CN201475296U - 曲柄圆滑块机构的圆滑块以及其内燃机、压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆滑块，应用于曲柄圆滑块运动转换机构，其中，所述圆滑块为具有两相对端面的圆柱体，在所述圆滑块上设置有贯穿其两端面的、中心轴线与所述圆滑块中心轴线平行的圆形通孔，称为偏心圆孔；在所述圆滑块的至少一端还设置有去重槽，且所述去重槽偏离圆滑块的中心轴线方向与所述偏心圆孔偏离所述圆滑块中心轴线方向相反；其中，所述去重槽具有倾斜的侧面，使所述去重槽在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面尺寸随着该去重槽深度增加而减小，本实用新型的圆滑块具有较轻的质量，且满足强度方面的要求。此外，本实用新型还提供一种曲柄圆滑块机构的内燃机和压缩机。

Description

曲柄圆滑块机构的圆滑块以及其内燃机、压缩机

技术领域

本实用新型涉及曲柄圆滑块的运动转换机构，具体涉及一种曲柄圆滑块运动转换机构的圆滑块。本实用新型同时还涉及一种曲柄圆滑块机构的内燃机和压缩机。

背景技术

在传统的内燃机和压缩机中，通过曲柄连杆机构实现活塞的往复运动与曲轴的旋转运动之间的转换。然而，在所述的曲柄连杆机构中，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的内燃机和压缩机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺陷。

为解决上述问题，审定公告日为1988年1月13日、公告号为CN85200358B的中国专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”；审定公告日为1988年12月14日、公告号为CN85100359B的中国专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”。上述中国专利公开的内燃机和压缩机共同特点是其中的往复运动与旋转运动的转换机构中，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。在所述圆滑块上设置有偏心圆孔。在活塞的活塞座上设置有圆滑块容置孔。装配时，将圆滑块置于所述的圆滑块容置孔中，圆滑块可在所述圆滑块容置孔中转动；曲轴的曲柄销装配于所述的偏心圆孔中，曲柄销可以在所述偏心圆孔中转动。

工作时，对于内燃机而言，燃烧室中的燃烧气体膨胀推动活塞运动，通过活塞带动设置于其中的圆滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合，从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转换。压缩机工作时是曲轴的旋转运动到活塞的往复运动的转换，原理同上。

然而，上述的中国专利所公开技术方案中的曲柄圆滑块机构仅应用于单缸机，且动平衡不够理想。鉴于此，授权公告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067741C的中国专利公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”。授权公告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067742C的中国专利公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述的专利中，以双圆滑块或三圆滑块组成圆滑块组，以将往复惯性力转化为离心惯性力。在上述的双圆滑块或三圆滑块形成的圆滑块组中，通过设置于各个圆滑块上的销孔以及穿过所述销孔的定位销，实现不同圆滑块之间的相位固定以及固定装配。

由于在曲柄圆滑块机构中，圆滑块是不可或缺的部件，因而对其质量以及强度都有着较高的要求。在上述的组成圆滑块组的单个圆滑块上，设置了偏心圆孔以及定位销孔等通孔，而且，必要时还要设置去重孔或去重槽等去重结构，以减轻圆滑块的质量，但又需要圆滑块满足强度方面的要求。因而，有必要对现有的圆滑块进行改进，使其质量更轻，而强度方面又满足要求。

实用新型内容

本实用新型提供一种曲柄圆滑块机构的圆滑块；本实用新型的圆滑块具有较轻的质量，且满足强度方面的要求。本实用新型另外提供一种使用上述圆滑块的内燃机和压缩机。

本实用新型提供的一种圆滑块，应用于曲柄圆滑块运动转换机构，其中，所述圆滑块为具有两相对端面的圆柱体，在所述圆滑块上设置有贯穿其两端面的、中心轴线与所述圆滑块中心轴线平行的圆形通孔，称为偏心圆孔；在所述圆滑块的至少一端还设置有去重槽，且所述去重槽偏离圆滑块的中心轴线方向与所述偏心圆孔偏离所述圆滑块中心轴线方向相反；其中，所述去重槽具有倾斜的侧面，使所述去重槽在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面尺寸随着该去重槽深度增加而减小。

