动组件接合传动,形成锥摆传动装置,与曲轴连杆传动相比,本发明构件简单,传动高效,润滑容易,体积小,密封好,重量轻,强度高,可制成锥摆发动机(行程缸径比达2－4)、压力机、油田抽油杆、空气压缩机、制冷压缩机、高压油泵、油马达等新一代的活塞机械、滑块机械。

Description

斜曲轴传动装置及应用装置内燃机压缩机压力机油泵

本发明涉及曲轴、机械传动、动力机械，属机械传动、交通机具领域。传统曲轴由转轴和偏心回转体组成，它们的轴线是平行的，本发明将平行改为相交，形成斜曲轴，可以做锥摆传动，本发明的目的是推出使用斜曲轴的锥摆传动装置及应用装置。

一、斜曲轴：它由转轴和轴上的锥摆传动接合部组成，锥摆传动接合部可以是下述的一种：1、转轴上的斜回转体，园柱形或园锥形的斜孔或斜轴，包括其端面和回转面。2、转轴上的偏心布置的球形回转体，包括球形孔和球形轴头。

具有上述锥摆传动接合部的斜曲轴可以与锥摆连杆接合传动，锥摆连杆是斜的，故称斜曲轴和斜曲轴锥摆机构。

二、锥摆传动装置：为了使往复运动件与转动件互相传动，传统技术是用曲轴连杆传动，即曲柄滑块机构，它占领了人类生活大部分领域，如内燃机、汽车、火车、船、压力机等，本发明以斜曲轴挑战传统，推出锥摆传动装置，其思路见图1：转动件1上有锥摆传动接合部6，形成斜曲轴，在转动件1与往复运动组件2之间有锥摆传动件3(或称锥摆连杆3)，件3有锥摆接合部4和摆动接合部5，锥摆接合部4与斜曲轴接合传动，摆动接合部5与往复运动组件接合传动，往复运动组件中可含有摆动轴、滑块、活塞。图1中的摆轴2按CC方向往复摆动，摆动中心线经过转轴1与斜轴6的交点A，摆轴2在转轴1的一侧或跨接于转轴的两侧，摆轴2上有接合部7与锥摆传动件3接合传动，各接合部可以是滚动轴承或滑动接合面，可以是园柱形或园锥形的端面和回转面。

图2、图3、图4、图5、图6、图8、图9是锥摆传动装置的其他形式，件号名称及原理与图1相同，图6可以实现一个往复运动件传动两个转轴，其摆动中心A与锥摆接合部中心B的距离按需要确定，图1和图3是AB等于零的特殊情况。在锥摆传动中，转轴1和斜曲轴6做定轴转动，锥摆传动件3做复杂摆动，摆动件2做简单摆动，锥摆传动件3上的锥摆接合部4对斜曲轴有轴承作用。

本发明需要新的活塞缸与往复运动组件接合传动，现有的活塞缸以活塞杆或连杆对外传递动力，本发明推出以摆动件、摆轴对外传动的组合活塞缸，见图7，它有对置的缸体1、缸体2及缸体联接件3，它们形成固接的双缸组合，有对置的活塞4、活塞5及活塞联接件6，它们形成固接的双活塞组合；有连杆7、摆动件8，它们形成摆轴对外传动工作部，为了使摆轴与件6接合，在件3和件6上开有槽。图7形成的摆轴组合活塞缸为本发明的下述的应用带来便利，也适用于其他的活塞工作装置

1、锥摆传动的活塞工作装置：将图1、图2、图3、图6的摆动件2与活塞缸联接传动，可以形成锥摆传动的内燃发动机，压缩机、高压油泵，油马达、气马达等，以下分述：

a、锥摆发动机：现有的内燃机采用曲轴连轩传动，曲轴昂贵，磨损快，制约了行程缸径比的合理选择(多为1.2)，锥摆发动机见图8：活塞组驱动摆动件2往复摆动，在输出轴1上设锥摆传动接合部6，形成斜曲轴。在斜曲轴与摆动件之间设锥摆传动件3，它有锥摆接合部4和摆动接合部5，锥摆接合部与斜曲轴接合传动，摆动接合部与摆动件2接合传动，活塞气缸可以用普通的两只气缸与摆轴2联接传动，也可以用摆轴组合活塞缸。图8的锥摆发动机适用于汽车、铁路机车、船、摩托车、直升飞机等。图8的虚线表示四缸锥摆发动机。

b、锥摆压缩机，制冷压缩机，气动马达：传统活塞式压气机采用曲轴连杆传动，曲轴复杂，低效，限制了活塞行程的合理选择，本发明的压缩机，气马达采用锥摆传动，原理结构与图8相似。

c、锥摆油泵、油马达、水泵；原理结构与图8相似。

2、锥摆压力机、冲床：传统的机械压力机采用曲轴，螺旋将滑块压下，本发明采用斜曲轴锥摆传动使滑块压下并自动回程，传动原理参见图4：在传动轴1上有锥摆传动接合部6形成斜曲轴，在斜曲轴与摆动偏心轴2之间有锥摆传动件3，件3上有锥摆接合部4和摆动接合部5，锥摆接合部4与斜曲轴接合传动，摆动接合部5与摆动偏心轴2接合传动，件2通过连杆驱动工作滑块往复动动完成压下和自动回程，传动轴1通过离合器与飞轮传动。本发明锥摆压力机所有构件简单，强度高，受力情况好，承载能力极强，可用于大、中、小压力机冲床。

