CN205225454U - 一种轴式连杆传动系统及对置活塞发动机 - Google Patents

Abstract

一种轴式连杆传动系统及对置活塞发动机，以将往复直线运动转变为朝同一方向的旋转运动，有效提高传动系统的可靠性，简化传动系统使其更为紧凑，并使内燃机活塞背面与缸体之间的空间得到有效利用成为可能。其轴式连杆传动系统，包括主轴和至少一个直线往复运动单元，直线往复运动单元包括至少一个直线往复运动体。直线往复运动体与对应轴式连杆的一端固定连接，轴式连杆的另一端与对应的推拉框的一侧固定连接，轴式连杆、主轴的轴线相互垂直。推拉框内设置滑移块，该滑移块的两横向外侧壁与推拉框的两横向内侧壁形成竖向滑动配合，滑移块的内圈具有其分度圆呈椭圆状的内齿，内齿与对应设置在主轴上的齿轮相循环啮合。主轴与滑移块之间设置有换向机构。

Description

一种轴式连杆传动系统及对置活塞发动机

技术领域

本实用新型涉及一种将直线往复运动转化为旋转运动的轴式连杆传动系统，以及采用该轴式连杆传动系统的对置活塞发动机。

背景技术

活塞式发动机目前最为普及的是曲轴连杆活塞式发动机，通过曲轴连杆机构将活塞的直线往复运动转变成曲轴的旋转运动，但曲连杆机构降低了活塞式发动机的效率，燃料的利用效率只有30％左右。

为提高活塞式发动机的效率，人们对活塞式发动机的结构及其传动系统进行着不断的改进。

譬如，在公布号为CN102003282的发明专利申请说明书中即公开了一种发动机外齿轴内齿条连杆机构，该机构是将两段完全相同的齿条与一个模数相同的内齿从齿根处分出相同两部分组合成一个新的复合内齿，外齿轴既是发动机输出转轴，外齿轴上的外齿模数与复合内齿相同，与复合内齿的齿数比为1：2或者1：3并在复合内齿内啮合循环旋转。为达到各种位置上正确啮合的目的，在复合内齿条两侧及外齿轴上分别装配了多种导向块。该传动机构可以取代曲轴连杆机构，发挥出更高的转换效率，从而大幅度地降低燃料消耗。该项发明的不足是，由于离合内齿组件在换向过程中必然发生摆动，导致连接杆摆动，从而不能在连接杆上套密封套圈，使活塞背面与缸体之间的空间不能进行气密封，而不能得到利用。

又如，在授权公告号为CN201865768U的实用新型专利说明书中公开了一种废气助功直轴发动机，该直轴发动机包括有主功气缸，主功气缸包括有空腔，在空腔内设置有主功活塞、连接杆、离合内齿组件及穿过离合内具组件的传动直轴。离合内齿组件的中部设有长条形槽，长条形槽内侧边设有传递齿条。传动直轴上设有与内齿单边相啮合的齿轮，并设有使齿轮与内齿环单向循环转动的离合机构。通过离合内齿组件和齿轮配合运动，带动直轴单向旋转，改变曲轴复杂的能量转换方式，从而减少摩擦力，提高有效功率。其离合机构包括设置在离合内齿组件上的左右离合档板及固定在齿轮上的离合环，左右离合档板分别固定在长条形槽同一侧面，并遮住长条形槽竖起部分的齿牙，离合环固定在齿轮的一面，且离合环设有弧形凸边，弧形凸边遮住齿轮的部分齿牙，并使露出部分的齿牙与长条形槽的齿牙啮合。其不足之处是，由于离合内齿组件运动过程中必然发生摆动，导致连接杆也随之摆动，因此连接杆与主工活塞的连接不能采用固定连接，而只能采用铰接，因此不能在连接杆上设置密封套圈，使活塞背面与缸体之间的空间不能进行气密封，而不能得到利用，额外增加的助功活塞，虽然实现了直轴驱动但传递齿轮与传递齿条的啮合由于内齿组件的摆动其啮合并不可靠，还有换向机构中的弧形凸边上存在两个突变的台阶，对左右档板会发生产生较大的冲击、机械磨损和噪音，运行可靠性无法得到保证。

