CN202851178U - 一种活塞及应用该活塞的内燃机和压缩机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活塞，应用于曲柄圆滑块机构或动轴-端轴机构，包括：活塞座以及设置于所述活塞座的端部的活塞头；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔，在所述活塞座的两侧设置有与导向导轨配合的导向侧面；其中，所述活塞头上沿其侧壁设置有向活塞座一侧延伸的延伸部，且至少在所述活塞头侧壁周向的如下位置设置所述延伸部：所述活塞头侧壁周向与活塞座上的圆滑块容置孔轴线对应的位置。本实用新型可防止活塞在运动过程中沿曲轴轴线方向窜动，保证机器运动的稳定性。本实用新型同时涉及一种无连杆往复与旋转运动相互转换机构以及应用该活塞的内燃机和压缩机。

Description

一种活塞及应用该活塞的内燃机和压缩机

技术领域

本实用新型涉及无连杆往复与旋转运动相互转换机构，具体涉及一种应用于无连杆往复与旋转运动相互转换机构的活塞。本实用新型同时涉及一种应用所述无连杆往复与旋转运动相互转换机构的活塞的内燃机和压缩机。

背景技术

在传统的内燃机和压缩机中，实现往复运动与旋转运动相互转换的机构为曲柄连杆机构。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、文献号为CN85200358B的中国专利文献公开了一种“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、文献号为CN85100359B的中国专利文献公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”。授权公告日为2001年6月27日、文献号为CN1067741C的中国专利文献公开了一种“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、文献号为CN1067742C的中国专利文献公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。在申请号为200910210785.4的中国专利申请文件中，公开了一种无连杆往复运动和旋转运动相互转换的机构（也称为端轴-动轴机构）。

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，取消了连杆。从而克服了曲柄连杆机构的设备上述的缺点。若需进一步了解上述中国专利的详细内容，请参考上述中国专利的公开文献。

上述中国专利公开的曲柄圆滑块机构中的活塞包括活塞头（或称为工作部）以及活塞座，活塞头设置于活塞座的端部。在活塞座的两侧设置有与机体配合的弧形导向面。如图1和图2分别示出了上述所列的专利文献CN85200358B的附图5和CN1067742C的附图7中所示的活塞。由所述图1和图2可以看出，曲柄圆滑块机构由活塞座和活塞头同时进行导向，整个活塞做往复直线运动。

然而，上述的曲柄圆滑块机构的活塞的活塞头侧壁仅仅设置用于密封气缸的油环环槽和气环环槽，而未向传统的曲柄连杆机构的活塞，设置有活塞裙。故在活塞运动时，会产生活塞沿曲轴轴线方向窜动的问题。从而使得使用该活塞的机器的稳定性下降，严重时会产生划伤气缸壁的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种活塞，以解决现有无连杆往复与旋转运动相互转换机构的活塞的上述问题。本实用新型另外提供一种无连杆往复与旋转运动相互转换机构的内燃机和压缩机。

本实用新型提供的一种活塞，应用于曲柄圆滑块机构或动轴-端轴机构，包括：活塞座以及设置于所述活塞座的端部的活塞头；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔，在所述活塞座的两侧设置有与导向导轨配合的导向侧面；其中，所述活塞头上沿其侧壁设置有向活塞座一侧延伸的延伸部，且至少在所述活塞头侧壁周向的如下位置设置所述延伸部：所述活塞头侧壁周向与活塞座上的圆滑块容置孔轴线对应的位置。

可选的，沿所述活塞头侧壁整个周向均设置有所述延伸部。

可选的，在所述活塞头侧壁周向与活塞座上的圆滑块容置孔轴线对应的位置，以及与所述活塞座的导向侧面相对应的位置设置有延伸部。

可选的，所述导向侧面为平面。

可选的，在所述活塞座上设置有连通所述导向面与圆滑块容置孔的通孔，称为润滑油道。

可选的，所述活塞座与活塞头一体成型。

本实用新型还提供一种内燃机，应用上述任一所述的活塞。

本实用新型还提供一种压缩机，应用上述任一所述的活塞。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:本实用新型的活塞在其活塞头上沿其侧壁设置有向活塞座一侧延伸的延伸部；且延伸部设置位置如下：所述延伸部设置于所述活塞头侧壁周向与活塞座上的圆滑块容置孔轴线对应的位置；通过所述延伸部，可防止活塞在运动过程中沿曲轴轴线方向窜动，保证机器运动的稳定性。

附图说明

图1是专利文献CN85200358B的附图5所示的活塞；

图2是专利文献CN85200358B的附图7所示的活塞；

图3为本实用新型的活塞的实施例的结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

下面结合具体的实施例以及附图对本实用新型的活塞进行详细的说明。需要说明的是，下述实施例对技术细节的描述不应该作为对本实用新型的权利要求保护范围的限制，在不背离权利要求的保护范围的条件下，本领域技术人员根据本实用新型的实施例的教导，将认识到许多其它的变形、替代或修改。例如，对于活塞的冠部与活塞座的关系，既可以是一体成形的，也可以是通过铆接或螺栓等方式固接为一体的；所述活塞既可以是单作用活塞，即在活塞座的其中一端具有冠部；也可以是双作用活塞，即在所述的活塞座的两端均有冠部……。

请参考图3，其为本实用新型的活塞的实施例的结构示意图。本实施例中的活塞包括活塞座2以及设置于所述活塞座2的端部的活塞头1。其中，所述活塞头1可以与所述安装座2一体成形，也可以以铆接或螺钉连接等方式固定装配在一起。本实施例中以二者一体成形为例进行说明。

