CN204386742U - 水平对置转子发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水平对置转子发动机，包括曲轴固定支座体、曲轴箱、曲轴、圆缺口曲柄和水平对置式活塞及缸体；曲轴箱体上至少加工成二个缸体，水平对置式活塞装配在缸体内；水平对置式活塞通过活塞销、活塞连杆及曲柄销连接；圆缺口曲柄转动镶嵌在曲柄内；圆缺口曲柄为圆形盘，其上加工成曲拐槽；圆缺口曲柄的中心轴与缸体的中心轴垂直；曲轴通过曲轴固定下支座体装配在曲轴箱体上。本实用新型通过将活塞成对装配，进而在一个行程中就可以实现两次活塞运动，从而提高了内燃机工作效率。通过曲轴和圆缺口曲柄的配合，实现了将活塞的往复运动方向和驱动方向垂直，减少了活塞运动时的震动和摩擦，减小内燃机的体积，进而降低了成本。

Description

水平对置转子发动机

技术领域

本实用新型涉及内燃机和空压机领域，具体而言，涉及一种水平对置转子发动机。

背景技术

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机(汽油发动机等)、外燃机(斯特林发动机、蒸汽机等)、电动机等。如内燃机通常是把化学能转化为机械能。发动机既适用于动力装置，也可指包括动力装置的整个机器(如：汽油发动机、航空发动机)。

人们不断地研制出各种不同类型的发动机，主要可分为：内燃机、外燃机、电动机三类。

外燃机，就是说它的燃料在发动机的外部燃烧。发动机将这种燃烧产生的热能转化成动能，当大量的煤燃烧产生热能把水加热成大量的水蒸汽时，高压便产生了，然后这种高压又推动机械做功，从而完成了热能向动能的转变。

明白了什么是外燃机，也就知道了什么是内燃机。

内燃机与外燃机的最大不同在于它的燃料在其内部燃烧。内燃机的种类十分繁多，常见的汽油机、柴油机是典型的内燃机。不常见的火箭发动机和飞机上装配的喷气式发动机也属于内燃机。不过，由于动力输出方式不同，前两者和后两者又存在着巨大的差异。一 般地，在地面上使用的多是前者，在空中使用的多是后者。当然有些汽车制造者出于创造世界汽车车速新纪录的目的，也在汽车上装用过喷气式发动机，但这总是很特殊的例子，并不存在批量生产的适用性。

目前，内燃机的活塞都是一个单独的个体活塞，由曲轴连接活塞和曲柄做往复运动，机械磨损相对较大，零部件相对较多，促使曲轴较长，体积相对较大，因此制造成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水平对置转子发动机，以解决上述的问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种水平对置转子发动机，包括曲轴固定上、下支座体、曲轴箱、缸体、曲轴、圆缺口曲柄和水平对置式活塞；

