CN201487165U - 曲柄圆滑块机构的圆滑块组以及其内燃机、压缩机 - Google Patents

Abstract

一种圆滑块组，包括至少两个圆滑块，所述圆滑块为具有两相对端面以及外周面的圆柱体，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；相邻圆滑块的端面贴合在一起或部分贴合在一起，所述圆滑块的偏心圆孔的轴线相重合，且任一圆滑块与其它圆滑块相位相同或相差180度；在所述任意两个相邻的圆滑块上，还分别设置有相互配合的定位结构，以固定两相邻圆滑块之间的相位；其中，至少有一相邻圆滑块之间为键连接，所述两相邻圆滑块上的定位结构为设置在该两相邻圆滑块上相互配合的键结构。本实用新型的圆滑块组可在其工作时，保持其中的圆滑块之间的相位差恒定不变。本实用新型还提供一种内然机和压缩机。

Description

曲柄圆滑块机构的圆滑块组以及其内燃机、压缩机

技术领域

本实用新型涉及曲柄圆滑块机构，具体涉及一种曲柄圆滑块运动转换机构的圆滑块组。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

在传统的内燃机中，通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动，进而由该曲轴驱动相应的运动部件，对外输出动力。而在传统的压缩机中，也具有曲柄连杆机构，通过该曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，由该活塞对汽缸内的空气进行压缩。然而，在曲柄连杆机构中，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，用圆滑块取代了连杆，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”。在所述的双圆滑块以及多圆滑块机构的内燃机中，通过两个圆滑块或三个圆滑块，形成圆滑块组，其中有的圆滑块作为工作圆滑块，而有的圆滑块作为平衡圆滑块。圆滑块组作为一个整体在参与往复运动与旋转运动转换时，可将往复惯性力转化为曲柄销的离心力。

上述的两个圆滑块或三个圆滑块组成的圆滑块组在工作时，圆滑块之间的相位差需要保持恒定，因而，需要有专门的结构在圆滑块组工作时，使得圆滑块之间的相位差保持不变。

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组，本实用新型的圆滑块组可在其工作时，保持其中的圆滑块之间的相位差恒定不变。本实用新型另外提供一种使用上述曲轴的内燃机和压缩机。

本实用新型提供的一种曲柄圆滑块机构的圆滑块组，包括至少两个圆滑块，所述圆滑块为具有两相对端面以及外周面的圆柱体，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；相邻圆滑块的端面贴合在一起或部分贴合在一起，所述圆滑块的偏心圆孔的轴线相重合，且任一圆滑块与其它圆滑块相位相同或相差180度；在所述任意两个相邻的圆滑块上，还分别设置有相互配合的定位结构，以防止在所述圆滑块组工作时，相邻圆滑块之间相位发生变化；其中，至少有一相邻圆滑块之间为键连接，所述两相邻圆滑块上的定位结构为设置在该两相邻圆滑块上的相互配合的键结构。

可选的，所述键结构包括：任一圆滑块的偏心圆孔的端面周边设置的沿所述周边的凸起和所述凸起外周面上设置的外花键，以及与该圆滑块相邻的圆滑块的偏心圆孔相应端面周边设置的凸起和所述凸起内周面上设置的与所述外花键相配合的内花键。

可选的，所述键结构包括：任意两相邻圆滑块的端面贴合面上的相应位置设置的键槽以及与所述键槽相配合的平键。

本实用新型另外还提供一种曲柄圆滑块机构的内燃机，包括上述任一技术方案所述的圆滑块组。

本实用新型另外还提供一种曲柄圆滑块机构的压缩机，包括上述任一技术方案所述的圆滑块组。

与现有技术相比，本实用新型的圆滑块组中，至少一相邻圆滑块之间为键连接，通过键结构对所述相邻圆滑块进行定位，可使得圆滑块组工作时，所述两相邻圆滑块之间相位差不变，有利于在包含圆滑块组的往复旋转运动转换机构工作时，运动转换的顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型的圆滑块组的第一实施例的结构示意图；

