CN201306217Y - 行星凸轮、活塞摇杆发动机 - Google Patents

行星凸轮、活塞摇杆发动机 Download PDF

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Abstract

行星凸轮活塞摇杆发动机设有九边形的机座1，箱体内设两组呈三角形布置的行星凸轮2，经中心轴端盘3分隔并和两端轴7连接，行星凸轮与固定在两边的内周轮5啮合，轴承8置于两端盖9，由螺栓10固紧于机座，机座各周面设分子缸体12，内有气缸套17、活塞13、活塞环14、活塞销15、滚轮18、销19、两气缸之间设摇杆座24、摇杆26、销25、摇杆座弹簧27，分子缸体设有两个并列的气缸，在压气泵侧向端面设吸气止回阀16，顶端设转气止回阀38，阀口与贮气室34相通，贮气室与动力缸进气口相通，动力缸设有火花塞28和排气门29及气门摇臂机构。本实用新型是一种体积小，重量轻，效率高，减少污染，适用于需较大功率的中、低速运输动力设备。

Description

行星凸轮、活塞摇杆发动机
技术领域
本实用新型涉及一种发动机，尤其是由行星凸轮、活塞摇杆机构的二行程直流扫气发动机。
背景技术
目前，广泛使用的曲柄连杆、汽化式二行程发动机由于不易将废气排除干净及部分未燃气体短路流失，使发动机经济性差，排气中含有大量烃类，造成环境污染，所以在一般汽车上很少采用，仅在摩托车、少数工程机械上应用，而大排量发动机结构非常复杂，制造成本很高，体积过大。
发明内容
为了克服现有大排量发动机结构复杂，制造成本高，体积大的缺点，本实用新型提供一种结构简单、维修方便，体积小，减少污染，大排量的二行程直流扫气发动机。
本实用新型的技术方案是：行星凸轮、活塞摇杆发动机设有多边形的机座，周边可根据需要设多个或一个分子缸体，最好的一种是有九个分子缸体所组成的发动机，机座箱体内设有两组呈三角形布置的行星凸轮，经中心轴端盘分隔，并和两端轴连接，行星凸轮组件与固定在机座两边的内周轮啮合，内周轮有键销定位，轴承置于两端盖，并有螺栓固紧于机座。
行星凸轮是有三个凸起的峰和三个凹入的谷，其峰、谷均有相同的半圆弧形构成，形如一个三角形，其两端是支承轴，可以分别置于端轴和中心轴端盘的公转轨迹轴孔中。
中心轴端盘两侧的三角形键轴可准确的插入端轴中心的三角形键槽中，两组各三个行星凸轮的支承轴，分别置于中心轴端盘的六个公转轨迹轴孔中，并排列呈一个大三角形，另一侧排列呈分散的倒置的三角形，与固定在机座的内周轮啮合后，行星凸轮支承轴的另一端置于端轴的公转轨迹轴孔中，中心轴端盘和端轴各个公转轨迹轴孔中均设有滚针轴承。
分子缸体是一种四行程分缸式结构，由两个并列的气缸组成：内有气缸套、活塞、活塞环、活塞销、滚子及销，其中：一个气缸可进行进气、压缩(称压气泵)，另一个气缸可进行燃烧、膨胀、排气(称动力缸)，四个行程可以在二个行程的时间里完成。
分子缸体的两个气缸之间设有贮气室，在压气泵顶端设有转气止回阀，阀孔与贮气室相通，贮气室另一通道与动力缸进气口相通。吸气止回阀置于压气泵的侧向端面。
在分子缸体的两个气缸和活塞之间设有摇杆机构，由摇杆、摇杆座及销，摇杆座弹簧可以置于分子缸体两个气缸之间的端孔中，摇杆两端的凹槽可以分别插入两个活塞的活塞销中部的扁销处。
在分子缸体动力缸顶部设有排气阀座、气门导管、排气门、气门弹簧，弹簧座及销，顶侧设有火花塞，气门的开启可以由另一端凸轮(即压气泵一端)经挺杆推动置在分子缸体上端的气门摇臂，摇臂置于摇臂支架，由销轴连接，支架由螺栓固紧于分子缸体上端端面。
发动机的点火系配置有九边形的凸轮断电器，并有三个固定触点和三个活动触点，分别以120度均布于凸轮周围，调整至三个顶块均可接触凸轮，分电器的分火头具备一次同时向三个气缸供电的结构，并制有九根高压线插座的分电器盖。(图8)
发动机的点火顺序分为三组，每组三个气缸同时点火：1.4.7，2.5.8，3.6.9。
发动机的润滑：润滑油加注在机座箱体中，飞溅式润滑运动中的各个部件。机座两端盖设有密封垫，两端轴承处设有密封圈，各分子缸体与机座周面置有密封垫，以防润滑油泄漏。
由上所述的各项机构，通过启动依次形成一个完整的气体流动顺序：空气经化油器形成混合气后，经压气泵吸气止回阀，进入压气泵，活塞上行，混合气经转气止回阀孔进入贮气室时，动力缸排气门开启，由顶端侧向排出废气，动力缸活塞下行至进气口开启，贮气室混合气进入动力缸，向上扫气，排气门关闭。动力活塞上行，进气口关闭，压缩，燃烧时压气泵又吸入新的混合气，如此循环，周而复始，形成直流扫气和不对称定时换气，保证最好的扫气效果，达到减少排气污染的目的。