所述曲轴箱体加工有至少二个缸体，水平对置式活塞装配在所述缸体内；

成对设置的活塞通过所述的活塞连杆、活塞销、曲柄销、曲柄连接

所述圆缺口曲柄镶嵌在所述曲柄内；

所述圆缺口曲柄为圆形盘，其上加工有曲拐槽；

所述圆缺口曲柄的中心轴与所述缸体的中心轴垂直；

所述曲轴转动通过所述曲轴固定下支座体固定在曲轴箱上；

所述曲柄上加工有曲柄润滑油道，用于为所述圆缺口曲柄和所述曲柄润滑。

进一步的，所述曲轴包括曲轴一、曲拐、曲轴二和两个平衡块；

两个所述平衡块分别固定加工在所述曲拐的两端；

所述曲轴一加工在其中一个所述平衡块远离所述曲拐的一侧；

所述曲轴二加工在另一个所述平衡块远离所述曲拐的一侧；

所述曲拐的中心轴与所述平衡块的曲轴圆心所在的轴线同轴；

所述曲轴一的中心轴和所述曲轴二的中心轴均与所述平衡块的曲拐圆心所在的轴线同轴；

所述曲拐穿过所述曲拐槽与所述圆缺口曲柄镶嵌连接。

进一步的，所述圆缺口曲柄上加工有圆缺口曲柄润滑油道；

所述圆缺口曲柄润滑油道的一端在所述圆缺口曲柄的周围，另一端加工在所述曲拐槽内；

所述曲柄润滑油道与所述圆缺口曲柄润滑油道直径相同。

进一步的，所述圆缺口曲柄上加工有离心平衡重，用于改变所述圆缺口曲柄的配重。

进一步的，所述曲轴箱体上加工有曲轴固定上支撑座，用于支撑所述曲轴。

进一步的，所述曲柄与所述活塞连杆通过曲柄销连接。

进一步的，所述曲轴通过曲轴下支撑座固定在曲轴箱上。

进一步的，所述曲柄与所述活塞通过活塞连杆、活塞销、曲柄销连接。

进一步的，所述活塞连杆与所述活塞通过活塞销连接。

进一步的，所述活塞装配在所述曲柄的两端。

进一步的，所有的所述曲拐在与其轴线垂直的平面上的投影呈圆周均布。

进一步的，所述缸体为两个。

进一步的，所述曲拐与曲柄通过圆缺口曲拐连接。

进一步的，所述曲轴在其轴线上垂直的平面上的投影呈圆周均匀分布。

进一步的，所述的发动机的曲轴左侧缸体与曲轴右侧缸体为标准对置结构，在此基础上来表述水平对置转子发动机的装配过程和工作原理。

本实用新型提供的水平对置转子发动机，通过将活塞成对装配，进而在一个行程中就可以实现两次活塞运动，从而提高了效率，通过曲轴和圆缺口曲柄的配合，实现了将活塞的往复运动方向和驱动方向垂直，减少了活塞运动时的震动和摩擦，同时减小了内燃机的体积，进而降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型水平对置转子发动机的结构示意图；

图2为本实用新型水平对置转子发动机的曲轴箱、缸体、曲轴、固定上支座体的结构示意图；

图3为本实用新型水平对置转子发动机的整根多缸发动机曲轴结构示意图；

图4为本实用新型水平对置转子发动机的双缸曲轴结构示意图；

图5为本实用新型水平对置转子发动机的曲柄结构示意图；

图6为本实用新型水平对置转子发动机的圆缺口曲柄结构示意图；

图7为本实用新型水平对置转子发动机的圆缺口曲柄结构的立体图；

图8为本实用新型水平对置转子发动机的水平对置式活塞的装配示意图；

图9为平衡块的结构示意图。

附图标记： 

1：曲轴固定下支 2： 曲轴固定下支座       3： 曲柄座体

4： 曲轴        5： 缸体                 6： 曲轴固定上支座

7： 曲轴一       8： 平衡块               9： 曲拐

10： 曲轴二     11： 曲柄润滑油道        12： 曲柄销孔

13： 曲柄1      14：圆缺口曲柄润滑油道   15： 离心平衡重

16： 曲拐槽     17： 圆缺口曲柄          18： 曲柄销

19： 活塞       20： 曲轴圆心            21： 曲拐圆心

22： 活塞连杆

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中双缸发动机的实施例，多缸发动机的设计可以是偶数缸，例如：4、6、8、12缸等。本领域所有技术人员在此实用新型基础上所得到的所有其它实施例改进和运用，均属于本实用新型所保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位 或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如附图所示，本实用新型提供了一种水平对置转子发动机，包括曲轴箱体1、曲轴4、圆缺口曲柄17和水平对置式活塞19；

曲轴箱体1上加工有至少二个缸体5，水平对置式活塞19装配在缸体5内；

水平对置式活塞19通过曲柄3连接；

圆缺口曲柄17镶嵌在在曲柄3内；

圆缺口曲柄17为圆形盘，其上加工有曲拐槽16；

圆缺口曲柄17的中心轴与缸体5的中心轴垂直；

曲轴4通过曲轴固定上、下支撑座固定在曲轴箱体1上；

曲柄3上加工有曲柄润滑油道11，用于为圆缺口曲柄17和曲柄3润滑。

安装时，先将两个活塞19装配在曲轴箱体1中缸体5内，然后将两个活塞19通过曲柄销18、活塞连杆22及活塞销连接；将曲轴4通过圆缺口曲柄17上的曲拐槽16装配在曲轴一上的曲拐9，曲轴下支撑座2将曲轴一固定在曲轴箱体1上。

当驱动曲轴4转动时，由于曲轴4装配在曲拐槽16上，因此曲轴4带动圆缺口曲柄17转动；由于曲柄3通过缸体5内的活塞19固定，使曲柄3只能沿缸体5的轴线方向滑动，在圆缺口曲柄17转动时，曲拐槽16的中心绕圆缺口曲柄17的中心转动，进而驱动圆缺口曲柄17沿缸体5的轴线做圆周运动，进一步驱动了活塞19沿缸体5做往复滑动。 

当圆缺口曲柄17运动时间较长时，会使其与曲柄3之间的摩擦产生较大的热量，进而影响曲柄3的运动，加剧曲柄3与曲拐9之间的摩擦，缩短零部件的使用寿命。为此在曲柄3上加工曲柄润滑油道11，使润滑油能够沿曲柄润滑油道11进入到曲柄3与圆缺口曲柄17之间，进而减少了两者之间的摩擦，增加零部件的使用寿命。