可选的，所述去重槽在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面为月牙形。

可选的，在所述圆滑块的一端设置的去重槽至少为一个。

可选的，在所述圆滑块的两端均设置有所述去重槽，且所述去重槽位置相应，形状相同。

可选的，在所述去重槽底部还设置有去重孔。

可选的，所述去重孔位置避开所述偏心圆孔中心轴线与所述圆滑块中心轴线所在平面。

可选的，所述偏心圆孔的至少一端面的周边还具有沿所述周边的凸起；在所述凸起外围的圆滑块的端面上设置有至少两个相对于所述偏心圆孔中心轴线对称的凸台；在所述圆滑块上还设置有贯穿所述凸台以及凸台下方的圆滑块的定位销销孔。

可选的，所述凸起朝向所述去重槽偏离圆滑块中心轴线的方向的侧面与所述去重槽的其中一倾斜表面共面。

可选的，在所述圆滑块的两端面上均设置有所述凸起以及凸台，且所述圆滑块两端面的凸台位置相对应；所述销孔贯通所述圆滑块两端面的、处于相应位置的凸台。

可选的，所述圆滑块两端面上的凸台的高度相同。

此外，本实用新型还提供一种内燃机，包括上述任一技术方案所述的圆滑块。

此外，本实用新型还提供一种压缩机，包括上述任一技术方案所述的圆滑块。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案中，在圆滑块的至少一端设置有去重槽，并设置所述去重槽具有倾斜的侧面，使所述去重槽在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面尺寸随着该去重槽深度增加而减小；通过设置所述去重槽的侧面倾斜，可较多的去除去重槽在接近圆滑块的端面处的材料，进一步减轻重量；而在去重孔的底部或接近底部的区域，尽量少去除圆滑块的材料，使得圆滑块整体的强度和刚度不受影响，该设置即保证了圆滑块整体的强度和刚度，又使圆滑块的质量进一步减轻。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的圆滑块的结构示意图；

图2为图1沿XX’方向的剖面示意图；

图3为本实用新型的第二实施例的圆滑块的结构示意图；

图4为图3沿YY’方向的剖面示意图；

图5为图3所示的圆滑块的轴侧图。

具体实施方式

在曲柄圆滑块机构中，圆滑块可将曲轴与往复运动部件(例如活塞)连接起来，是往复运动与旋转运动的转换中不可或缺的部件。本实用新型中提供一种应用于曲柄圆滑块机构的圆滑块。

本实用新型提供的圆滑块为具有两相对端面的圆柱图，在所述圆滑块上设置有贯穿其两端面的、中心轴线与所述圆滑块中心轴线平行的圆形通孔，该圆形通孔称为偏心圆孔；在所述偏心圆孔的至少一端还设置有去重槽，且所述去重槽偏离圆滑块的中心轴线方向与所述偏心圆孔偏离所述圆滑块中心轴线的方向相反；其中，所述去重槽具有倾斜侧面，使得所述去重槽在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面尺寸随着该去重槽的深度的增加而减小。

本实用新型的圆滑块中，既可以在圆滑块的其中一端设置去重槽，也可以在圆滑块的两端均设置去重槽。

下面结合具体实施例以及附图对本实用新型的圆滑块进行详细说明。

实施例一

本实施例中，以在圆滑块的两端均设置有去重槽为例进行说明。

图1为本实用新型实施例的圆滑块的结构示意图，图2为图1沿XX’方向的剖面示意图。

请参考图1和图2，圆滑块1为扁圆柱体，其具有圆形的外周面，该外周面与设置于往复运动部件(例如活塞或动平衡滑块)上的圆滑块容置孔相配合。在圆滑块1置于所述的圆滑块容置孔中时，二者之间可以滑动配合。若在圆滑块容置孔中设置有滑动轴承或滚动轴承，所述圆滑块1则与所述的滑动轴承或滚动轴承的内周面相配合。

所述圆滑块1具有两个相对的端面1a和1b，在所述圆滑块1上设置有贯穿其两端面的圆形通孔1-1，称为偏心圆孔1-1。所述偏心圆孔1-1的中心轴线与所述圆滑块1的中心轴线平行。

所述偏心圆孔1-1的中心轴线偏离该圆滑块1的中心轴线的距离称为偏心距，所述偏心距可以根据往复运动部件的行程而定。所述偏心圆孔1-1为圆形通孔，其用于容纳曲轴部件的曲柄销，其尺寸大小使得曲柄销可以与偏心圆孔之间滑动配合，或者在偏心圆孔中设置滑动轴承或滚动轴承后，曲柄销与滑动轴承或滚动轴承的内周面相配合。