本实用新型的特点是：这是一种新型的机械式结构，发动机多个气缸是圆周径向均布，通过活塞摇杆机构，可以将活塞的往复运动直接推动凸轮作行星旋转运动，经减速输出功率九个气缸可以共同使用一个旋转中心，发动机主轴旋转一周，九个气缸可以连续作功二十七次。
本实用新型的有益效果是：结构简单、维修方便，体积小，重量轻，机械效率高，减少污染，适用于需较大功率的中、低速运输设备。本发明的行星凸轮活塞摇杆机构同样适用于各种液压泵、压气泵、机械传输装备。
附图说明
图1本实用新型结构示意图
图2本实用新型气缸排列型式示意图
图3本实用新型左侧行星凸轮的排列方式示意图
图4本实用新型右侧行星凸轮的排列方式示意图
图5本实用新型机座B向视图
图6本实用新型分子缸体A向视图
图中1.机座，2.行星凸轮，3.中心轴端盘，4.滚针轴承，5.内周轮，6.销，7.端轴，8.轴承，9.端盖，10.螺栓，11.密封垫，12.分子缸体，13.活塞，14.活塞环，15.活塞销，16.吸气止回阀，17.气缸套，18.滚轮，19.销，20.挺杆，21.螺栓，22.密封垫，23.密封圈，24.摇杆座，25.销，26.摇杆，27.摇杆座弹簧，28.火花塞，29.排气门，30.排气阀座，31.气门弹簧，32.气门导管，33.弹簧座及销，34.贮气室，35.贮气室闷头，36.摇臂支架及螺栓，37.销，38.转气止回阀，39.闷头，40.摇臂，41.挺杆调整螺母。
图7本实用新型断电器机构示意图
图中1.分电器壳体，2.隔套，3.低压电线，4.低压接线柱，5.弹簧片，6固定螺钉，7.调整螺钉，8.销钉，9.顶块，10活动臂，11.活动触点，12.固定触点，13.凸轮，14.固定盘。
图8本实用新型分电器盖示意图
具体实施方式
由图1.2所示：
1.机座1一端置入内周轮5，内周轮凹谷对准机座周边中心，由键销6定位。
2.中心轴端盘3左右两侧公转轨迹轴孔中置入滚针轴承4。
3.三个行星凸轮2置于中心轴端盘轴孔中，排列呈大三角形，与固定在机座一端的内周轮啮合。(由图3所示)
4.机座内再装入另一端内周轮，键销定位后，置入行星凸轮排列呈倒置三角形。(图4所示)
5.于两端轴7的公转轨迹轴孔中置入滚针轴承，中心轴端盘三角键轴和三个行星凸轮支承轴相应对准端轴中心三角键槽和三个轴孔，同时插入(两侧相同)。
6.端盖9置入轴承8、密封圈23、密封垫11对准端轴与机座，由螺栓10固紧(两侧相同)。
7.分子缸体12内设汽缸套17、活塞13、活塞环14、活塞销15、滚子18、销19。
8.于两个气缸和活塞之间设有摇杆座24、摇杆26、销25、摇杆座弹簧27。
9.摇杆两端凹槽分别插入两个活塞的活塞销扁销处，再将两个活塞一同插入缸套中。
10.于压气泵上端置入转气止回阀38、闷头39(密封胶充填防止漏气)侧向置入吸气止回阀16。
11.于动力缸顶端置入排气阀座30、气门导管32、排气门29、气门弹簧31、气门弹簧座及销33、顶侧置火花塞28，于贮气室38置贮气室闷头39、(密封胶充填防止漏气)。
12.于压气泵一侧置入摇臂挺杆20，有调整螺母41。
13.上端置摇臂支架及固紧螺栓36、销37、摇臂40。
14.机座周面置密封垫22，分子缸体气缸套及摇杆座对准机座孔径插入，由螺栓21紧固。
行星凸轮、活塞摇杆机构工作原理由图3所示：三个行星凸轮在内周轮中排列为一个大三角形，内周轮周边均布九个气缸活塞，分别编号1-9，此时三角的三个顶点对准1.4.7三个方向的活塞，是活塞的上止点(由压缩过程转换为作功过程)。与此同时2.5.8三个方向的活塞(由箭头表示)被行星凸轮向上压缩。
编号：3.6.9三个方向的活塞正在推动行星凸轮向逆时针方向自转，同时向顺时针方向公转(作功过程)，由图4所示：编号1.4.7三个方向由内周轮凹谷至中心端盘三角键轴形成空穴。这段距离就是活塞行程，活塞滚轮直达二个行星凸轮交接处。1.4.7三个方向的活塞已处于下止点的位置(即排气过程)。编号：2.5.8三个方向的活塞处于作功有力的时间。
由上所述：无论行星凸轮处于任意位置，九个方向的活塞分别有三个在作功，三个在耗功，三个在转换过程中，由于三角形点的不稳定性，以及上述活塞和行星凸轮的相互作用力和反作用力，造成力的不平衡，作功力大于耗功力。发动机就可以在无飞轮的情况下顺利的运动起来。