优选的实施方式为，曲轴4包括曲轴一、曲拐9、曲轴二和两个平衡块8；

两个平衡块8分别固定加工在曲拐9的两侧；

曲轴一加工在其中一个平衡块8远离曲拐2的一侧；

曲轴二加工在另一个平衡块8远离曲拐1的一侧；

曲拐9的中心轴与平衡块8的曲轴圆心20所在的轴线同轴；

曲轴7的中心轴和曲轴10的中心轴均与平衡块8的曲拐圆心21所在的轴线同轴；

曲拐9穿过曲拐槽16与圆缺口曲柄17转动连接。 

将两个平衡块8分别加工在曲拐9的两端，且曲拐9与平衡块8上的曲拐圆心21所在的轴线同轴，曲轴7加工在两个平衡块8的外侧的一侧，外侧的另一侧加工曲轴10，曲轴7和曲轴10的轴线均与平衡块8的曲轴圆心20的轴线同轴。 

当曲轴7转动时，带动平衡块8绕曲轴圆心20所在的轴线做圆周运动，由于曲轴圆心20与曲拐圆心21不同心，进而使曲拐圆心 21所在的轴线沿曲轴圆心20所在的轴线做圆周运动，即能够使曲拐9绕曲轴17的轴线转动。此时，又由于曲拐9穿过圆缺口曲柄17的曲拐槽16，进而可以使曲拐9带动圆缺口曲柄17做绕20做圆周运动，进一步的驱动曲柄3带动活塞19沿缸体5做往复运动。 

在平衡块8的外侧的另一侧加工曲轴10，与曲轴10的一端固定连接，而曲轴10的另一端可以再固定连接一个平衡块8，依次循环，可以将多个曲柄3通过曲轴10连接，使曲轴7能够带动多个活塞19在多个缸体5内做往复运动。

优选的实施方式为，圆缺口曲柄17上加工有圆缺口曲柄润滑油道14；

圆缺口曲柄润滑油道14的一端在圆缺口曲柄17的周围，另一端加工在曲拐槽16内；

曲柄润滑油道11与圆缺口曲柄润滑油道14直径相同。 

由于圆缺口曲柄17与曲拐9连接，使曲拐9与圆缺口曲柄17之间产生摩擦，进而会由于摩擦生热而在快速转动时对圆缺口曲柄17和曲拐9之间产生较大的摩擦力，由于部件之间润滑不均匀，影响到圆缺口曲柄17和曲拐9部件的使用寿命，进而影响到整个发动机的使用寿命，并增加客户的维修成本。

在圆缺口曲柄17上加工圆缺口曲柄润滑油道14，使其能够与曲柄润滑油道11连通，将机油从曲柄润滑油道11到圆缺口曲柄润滑油道14进入曲拐槽16，为圆缺口曲柄17与曲拐9之间进行润滑，进而减少两者之间的摩擦，并冷却部件和润换部件，进一步提高了圆缺口曲柄17和曲拐9部件的使用寿命，降低客户维护成本。

优选的实施方式为，圆缺口曲柄17上加工有离心平衡重15，用于改变圆缺口曲柄17的配重。

将圆缺口曲柄17上打孔，主要用来平衡曲拐9做圆周运动时的动不平衡，而且能够减轻圆缺口曲柄17部件的重量，节省了材料，并降低成本。

需要指出的是，离心平衡重15可以是一个，也可以是多个，其主要能够实现所需要调整的曲拐运动的偏心量和减少发动机震动，提高发动机运转的平稳性。

还需要指出的是，还可以通过曲拐槽16进行调整，曲拐槽16加工可以是加工在圆缺口曲柄17内，也可以是与圆缺口曲柄17的外周相交，即在圆缺口曲柄17上加工与曲拐槽16相连通的开口，其只要能够通过曲拐槽16带动圆缺口曲柄17绕轴向21做圆周运动即可。

优选的实施方式为，曲轴箱体1上加工有曲轴固定上支座6，用于支撑曲轴4。

曲轴4装配在曲轴箱体1上，为能够使曲轴4的高度与曲柄3的高度相适应，在曲轴箱体1下方加工曲轴固定上支座6，曲轴固定上支座6上加工有半圆形凹槽，使曲轴4的中曲轴7和曲轴10能够在半圆形凹槽内，进而使整个曲轴4装配在曲轴固定上支座6上。