再如，在授权公告号为CN102192008B的发明专利说明书中则公开了一种齿轮传动内燃机。该齿轮传动内燃机采用齿套和齿轮的传动来替代曲轴和连杆的传动，可以逆向运行把往复直线运动转变为朝同一方向旋转的齿轮传动机构。该齿轮传动内燃机包括至少一套齿轮传动机构，传动轴由两个齿轮、四个滚轮和轴组成并固定连接，传动轴上有两个轴承并且安装在内燃机的箱体内，可以左右移动的两个联体活塞平等布置在箱体的滑槽内，联体活塞有两个相反方向伸出的活塞，与两个联体活塞相关联的有两对气缸，每一对气缸相对于传动轴沿径向对置，两个联体活塞的框架中间的宽度与两个齿套组件的宽度相等，两个齿套组件可以在框架内上下移动，齿套组件有两个轮套和一个齿套并且用连接件固定在一起，齿套上下各有一个伸出的定位杆，定位杆的一端用销轴装有滚子，两个齿套组件相同，两个齿套成E型，相对对插啮合，两个定位杆的截面形状同两个齿套组件上的两个齿套与两个齿轮正常啮合时的运动轨迹相同，两个定位杆是两套凸轮，相互接触并且能相对移动，得到并保持对两个齿轮和两个轮式套的两个啮合点的离开传动轴的径向约束，齿套的内齿轮形状是长圆形的，轮套的轮廓线与内齿轮的齿的中线连接线相同，内齿轮与齿轮啮合时，轮套也与滚轮接触，滚轮的外径等于齿轮的分度圆直径，在齿轮传动时作纯滚动，承受并传递径向作用力，防止齿条与齿的过度啮合，得到并保持对两个齿轮和两个齿套的两个啮合点的指向传动轴的径向约束，两个齿套组件套在传动轴上，能在径向的平面内移动，两个齿轮传动装置相对安装，互相组成一套齿轮传动机构。显然，该齿轮传动机构存在以下几方面的不足，齿套组件必须两套相互配合互相约束才能完成内齿的换向运行，相应的活塞及齿套组件也必须是两套，不能单独运行；机构零件多造成惯性质量增大，会对其运行效率产生不利影响；限位机构过于复杂，增加了制造成本，可靠性稳定性也会降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种轴式连杆传动系统，以将往复直线运动转变为朝同一方向的旋转运动，有效提高传动系统的可靠性，简化传动系统使其更为紧凑，并使内燃机活塞背面与缸体之间的空间得到有效利用成为可能。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种轴式连杆传动系统，包括主轴和至少一个直线往复运动单元，直线往复运动单元包括至少一个直线往复运动体，其特征是：所述直线往复运动体与对应轴式连杆的一端固定连接，轴式连杆的另一端与对应的推拉框的一侧固定连接，轴式连杆、主轴的轴线相互垂直；推拉框内设置滑移块，该滑移块的两横向外侧壁与推拉框的两横向内侧壁形成竖向滑动配合，滑移块的内圈具有其分度圆呈椭圆状的内齿，内齿与对应设置在主轴上的齿轮相循环啮合；主轴与滑移块之间设置有换向机构。

所述换向机构包括分别固定设置在滑移块厚度方向两侧的一对上部限位块、下部限位块，以及间隔固定设置在主轴上齿轮两侧的第一凸轮、第二凸轮；第一凸轮、第二凸轮的外轮廓面为圆滑的曲面，上部限位块、下部限位块具有与第一凸轮、第二凸轮的外轮廓面保持滑动接触的圆滑弧面。

所述内齿的分度圆由左右两段相同圆弧及上下两段相同圆弧彼此相切构成，内齿、齿轮模数相同，内齿齿数为齿轮齿数的两倍。

本实用新型所要解决的另一技术问题是提供一种采用该轴式连杆传动系统的对置活塞发动机。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的对置活塞发动机，包括设置在主轴轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体包括设置于气缸内的内侧活塞、外侧活塞，其特征是：所述轴式连杆包括其内端与两内侧活塞固定连接的内侧轴式连杆，以及其外端与两外侧活塞固定连接的外侧框架形轴式连杆；所述推拉框包括第一推拉框、第二推拉框和第三推拉框，内侧轴式连杆的内端与第一推拉框的一侧固定连接，外侧框架形轴式连杆的内端与第二推拉框、第三推拉框的一侧固定连接。

所述气缸内侧端口上可拆卸设置与内侧传动轴形成轴向滑动密封的内侧端盖，该内侧端盖与内侧活塞之间在气缸内形成内侧背腔；所述气缸外侧端口上可拆卸设置与外侧框架式传动轴形成轴向滑动密封的外侧端盖，该内外侧端盖与外侧活塞之间在气缸内形成外侧背腔；所述气缸上设置其启闭由内侧活塞行程控制的排气孔，以及其启闭由外侧活塞行程控制的进气孔；开设在气缸缸壁上呈环向分布的缸体气路连通内侧背腔、外侧背腔和进气孔。