在所述圆滑块1用于双圆滑块以及多圆滑块组成的圆滑块组时，在所述圆滑块1上还设置有将两个或多个圆滑块固定装配在一起的结构，例如，在本实施例中的图1中图示的销孔1-3。如图1所示，两个销孔1-3设置于所述偏心圆孔1-1周边位置，并相对于所述偏心圆孔1-1的中心对称。所述销孔1-3用于插入定位销，实现两个圆滑块固定装配时固定圆滑块的相位。

在所述圆滑块1的至少一端还设置有去重槽1-2。本实施例中，以在所述圆滑块1的两端均设置去重槽1-2为例进行说明。如图2所示的沿图1的XX’方向的剖面示意图，所述去重槽1-2设置于所述圆滑块1的两端，形成由所述的两相对端面1a和1b向圆滑块1内部的凹槽。本实施例中所述两端的去重槽1-2位置相对应，形状相同。

设置所述的去重槽1-2主要用于减轻整个圆滑块1的重量，使得该圆滑块1应用于曲柄圆滑块运动转换机构时，具有较小的旋转质量。此外，所述去重槽1-2还可以调整圆滑块1的重心位置，使得圆滑块1的重心接近或与圆滑块1的外周面几何形心重合。

所述去重槽1-2可以有各种形状，在本实施例中，设置所述去重槽1-2在垂直于圆滑块1的轴线方向的截面为月牙形，如图1中所示。

通过设置所述的去重槽1-2，所述圆滑块沿图1所示的XX’的截面具有“工”字型结构(如图2所示)，该结构使得圆滑块1具有较高的刚度，能承受较大的力，在工作时不易变形。

本实施例中，设置所述去重槽1-2的具有倾斜的侧面1-2a，该倾斜侧面1-2a使得所述去重槽1-2在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面尺寸随着该去重槽1-2的深度增大而减小。也就是说，通过设置所述的倾斜侧面1-2a，使得去重槽1-2由开口向底部方向截面尺寸逐渐减小。

通过设置所述去重槽1-2的侧面倾斜，可较多的去除去重槽在接近圆滑块1的端面处的材料，进一步减轻重量。而在去重孔的底部或接近底部的区域，尽量少去除圆滑块的材料，使得圆滑块1整体的强度和刚度不受影响，该设置即保证了圆滑块1整体的强度和刚度，又使圆滑块的质量进一步减轻。

此外，在所述去重槽1-2的位置，还可以有其它去重结构，例如，去重孔等，这里不再详细描述。但是去重孔设置时位置要避开所述偏心圆孔1-1中心轴线与所述圆滑块1的中心轴线所在平面。以避免影响圆滑块整体的强度和刚度。

此外，在圆滑块1的偏心圆孔1-1的周边还可以设置有凸起以及凸台，请参考下面的实施例二。

实施例二

在本实施例中，在第一实施例的圆滑块1的偏心圆孔1-1的两端面的周边的还分别设置有沿所述周边的凸起1-5。如图3、图4以及图5所示。其中，图3为本实施例的圆滑块的结构示意图，图4为图3沿YY’方向的剖面示意图，图5为图3所示的圆滑块的轴侧图。

请进一步参考图3、图4和图5，所述凸起1-5设置于所述圆滑块1的端面之上并与所述端面一体成形。这使得偏心圆孔1-1的沿其中心轴线方向的长度增大，从而使得包含该凸起1-5的圆滑块的强度增大。此外，设置于所述偏心圆孔1-1端面周边的凸起1-5也具调整圆滑块1重心位置作用。

本实施例中，所述凸起1-5朝向所述去重槽1-2偏离圆滑块1的中心轴线方向的侧面与所述去重槽1-2的其中一倾斜表面共面，如图4和图5所示，所述凸起1-5的所述外侧面与所述去重槽1-2的侧面1-2a共面。该设置在设置凸起1-5的同时，尽量减轻整个圆滑块的重量。

此外，由于所述凸起1-5突出所述圆滑块的端面之外，在应用于曲柄圆滑块运动转换机构时，所述凸起1-5的外表面可作为减摩面，而圆滑块1的端面1a和1b不再作为减磨面，故可不必对其进行进一步加工，可减少加工工序。

所述凸起1-5突出圆滑块1的端面的高度可以根据实际需要而设定，例如，圆滑块整体强度的考虑，对圆滑块重心位置调整的考虑；此外还有对双圆滑块或多圆滑块组合形成圆滑块组应用于多缸机时，两个汽缸之间位置的考虑等，这里不再一一赘述。