曲轴固定上支座6与曲轴箱体1固定连接，也可以是一体加工。

优选的实施方式为，曲轴箱体1上加工有曲轴固定上支座6。

还可以在根据曲轴固定上支座6，加工曲轴固定下支座2，将曲轴4通过曲轴固定下支座2和曲轴固定上支座6固定。

优选的实施方式为，曲柄3与活塞19通过销轴连接。

在曲柄3的两端分别加工一个曲柄销孔12、13，在曲柄12、13、上加工有与缸体5的轴线和曲柄3的轴线均垂直的曲柄销孔12、13，将与活塞19连接的活塞连杆22的一端伸入曲柄12、13内，再将曲 柄销18穿过曲柄销孔12、13和活塞连杆22，将活塞连杆22与曲柄3连接在一起，进而可以使活塞19与曲柄3连接。

需要指出的是，曲柄3与活塞19的连接方式可以是销轴连接，但其不仅仅局限于销轴连接，其还可以是其他的连接方式，如螺纹连接，如焊接，又如铰接等，其只要能够将活塞19连接在曲柄3上即可。

优选的实施方式为，活塞19对称加工在曲柄3的两端。

优选的实施方式为，所有的所述曲拐9在与其轴线垂直的平面上的投影呈圆周均布。

也就是说，所有的曲拐9的轴线以曲轴21的轴线为中心，均匀分布。当有两个曲拐9时，其分别加工在曲轴21的两侧，当有三个曲拐9时，其圆周均布在曲轴21的周围。即相邻的两个曲拐9的轴线与曲轴21的轴线形成的面之间的夹角为360°除以曲拐9的个数。

优选的实施方式为，缸体5为两个。

进一步的，所述曲拐与曲柄通过圆缺口曲拐连接。

进一步的，所述曲轴在其轴线上垂直的平面上的投影呈圆周均匀分布。

进一步的，所述的发动机的曲轴左侧缸体与曲轴右侧缸体为标准对置结构，在此基础上来表述水平对置转子发动机的装配过程和工作原理。

本实用新型提供的水平对置转子发动机，通过将活塞19成对加工，进而在一个行程中就可以实现两次活塞19往复运动，进而提高发动机工作效率，通过曲拐9和圆缺口曲柄17的配合，实现了将活塞19的往复运动方向和驱动方向垂直，减少了活塞19运动时的震 动和摩擦，同时减小了发动机纵向体积，也就相应的减少了零部件，进而降低了成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的所有技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种水平对置转子发动机，其特征在于，包括曲轴固定上、下支座体、曲轴箱、缸体、曲轴、圆缺口曲柄和水平对置式活塞；

所述曲轴箱体上至少加工成二个缸体，水平对置式活塞装配在缸体内；

水平对置式活塞通过活塞销、活塞连杆、曲柄销及曲柄连接；

所述圆缺口曲柄镶嵌在所述曲柄内；

所述圆缺口曲柄为圆形盘，其上加工有曲拐槽；

所述圆缺口曲柄的中心轴与所述缸体的中心轴垂直；

所述曲轴通过曲轴下支撑座装配在所述曲轴箱体上；

所述曲柄上加工有润滑油道，用于为所述圆缺口曲柄和所述曲柄润滑。

2.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述曲轴包括曲轴一、曲拐、曲轴二和两个平衡块；

两个所述平衡块分别加工在所述曲拐的两侧；

所述曲轴一加工在其中一个所述平衡块远离所述曲拐的一侧；

所述曲轴二加工在另一个所述平衡块远离所述曲拐的一侧；

所述曲拐的中心轴与所述平衡块的曲轴圆心所在的轴线同轴；

所述曲轴一的中心轴和所述曲轴二的中心轴均与所述平衡块的曲拐圆心所在的轴线同轴；

所述曲拐穿过所述曲拐槽与所述圆缺口曲柄转动连接。

3.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述圆缺口曲柄上加工有圆缺口曲柄润滑油道；

所述圆缺口曲柄润滑油道的一端在所述圆缺口曲柄的周围，另一端加工在所述曲拐槽内；

所述曲柄润滑油道与所述圆缺口曲柄润滑油道直径相同。

4.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述圆缺口曲柄上加工有离心平衡重，用于改变所述圆缺口曲柄的配重。

5.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述曲轴箱上加工有曲轴固定上支撑座，用于支撑所述曲轴。

6.根据权利要求5所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述曲轴箱上装配有曲轴固定下支撑座，用于固定所述曲轴。

7.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述曲柄与所述活塞连杆通过曲柄销连接。

8.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述活塞连杆与所述活塞通过活塞销连接。

9.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述曲拐与曲柄通过圆缺口曲拐连接。

10.根据权利要求1所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述曲轴在其轴线上垂直的平面上的投影呈圆周均匀分布。

11.根据权利要求1-10任一项所述的水平对置转子发动机，其特征在于，所述的发动机的曲轴左侧缸体与曲轴右侧缸体为标准对置结构。