本实用新型解决该上述技术问题所采用的另一技术方案是：本实用新型的对置活塞发动机，包括设置在主轴轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体为设置于气缸内的活塞，其特征是：所述轴式连杆为其外端与活塞固定连接的内侧轴式连杆，所述推拉框为第一推拉框；内侧轴式连杆的内端与第一推拉框的一侧固定连接，在气缸的外侧端盖上设置进气门和排气门，主轴与进气门、排气门之间设置有正时系统。

本实用新型解决该上述技术问题所采用的另一技术方案是：本实用新型的对置活塞发动机，包括设置在主轴轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体为设置于气缸内的活塞，其特征是：所述轴式连杆为其外端与活塞固定连接的内侧轴式连杆，所述推拉框为第一推拉框；内侧轴式连杆的内端与第一推拉框的一侧固定连接,在气缸的外侧端盖上设置排气门，主轴与排气门之间设置有正时系统。

本实用新型的有益效果如下，本实用新型直线往复运动体可通过轴式连杆与推拉框固定连接，轴式连杆只有轴向运动，没有摆动，使端盖轴承与轴式连杆的滑动连接可以有效密封，从而使内燃机活塞背面与缸体内及端盖之间围成的空间得到有效利用成为可能，可有效地简化内燃机的传动系统和配气系统，使内燃机的整体结构更为紧凑；此外，由于轴式连杆与活塞的固定连接使活塞的重量转移到轴式连杆上，有效地消除了水平活塞普遍存在的偏磨问题；换向机构设置于主轴与滑移块之间，实现内齿与主轴齿轮的循环啮合，简化传动系统结构，有效提高传动系统的可靠性；其分度圆呈椭圆状的滑移块内齿与主轴齿轮循环啮合，以及第一凸轮、第二凸轮与上部限位块、下部限位块的外轮廓的圆滑弧面滑动配合，消除了换向时的过渡冲击，能有效降低机械磨损及噪音。

附图说明

本说明书包括如下九幅附图：

图1是本实用新型一种轴式连杆传动系统的结构示意图；

图2是本实用新型一种轴式连杆传动系统的俯视图；

图3是本实用新型一种轴式连杆系统中换向机构的结构示意图；

图4是本实用新型一种轴式连杆系统中滑移块的立体图；

图5是本实用新型一种轴式连杆传动系统的立体图；

图6是本实用新型对置活塞发动机实施例1的立体图；

图7是本实用新型对置活塞发动机实施例1的剖视图；

图8是本实用新型对置活塞发动机实施例1的剖视图；

图9是本实用新型对置活塞发动机实施例1的局部剖视图；

图10是本实用新型对置活塞发动机实施例2的剖视图；

图11是本实用新型对置活塞发动机实施例2的剖视图；

图12是本实用新型对置活塞发动机实施例3的剖视图；

图13是本实用新型对置活塞发动机实施例3的剖视图；

图中示出构件及所对应的标记：直线往复运动体A；主轴10、齿轮11、正时齿轮12、正时传动轴13、正时驱动轴14、第一正时凸轮15、第二正时凸轮16、第一凸轮12a、第二凸轮12b；推拉框20、第一推拉框20a、第二推拉框20b、第三推拉框20c；滑移块30、内齿31、上部限位块32a、下部限位块32b、滚珠33；轴式连杆40、内侧轴式连杆40a、外侧框架形轴式连杆40a；气缸50、内侧缸体50a、中间缸体50b、外侧缸体50c、气缸套50d、活塞51、内侧活塞51a、外侧活塞51b、内侧端盖52a、外侧端盖52b、内侧背腔53a、外侧背腔53b、前腔53c、排气孔54、进气孔55、缸体气路56、进气门57、排气门58、内端锥形齿轮61、外端锥形齿轮62、第三锥形齿轮63、拉板64、复位弹簧65、背腔68、前腔69。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图1和图2，本实用新型的一种轴式连杆传动系统包括主轴10和至少一个直线往复运动单元，直线往复运动单元包括至少一个直线往复运动体A。所述直线往复运动体A与对应轴式连杆40的一端固定连接，轴式连杆40的另一端与对应的推拉框20的一侧固定连接，轴式连杆40、主轴10的轴线相互垂直。推拉框20内设置滑移块30，该滑移块30的两横向外侧壁与推拉框20的两横向内侧壁形成竖向滑动配合，滑移块30的内圈具有其分度圆呈椭圆状的内齿31，内齿31与对应设置在主轴10上的齿轮11相循环啮合。主轴10与滑移块30之间设置有换向机构。