图2为图1沿XX’剖视图；

图3为本实用新型的圆滑块组的第一实施例中第一圆滑块的结构示意图；

图4为本实用新型的圆滑块组的第一实施例中第二圆滑块的结构示意图。

具体实施方式

在曲柄圆滑块机构中，通过圆滑块将曲轴与往复运动部件(例如活塞)连接起来，圆滑块是往复运动与旋转运动的转换中不可或缺的部件。单圆滑块应用于单缸机单作用或双作用的内燃机或压缩机中，多缸机中需要双圆滑块结构或多圆滑块组成的圆滑块组。本实用新型提供一种曲柄圆滑块机构的圆滑块组。

本实用新型的圆滑块机构的圆滑块组，包括至少两个圆滑块，所述的圆滑块为具有两相对端面以及外周面的圆柱体，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。相邻圆滑块的端面贴合在一起或部分贴合在一起，使所述圆滑块的偏心圆孔的轴线相重合，且任一圆滑块与其它圆滑块的相位相同或相差180度。在所述任意两个相邻的圆滑块上，还设置分别设置有相互配合的定位结构，以防止在所述圆滑块组工作时，相邻圆滑块之间相位发生变化；其中，至少有一相邻圆滑块之间为键连接，所述两相邻圆滑块上的定位结构为设置在该两相邻圆滑块上的相互配合的键结构。从而可保证该圆滑块组的正常工作，实现往复运动与旋转运动之间的顺利转化。

下面对结合实施例以及附图对本实用新型的圆滑块组进行说明。

实施例一

本实施例中，以双圆滑块组成的圆滑块组为例进行说明，当然，本实施例中所述的圆滑块组的定位结构也可以应用于三圆滑块以及多于三个的圆滑块组成的圆滑块组中。

图1为本实用新型的圆滑块组的第一实施例的结构示意图。图2为图1沿XX’剖视图。

请参考图1和图2，本实施例中，圆滑块组包括第一圆滑块1和第二圆滑块2，其中，每一圆滑块均为具有两个相对端面以及外周面的圆柱体，在每一圆滑块上均设置有贯穿其两个端面的、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1-1和2-1。

第一圆滑块1其中一个端面和第二圆滑块2的一端面相对布置，相位相差180度。所述第一圆滑块1和第二圆滑块2的相对的端面贴合在一起，并沿其端面贴合面有一定的错位，使得所述第一圆滑块1的偏心圆孔1-1和第二圆滑块2的偏心圆孔2-1的位置相对应，轴线相重合。从而形成贯穿整个圆滑块组的轴孔，该轴孔用于容置曲轴的曲柄销。

其中，在所述第一圆滑块1和第二圆滑块2上分别设置有用于使所述第一圆滑块1和第二圆滑块2相位差保持恒定的定位结构。所述第一圆滑块1和第二圆滑块2上的定位结构相互配合，使得所述圆滑块组在工作时，第一圆滑块1和第二圆滑块2之间相位差不会发生变化。

本实施例中，所述的第一圆滑块1和第二圆滑块2之间为键连接，所述的定位结构为设置在两相邻圆滑块上的相互配合的键结构。下面分别对第一圆滑块1和第二圆滑块2进行说明。

图3和图4分别为第一圆滑块1和第二圆滑块2的结构示意图。

请参考图1，所述第一圆滑块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。在第一圆滑块1置于所述的圆滑块容置孔中时，二者之间可以滑动配合。当然，在圆滑块容置孔中可以设置滑动轴承或滚动轴承，所述第一圆滑块1则与所述的滑动轴承或滚动轴承的内周面相配合。

所述第一圆滑块1具有两个相对的端面，在所述第一圆滑块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的中心轴线与所述第一圆滑块1的中心轴线平行。

所述偏心圆孔1-1的中心轴线偏离该第一圆滑块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。

在所述偏心圆孔1-1的其中一端面的周边的还设置有沿所述周边的凸起1-5。所述凸起1-5设置于所述第一圆滑块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端面周边凸起也具调整圆滑块1重心位置作用。

在所述凸起的外周面上设置有外花键1-6，所述外花键1-6沿所述凸起1-5外周面均匀分布。所述外花键1-6用于与第二圆滑块2上设置的内花键配合定位所述的两个圆滑块的相位。

请参考图4，在所述第二圆滑块2的偏心圆孔2-1的端面周边也设置有沿所述周边的凸起2-5，所不同的是，所述凸起2-5的内周面直径大于所述偏心圆孔2-1的直径，在所述偏心圆孔2-1与所述凸起2-5围成的圆孔之间形成一台阶。