本实施例中，所述活塞头1具有顶部、火力岸（未标示）和环带部1-1。其中，在所述顶部上还可以设置有各种形状的燃烧室（未图示）。所述环带1-1和火力岸部位于所述活塞头1的侧壁，且所述火力岸位于所述环带部1-1上方位置。

在所述环带部设置有气环环槽和油环环槽（未标示），用于容置气环和油环。气环环槽和油环环槽的结构设置以及位置关系与常规的曲柄连杆机构的活塞并无差别，本领域技术人员可参考对常规曲柄连杆机构的活塞的环槽设置。这里不再详细描述各种结构和相互位置关系。

本实施例中，在所述活塞头1上沿其侧壁设置有向活塞座2一侧延伸的延伸部1-2。所述延伸部1-2在所述活塞头1的侧壁的设置位置如下：所述延伸部1-2设置于所述活塞头1侧壁周向与活塞座上的圆滑块容置孔轴线对应的位置。如图3所示，活塞头1侧壁上设置有两个所述的延伸部1-2，分别对应圆滑块容置孔轴线向两侧延伸的方向。所述延伸部1-2呈板条状，外侧设置与导向机构（包括内燃机气缸、压缩机工作室等）配合的导向面，常见为柱面弧形。通过设置于所述活塞头1侧壁的延伸部1-2，可防止活塞在运动过程中沿曲轴轴线方向窜动，保证机器运动的稳定性。

此外，在本实用新型的另外的实施例中，在所述活塞头1上与活塞座2的导向侧面相对应的位置也设置有延伸部（未标示），如图3中所示，可进一步保证整个活塞的运动轨迹为直线往复运动，防止其沿曲轴轴线方向窜动。

此外，在本实用新型的另外的实施例中，沿所述活塞头1侧壁的整个周向均设置有所述延伸部2，整圈设置的延伸部2的作用于上述描述的延伸部作用相同。这里不再赘述，只不过从整体质量上比较，要比上述方式设置的延伸部质量重，但能够带来活塞头1整体强度的提升。

所述活塞座2上设置有圆滑块容置孔2-1和导向侧板2-2。

其中，所述圆滑块容置孔2-1用于容置曲柄圆滑块机构的圆滑块，其直径大于装配于其中的圆滑块的直径，以便于在圆滑块安装于其中时，还可以相对于该活塞座2转动，以此带动安装于圆滑块的偏心圆孔中的曲柄销转动。

此外，为提高耐磨能力，可以对所述圆滑块容置孔2-1的内壁表面进行特殊的处理，形成耐磨表面；或者在所述内壁表面安装滑动轴承，例如轴瓦。为减小摩擦，也可以在所述圆滑块容置孔2-1的内壁安装滚动轴承，例如，滚针轴承，以减小圆滑块转动时的摩擦。当然，也可以采取其它措施提高圆滑块容置孔的耐磨性能并减小摩擦，这里不再一一列举。

所述导向侧板2-2沿所述活塞座2的侧面布置，如图1所示。所述导向侧板2-2的外表面（称为导向侧面）为平面，与之相配合的导向导轨（包括内燃机或压缩机的机体导向部，也称为跑道）的导向面也为平面。通过活塞座2导向侧板外表面为平面，无论机体上的跑道是与机体一体式的，还是分体式的，均可方面机体上跑道的加工，可解决现有的弧形面的跑道加工困难的问题。

在所述活塞座2上，还设置有其它结构，例如连通导向侧面与所述圆滑块容置孔2-1的润滑油道，设置于活塞座2连接活塞头1的端部的加强筋，单作用活塞中活塞座2不设置活塞头的端部的柱塞泵等等，这里不再一一赘述。现有曲柄圆滑块机构的活塞的其它结构均可应用于本实施例中。

上述的实施例中，以曲柄圆滑块机构为例对无连杆往复与旋转运动相互转换机构的活塞进行了说明，应当理解，上述的实施例中说明的应用于曲柄圆滑块机构的活塞中的技术特征延伸部以及平面的导向侧面均可应用于动轴-端轴机构的活塞中，这里不再单独对动轴-端轴机构的活塞展开详细的说明，本领域技术人员可以比照上述对曲柄圆滑块机构的活塞对动作-端轴机构的活塞做出相应的改进。

上述的活塞可应用于连杆往复与旋转运动相互转换机构的内燃机和压缩机中，这里不再详细展开说明。

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 (8)

1.一种活塞，应用于曲柄圆滑块机构或动轴-端轴机构，包括：活塞座以及设置于所述活塞座的端部的活塞头；在所述活塞座上设置有圆滑块容置孔，在所述活塞座的两侧设置有与导向导轨配合的导向侧面；其特征在于：所述活塞头上沿其侧壁设置有向活塞座一侧延伸的延伸部，且至少在所述活塞头侧壁周向的如下位置设置所述延伸部：所述活塞头侧壁周向与活塞座上的圆滑块容置孔轴线对应的位置。

2.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于：沿所述活塞头侧壁整个周向均设置有所述延伸部。

3.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于：在所述活塞头侧壁周向与活塞座上的圆滑块容置孔轴线对应的位置，以及与所述活塞座的导向侧面相对应的位置设置有延伸部。

4.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于：所述导向侧面为平面。

5.根据权利要求4所述的活塞，其特征在于：在所述活塞座上设置有连通所述导向面与圆滑块容置孔的通孔，称为润滑油道。

6.根据权利要求1所述的活塞，其特征在于：所述活塞座与活塞头一体成型。

7.一种内燃机，其特征在于，应用上述权利要求1至6任一所述的活塞。

8.一种压缩机，其特征在于，应用上述权利要求1至6任一所述的活塞。

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