参照图1，当直线往复运动体A向一侧移动时，通过轴式连杆40带动推拉框20、滑移块30向同侧移动，此滑移块30的内齿31带动主轴10上齿轮11转动，从而带动主轴10旋转。滑移块30向一侧移动的行程中，其内齿31与齿轮11沿椭圆状分度圆的上段或者下段相啮合，而在滑移块30向另一侧移动的回程中，其内齿31与齿轮11则沿椭圆状分度圆的下段或者上段相啮合，将直线往复运动体A的往复直线运动转变为主轴10朝同一方向的旋转运动。换向机构的作用是使滑移块30在推拉框20内向上、向下往复直线运动，确保内齿31与齿轮11沿椭圆状分度圆始终循环啮合，实现直线往复运动体A、推拉框20、滑移块30横向运动的换向。

与现有技术相比较，本实用新型中的直线往复运动体A可通过轴式连杆40与推拉框20固定连接，轴式连杆只有轴向运动，没有摆动，使端盖轴承与轴式连杆的滑动连接可以有效密封，从而使内燃机活塞背面与缸体内及端盖之间围成的空间得到有效利用成为可能，可有效地简化内燃机的传动系统和配气系统，使内燃机的整体结构更为紧凑。换向机构设置于主轴10与滑移块30之间，实现内齿31与主轴10齿轮11的循环啮合，简化传动系统结构，有效提高传动系统的可靠性。

参照图3和图4、图5，为消除了换向时的过渡冲击，有效降低机械磨损及噪音，所述换向机构包括分别固定设置在滑移块30厚度方向两侧的一对上部限位块32a、下部限位块32b，以及间隔固定设置在主轴10上齿轮11两侧的第一凸轮12a、第二凸轮12b。第一凸轮12a、第二凸轮12b的外轮廓面为圆滑的曲面，上部限位块32a、下部限位块32b具有与第一凸轮12a、第二凸轮12b的外轮廓面保持滑动接触的圆滑弧面,可以降低机构运转时产生的过渡冲击，并且第一凸轮12a、第二凸轮12b与上部限位块32a、下部限位块32b的滑动配合轨迹刚好约束内齿31与齿轮11处于良好啮合状态，反过来又约束上部限位块32a、下部限位块32b与第一凸轮12a、第二凸轮12b保持良好的滑动配合，两者相互作用、相互约束。

参照图1，所述内齿31的分度圆由左右两段相同圆弧及上下两段相同圆弧彼此相切构成，内齿31、齿轮11模数相同，内齿31齿数为齿轮11齿数的两倍。参照图1，为最大程度减少传动摩擦和消除传动噪音，所述滑移块30在与推拉框20形成竖向滑动配合的侧面上设置有凹槽，凹槽内设置有滚珠33。

本实用新型的轴式连杆传动系统可广泛用于各种需要将直线往复运动转化为旋转运动的传动系统，或者需要将旋转运动转化为直线往复运动的传动系统，如各种类型内燃发动机的传动系统，图6、图7、图8和图9中示出的在是在二冲程双对置活塞发动机上的应用，图10和图11中示出的是在四冲程对置活塞发动机上的运用，图12和图13中示出的是在二冲程对置活塞发动机上的应用。

实施例1：

图6至图9示出的是一种二冲程双对置活塞发动机。以主轴10的轴线为参照中心，靠近该轴线的活塞称之为“内侧活塞”，相对于“内侧活塞”远离该轴线的活塞称之为“外侧活塞”。同样，与“内侧活塞”固定连接的轴式连杆称之为“内侧轴式连杆”，与“外侧活塞”固定连接的轴式连杆称之为“外侧框架形轴式连杆”。

参照图6、图7，本实用新型的对置活塞发动机，包括设置在主轴10轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体A包括设置于气缸50内的内侧活塞51a、外侧活塞51b。所述轴式连杆40包括其内端与内侧活塞51a固定连接的内侧轴式连杆40a，以及其外端与外侧活塞51b固定连接的外侧框架形轴式连杆40b。所述推拉框20包括第一推拉框20a、第二推拉框20b和第三推拉框20c，内侧轴式连杆40a的内端与第一推拉框20a的一侧固定连接，外侧框架式轴式连杆40b的内端与第二推拉框20b、第三推拉框20c的一侧固定连接。