3、锥摆抽油机：油田上广泛使用的抽油杆，日夜不停地往复运动从油井中抽出原油，传统抽油机用巨大的曲轴连杆传动，本发明采用斜曲轴锥摆传动装置，驱动抽油杆上下运动，原理与图2、图3相同。

4、锥摆传动的车轮：包括汽车轮、铁路机车车轮、摩托车轮、自行车轮，它们的转动要依靠传动轮，如齿轮、链轮、偏心轮。本发明采用斜曲轴锥摆传装置使车轮转动，原理参见图6：在车轮传动轴1上设锥摆传动接合部6，在两车轮中间设锥摆传动件3，件3有锥摆接合部4和摆动接合部5，锥摆接合部4与斜曲轴接合传动，摆动接合部5与摆动件2接合传动，用动力驱动件2往复摆动，就可使车轮传动轴1转动，传动轴与车轮之间可加入变速器，在正常行驶时由传动轴1直接与车轮接合。该方案传动能力远大于伞齿轮。

5、有斜轴承的车轮支承传动装置：斜曲轴装置不仅能传动，还有支承车轮的轴承作用，详见图9，在车轮1上设锥摆接合部6，即斜轴承孔形成斜曲轴，以锥摆传动件3的锥摆接合部4作为斜轴与孔6接合，件3上的摆动接合部与摆轴2接合传动，将支承力传给机架，用往复件使摆轴2往复摆动，就可通过斜轴承使车轮转动，很适用于铁路机车的动力车轮和摩托车轮的无链条传动，特别是铁路机车和双后轴的重型卡车，用一个水平推拉杆可驱动多排车轮。图9的传动能力比伞齿轮大，离地高度大。

本发明的优点：传统的曲轴无法使用滚动轴承，本发明斜曲轴装置可以用滚动轴承，传统的曲轴内燃机，行程缸径比受到曲轴的限制(多为1.2)，用锥摆传动可达2-4，而且侧压减轻了，本发明具有构件简单，传动高效，润滑性好，体积小，密封好，重量轻，承载能力强的优点，由于锥摆传动力的方向周期性改变，使各接合面时而贴近，时而分离，使润滑油源源不断进入接合面，形成油膜，使润滑性和承载能力大大提高，斜曲轴锥摆传动装置将挑战曲轴传动。

Claims (11)

1、一种机械传动装置，由转动件、往复件、传动件组成，其特征是：a、转动件上有锥摆传动接合部，形成斜曲轴；b、有一个锥摆传动件，它有锥摆接合部和摆动接合部，锥摆接合部与斜曲轴接合传动，摆动接合部与往复件接合传动，形成斜曲轴锥摆传动装置。

2、一种含缸体、活塞、转轴的活塞工作装置，包括内燃发动机、液压马达、气动马达、气体压缩机、油泵，由缸体、活塞、传动装置、转轴组成，其特征是：a、转轴上有锥摆传动接合部，形成斜曲轴；b、有一个锥摆传动件，它有锥摆接合部和摆动接合部，锥摆接合部与斜曲轴接合传动，摆动接合部与包括活塞在内的往复运动组件接合传动，形成锥摆传动的活塞工作装置。

3、一种活塞缸，由缸体、活塞、对外传动工作部组成，其特征是：a、有对置的双缸体组合，有对置的双活塞组合；b、有摆动组件对外传递动力，形成摆轴组合活塞缸。

4、一种含缸体、活塞、转轴的活塞工作装置，包括内燃发动机、液压马达、气动马达、气体压缩机、油泵、水泵、由缸体、活塞，传动装置、转轴组成，其特征是：有至少为一个的摆轴组合活塞缸，它有对置的双缸体组合，对置的双活塞组合和摆轴工作部。

5、一种机动交通装置，包括汽车、铁路机车、船、摩托车、直升飞机，由内燃发动机，传动装置，工作轴组成，其特征是：内燃发动机采用锥摆传动的活塞工作装置。

6、一种如权利要求5所述装置，为了减少传动环节，其特征是：内燃发动机转轴直接面对车轮工作轴。

7、一种压力机，由飞轮离合器、传动轴、传动装置、滑块组成，其特征是：a、传动轴上有锥摆传动接合部，形成斜曲轴；b、有锥摆传动件，它有锥摆接合部和摆动接合部，锥摆接合部与斜曲轴接合传动，摆动接合部与摆动偏心轴接合传动。

8、一种抽油杆，指油田采油的抽油装置，由原动机、传动装置、抽油装置组成，其特征是：a、原动机转动件上有锥摆传动接合部，形成斜曲轴；b、有锥摆传动件，它有锥摆接合部和摆动接合部，锥摆接合部与斜曲轴接合传动，摆动接合部与包括抽油杆在内的往复运动组件接合传动。

9、一种车辆的的动力车轮的传动装置，包括汽车、铁路机车、摩托车、自行车的车轮，由车轮、传动轴、传动装置组成，其特征是：a、传动轴上有锥摆传动接合部，形成斜曲轴；b、有一个锥摆传动件，它有锥摆接合部和摆动接合部，锥摆接合部与斜曲轴接合传动，摆动接合部与往复运动组件接合传动。

10、一种如权利要求9所述装置，为了传动多排车轮，其特征是：a、每排车轮有一个锥摆传动装置；b、有一根共用推拉杆与各锥摆传动装置的摆轴联接传动。

11、一种车轮的支承传动装置，由车轮、轴承、传动装置组成，其特征是：a、车轮上有锥摆传动接合部，形成斜曲轴；b、有锥摆传动件，它有锥摆接合部和摆动接合部，锥摆接合部与车轮接合支承与传动，摆动接合部与摆动往复组件接合传动与支承。

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