Claims (8)

1、一种行星凸轮、活塞摇杆发动机，设有九边形的机座，周边可以设九个分子缸体，其特征是：机座(1)箱体内设有两组呈三角形布置的行星凸轮(2)，经中心轴端盘(3)分隔，并和两端轴(7)连接，六个行星凸轮与固定在机座两边的内周轮(5)啮合，内周轮有键销(6)定位，轴承(8)置于两端盖(9)，由螺栓(10)紧固于机座，机座周边分别设有九个分子缸体(12)，分子缸体设有两个并列的气缸，一个是压气泵，设有转气止回阀(38)和吸气止回阀(16)，一个是动力缸，设有排气门和气门摇臂机构，两个气缸之间设有摇杆机构，发动机的点火装置和起动装置是由发动机主轴一端经链轮、链条传动而联结运动的。
2、根据权利要求1所述的行星凸轮、活塞摇杆发动机其特征是：行星凸轮是有三个凸起的峰和三个凹入的谷，其峰谷均由相同的圆弧形构成，形如一个三角形，其两端是支承轴，可以分别置于端轴和中心轴端盘的公转轨迹轴孔中。
3、根据权利要求1所述的行星凸轮、活塞摇杆发动机其特征是：中心轴端盘两侧三角键轴可准确插入两端轴的中心三角形键槽中，两组各三个行星凸轮的支承轴，分别置于中心轴端盘的六个公转机轨迹轴孔中，并排列呈一个大三角形，另一侧排列呈三个倒置三角形与固定在机座的内周轮啮合，行星凸轮支承轴的另一端置于端轴的公转轨迹轴孔中，中心轴端盘和端轴各个公转轨迹轴孔中，均设有滚针轴承。
4、根据权利要求1所述的行星凸轮、活塞摇杆发动机其特征是：分子缸体是一种四行程分缸式结构，由两个并列的气缸组成：内有气缸套、活塞、活塞环、活塞销、滚子及销，其中：一个气缸侧向端面设有吸气止回阀，顶端设有转气止回阀，另一个气缸顶部设有排气门，在活塞的下止点位置有进气通道。
5、根据权利要求4所述的行星凸轮、活塞摇杆发动机其特征是：分子缸体的两个气缸之间设有贮气室，压气泵的转气止回阀阀孔与贮气室相通，贮气室的另一通道与动力缸进气口相通。
6、根据权利要求1所述的行星凸轮、活塞摇杆发动机其特征是：分子缸体的两个气缸和活塞之间设有摇杆机构，由摇杆、摇杆座及销，摇杆座弹簧可以置于两个气缸之间的端孔中，摇杆两端的凹槽可以分别插入两个活塞的活塞销中部扁销处。
7、根据权利要求1所述的行星凸轮、活塞摇杆发动机其特征是：分子缸体动力缸顶部设有排气阀座，气门导管和排气门，气门弹簧，弹簧座及销，顶侧设火花塞，气门的开启可以由另一端行星凸轮，即压气泵一端，经挺杆推动置在分子缸体上端的气门摇臂，摇臂置于摇臂支架，由销轴连接，支架由螺栓固紧于分子缸体上端端面。
8、根据权利要求1所述的行星凸轮、活塞摇杆发动机其特征是：发动机的点火系可以配置一种九边形的凸轮断电器，并有三个固定触点和三个活动触点分别以120度均布于凸轮周围，调整至三个顶块均可接触凸轮，分电器的分火头具备一次同时向三个气缸供电的结构，并制有九根高压线插座的分电器盖，点火顺序分为三组，每组三个气缸同时点火：1.4.7，2.5.8，3.6.9。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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