图6、图7中示出的是一种双缸对置活塞发动机的实施例，本实用新型保护的范围并不受该实施例具体结构的限制，增加一对缸体即形成四双缸对置活塞发动机，增加两对缸体即形成六双缸对置活塞发动机等等。

参照图7，在以上的技术方案中，外侧框架形轴式连杆40b由两根轴式拉杆、一根轴式连杆和一根横杆构成，两根轴式拉杆的内端分别固定连接第二推拉框20b、第三推拉框20c，轴式连杆的内端固定连接外侧活塞51b。设置第二推拉框20b、第三推拉框20c是为了确保外侧活塞51b的受力及运动平衡性。第二推拉框20b、第三推拉框20c在结构上与第一推拉框20a完全相同。换言之，在具有一对气缸的对置活塞发动机中，推拉框20、滑移块30配置三套，主轴10上的齿轮11对应设置三个，第一凸轮12a、第二凸轮12b的数量为三对。

参照图7、图8和图9，所述气缸50内侧端口上可拆卸设置与内侧传轴式连杆40a形成轴向滑动密封的内侧端盖52a，该内侧端盖52a与内侧活塞51a之间在气缸50内形成内侧背腔53a。所述气缸50外侧端口上可拆卸设置与外侧框架形轴式连杆40b形成轴向滑动密封的外侧端盖52b，该外侧端盖52b与外侧活塞51b之间在气缸50内形成外侧背腔53b。所述气缸50上设置其启闭由内侧活塞51a行程控制的排气孔54，以及其启闭由外侧活塞51b行程控制的进气孔55。开设在气缸50缸壁上呈环向分布的缸体气路56连通内侧背腔53a、外侧背腔53b和进气孔55。缸体气路56包括气缸气路和端盖气路。

参照图9，为方便设置和在缸体内设置缸体气路56，所述气缸50由相对接的内侧缸体50a、中间缸体50b、外侧缸体50c和镶固于其内的气缸套50d构成。气缸套50d上环向间隔设置的气缸套进气孔55a与进气孔55相连通，环向间隔设置的气缸套排气孔54a与排气孔54相连通。

参照图7和图8，内侧活塞51a、外侧活塞51b随同其内侧轴式连杆40a、外侧框架形轴式连杆40a在气缸50内作直线相对往复运动，一次往复运动完成一次工作循环，每次工作循环包括以下三个行程：

压缩行程，从外侧活塞51b运动使其进气孔55关闭时刻始，至内侧活塞51a、外侧活塞51b相对运动到前腔53c容积最小时刻止；

做功行程，内侧活塞51a、外侧活塞51b相对运动到前腔53c容积最小时始，至内侧活塞51a运动到使其排气孔54打开止；

换气行程，从内侧活塞51a运动到使其排气孔54打开始，至外侧活塞51b运动到进气孔55关闭上。

在压缩行程中，内侧活塞51a、外侧活塞51b相向运动，前腔53c中气体被压缩，同时内侧背腔53a、外侧背腔53b内形成负压，总进气口的单向阀被负压开启，新气经气路被吸入内侧背腔53a和外侧背腔53b。在做功行程中，燃气推动内侧活塞51a、外侧活塞51b相背运动，同时内侧背腔53a、外侧背腔53b内形成正压，总进气口的单向阀被正压关闭，内侧背腔53a、外侧背腔53b中的气体被压缩。在换气行程中，进气活塞开启排气孔54及进气孔55，内侧背腔53a、外侧背腔53b中的压缩气体通过缸体气路56被导入前腔53c，扫除废气，同时新气充盈前腔53c。

实施例2：

图9和图10示出的是一种四冲程对置活塞发动机，包括设置在主轴10轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体A为设置于气缸50内的活塞51。所述轴式连杆40为其外端与活塞51固定连接的内侧轴式连杆40a，所述推拉框20为第一推拉框20a，内侧轴式连杆40a的内端与第一推拉框20a的一侧固定连接。在气缸50的外侧端盖52b上设置进气门57和排气门58，主轴10与进气门57、排气门58之间设置有正时系统，该正时系统按四冲程工作方式进行配气。