本实施例中，在所述圆滑块1的两端面上均设置有凸起1-5，且凸起1-5突出圆滑块端面的高度相同，即圆滑块1两端面上的凸起1-5相对于所述圆滑块1对称。当然，也可以仅在圆滑块1的其中一个端面上设置所述凸起1-5，这里不再赘述。

对于应用于圆滑块组的圆滑块，在所述圆滑块1的每一端面上的凸起1-5的周边的圆滑块的端面上，还设置有至少两个相对于所述偏心圆孔1-1的中心轴线对称的凸台1-6。如图5所示，本实施例中，在圆滑块的每一端面上，均设置有两个凸台，且两端面的凸台的位置相应。此外，所述凸台1-6突出所述圆滑块1的端面的高度与所述凸起1-5突出的高度相同。

在所述圆滑块1上还可以设置有贯穿其端面上相应位置的凸台1-6以及所述凸台1-6下方的圆滑块的定位销销孔1-3；所述销孔1-3的中心轴线与所述偏心圆孔1-1的轴线平行。本实施例中，所述销孔1-3为两个，却所述两个销孔1-3中心的连线经过所述偏心圆孔1-1截面圆的中心，且该连线垂直于所述圆滑块1的中心与偏心圆孔1的中心连线。所述销孔1-3用于插入定位销，以在两个或多个圆滑块组成圆滑块组时，实现圆滑块间固定装配并固定圆滑块的相位。

此外，在本实用新型的另外的实施例中，在所述圆滑块1的任一端设置的去重槽还可以是两个或两个以上，且所述去重槽具有倾斜的侧面，这里不再赘述。

此外，在上述的实施例中所述的圆滑块1上还可以设置其它结构，这里不再详细描述。

此外，在上述的实施例中的圆滑块既可以是工作圆滑块，即所述的圆滑块置于活塞的圆滑块容置孔中，参与往复运动与旋转运动之间的转换。也可以是平衡圆滑块，即应用时置于动平衡滑块中。

此外，可将上述的圆滑块组应用于内燃机或压缩机中，形成曲柄圆滑块内燃机或压缩机。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种圆滑块，应用于曲柄圆滑块运动转换机构，其特征在于：所述圆滑块为具有两相对端面的圆柱体，在所述圆滑块上设置有贯穿其两端面的、中心轴线与所述圆滑块中心轴线平行的圆形通孔，称为偏心圆孔；在所述圆滑块的至少一端还设置有去重槽，且所述去重槽偏离圆滑块的中心轴线方向与所述偏心圆孔偏离所述圆滑块中心轴线方向相反；其中，所述去重槽具有倾斜的侧面，使所述去重槽在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面尺寸随着该去重槽深度增加而减小。

2.如权利要求1所述的圆滑块，其特征在于：所述去重槽在垂直于所述圆滑块的中心轴线方向的截面为月牙形。

3.如权利要求1所述的圆滑块，其特征在于：在所述圆滑块的一端设置的去重槽至少为一个。

4.如权利要求1至3任一权利要求所述的圆滑块，其特征在于：在所述圆滑块的两端均设置有所述去重槽，且所述去重槽位置相应，形状相同。

5.如权利要求1所述的圆滑块，其特征在于：在所述去重槽底部还设置有去重孔。

6.如权利要求5所述的圆滑块，其特征在于：所述去重孔位置避开所述偏心圆孔中心轴线与所述圆滑块中心轴线所在平面。

7.如权利要求1所述的圆滑块，其特征在于：所述偏心圆孔的至少一端面的周边还具有沿所述周边的凸起；在所述凸起外围的圆滑块的端面上设置有至少两个相对于所述偏心圆孔中心轴线对称的凸台；在所述圆滑块上还设置有贯穿所述凸台以及凸台下方的圆滑块的定位销销孔。

8.如权利要求7所述的圆滑块，其特征在于：所述凸起朝向所述去重槽偏离圆滑块中心轴线的方向的侧面与所述去重槽的其中一倾斜表面共面。

9.如权利要求7所述的圆滑块，其特征在于：在所述圆滑块的两端面上均设置有所述凸起以及凸台，且所述圆滑块两端面的凸台位置相对应；所述销孔贯通所述圆滑块两端面的、处于相应位置的凸台。

10.如权利要求9所述的圆滑块，其特征在于：所述圆滑块两端面上的凸台的高度相同。

11.一种内燃机，其特征在于：包括权利要求1至10所述的圆滑块。

12.一种压缩机，其特征在于：包括权利要求1至10所述的圆滑块。

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