在所述凸起2-5的内周面上设置有与所述外花键1-6相配合的内花键2-6。在将所述第一圆滑块1和第二圆滑块2装配时，使所述第一圆滑块1和第二圆滑块2符合要求的相位分布以及相对位置分布，并将所述第一圆滑块1的凸起1-5插入所述第二圆滑块2的凸起2-5围成圆形孔中，所述第一圆滑块1的凸起1-5的顶部抵住所述第二圆滑块2的凸起2-5底部的所述台阶，并使所述的内花键2-6与所述外花键1-6相配合。

通过所述的第一圆滑块1上的外花键1-6以及第二圆滑块2上的内花键2-6，可使得第一圆滑块1和第二圆滑块2组成圆滑块组工作时，保持二者的相位差不变，有利于在包含圆滑块组的往复旋转运动转换机构工作时，运动转换的顺利进行。

此外，在所述第一圆滑块1和第二圆滑块2上还可以具有其他结构，例如去重槽、油槽等，这里不再详细描述。

实施例二

在本实用新型的第二实施例中，仍以第一圆滑块1和第二圆滑块2组成的圆滑块组为例进行说明，同样的，本实施例的方案也可以扩展到不少于三个圆滑块组成的圆滑块组的情形中。

本实施例中，所述第一圆滑块1和第二圆滑块2上不设置在第一实施例中所述的内花键1-6和外花键2-6，而是在两者的贴合面上相应位置设置键槽。在将二者组合形成圆滑块组、保持两者的相对位置以及相位满足要求时，还使所述的第一圆滑块1和第二圆滑块2的相应键槽相对准，将与所述键槽相配合的平键插入所述键槽中，通过键槽以及所述的平键将第一圆滑块1和第二圆滑块2固定为一体，并使第一圆滑块1和第二圆滑块2之间保持恒定的相位差。

上述的实施例中，仅仅以两个圆滑块组成的圆滑块组对本实用新型的技术方案进行的描述，需要说明的是，上述的两个圆滑块形成的圆滑块组的情形可推广至三个或三个以上的圆滑块组成的圆滑块组的情形，且在多于两个圆滑块时，圆滑块组中的任意两相邻圆滑块之间可以使用上述实施例中任一方式进行定位，这里不再进行详细描述。

此外，上述的实施例的圆滑块组中的圆滑块可以相同，也可以不同，所述的圆滑块既可以是工作圆滑块，也可以是平衡圆滑块。

此外，进一步的，可将上述的实施例的圆滑块组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 (5)

1.一种曲柄圆滑块机构的圆滑块组，其特征在于：包括至少两个圆滑块，所述圆滑块为具有两相对端面以及外周面的圆柱体，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；相邻圆滑块的端面贴合在一起或部分贴合在一起，所述圆滑块的偏心圆孔的轴线相重合，且任一圆滑块与其它圆滑块相位相同或相差180度；在所述任意两个相邻的圆滑块上，还分别设置有相互配合的定位结构，以防止在所述圆滑块组工作时，相邻圆滑块之间相位发生变化；其中，至少有一相邻圆滑块之间为键连接，所述两相邻圆滑块上的定位结构为设置在该两相邻圆滑块上的相互配合的键结构。

2.如权利要求1所述的曲柄圆滑块机构的圆滑块组，其特征在于，所述键结构包括：任一圆滑块的偏心圆孔的端面周边设置的沿所述周边的凸起和所述凸起外周面上设置的外花键，以及与该圆滑块相邻的圆滑块的偏心圆孔相应端面周边设置的凸起和所述凸起内周面上设置的与所述外花键相配合的内花键。

3.如权利要求1所述的曲柄圆滑块机构的圆滑块组，其特征在于，所述键结构包括：任意两相邻圆滑块的端面贴合面上的相应位置设置的键槽以及与所述键槽相配合的平键。

4.一种曲柄圆滑块机构的内燃机，其特征在于：包括权利要求1至3任一权利要求所述的圆滑块组。

5.一种曲柄圆滑块机构的压缩机，其特征在于：包括权利要求1至3任一权利要求所述的圆滑块组。

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