所述正时系统可以采用多种常规的装置，如皮带正时系统，链条正时系统，图10示出的则是一种结构简单、运行可靠和可免维护的正时系统。参照图10，所述正时系统包括正时齿轮12、正时传动轴13和正时驱动轴14，正时齿轮12固定设置在主轴10上，正时驱动轴14安装在外侧端盖52b上。正时传动轴13的内端锥形齿轮61与正时齿轮12相啮合，外端锥形齿轮62与正时驱动轴14上的第三锥形齿轮63相啮合，设置于正时驱动轴14上的第一正时凸轮15、第二正时凸轮16分别控制进气门57、排气门58的开启、关闭。

该四冲程对置活塞发动机工作过程如下：

压缩行程，进气门57、排气门58处于关闭状态，活塞51由内死点向外侧运动压缩前腔气体，至活51运动到外死点；

做功行程，进气门57、排气门58处于关状态闭，燃气推动活塞51从外死点向内侧运动到内死点；

排气行程，进气门57关闭，排气门58开启泄压，活塞51由内死点向外侧运动进一步排除前腔中的废气直到外死点；

进气行程，排气门58关闭，进气门57开启，活塞51由外死点向内侧运动前腔吸入气体，至到活塞运动到内死点。

实施例3：

图11和图12示出的是一种二冲程对置活塞发动机，对置活塞发动机，包括设置在主轴10轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体A为设置于气缸50内的活塞51。所述轴式连杆40为其外端与活塞51固定连接的内侧轴式连杆40a，所述推拉框20为第一推拉框20a。内侧轴式连杆40a的内端与第一推拉框20a的一侧固定连接，在气缸50的外侧端盖52b上设置排气门58，主轴10与排气门58之间设置有正时系统，该正时系统配合活塞行程控制的进气口55按二冲程工作方式进行配气。

参照图12，所述正时系统包括设置于气缸50外的外侧框架形轴式连杆40b和固定设置在内侧轴式连杆40a上的拉板64，排气门58的外端与该外侧框架形轴式连杆40b的外端连接，外侧框架形轴式连杆40b的外端与外侧端盖52b之间设置有复位弹簧65。当活塞51向内侧移动时，内侧轴式连杆40a通过拉板64带动外侧框架形轴式连杆40b向内侧移动，从而带动排气门58使其开启。当活塞51向外侧移动时，复位弹簧65内带动外侧框架形轴式连杆40b向外侧移动，从而带动排气门58使其关闭。

该二冲程对置活塞发动机的工作过程如下：

压缩行程，从活塞51向外侧运动使其后进气孔67关闭时刻起，至到活塞51运动到外死点时刻止。在压缩行程中，排气门58关闭，活塞51向外侧运动使前腔69中气体被压缩，同时背腔68内形成负压，总进气口上的单向阀被负压开启，新气经缸体气路56被吸入背腔68。

做功行程，从活塞51由外死点向内侧运动，至正时机构使其排气门58打开泄压止。在做功行程中，排气门58处于关闭，燃气推动活塞51由外死点向内侧运动，同时前腔68内形成正压，总进气口的单向阀被正压关闭，前腔68中的气体被压缩；

换气行程，从活塞51向内侧运动到使其进气孔55打开，然后活塞51运动到内侧死点后再返回向外侧运动使进气孔55关闭上为止。在换气行程中，排气门58先开启泄压，然后活塞51开启后进气孔67，背腔中68的压缩气体通过缸体气路56被导入前腔69，扫除前腔69中的废气，同时新气充盈前腔。

需要说明的是，在实施例1、实施例2和实施例3中，在主轴10轴线两侧平面上设置一对气缸50即为双缸对置活塞发动机，设置两对气缸50即为四缸四冲程对置活塞发动机，设置三对气缸50即形成六缸四冲程对置活塞发动机，以此类推，可很好地适应发动机不同用途的需要。在实施例1中的各气缸50中均设置一对活塞(内侧活塞51a、外侧活塞51b)，实施例2和实施例3中的各气缸50中只设置一只活塞51。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种轴式连杆传动系统及采用该轴式连杆传动系统的对置活塞发动机的原理，并非是要将本实用新型局限在图所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (10)

1.一种轴式连杆传动系统，包括主轴(10)和至少一个直线往复运动单元，直线往复运动单元包括至少一个直线往复运动体(A)，其特征是：所述直线往复运动体(A)与对应轴式连杆(40)的一端固定连接，轴式连杆(40)的另一端与对应的推拉框(20)的一侧固定连接，轴式连杆(40)、主轴(10)的轴线相互垂直；推拉框(20)内设置滑移块(30)，该滑移块(30)的两横向外侧壁与推拉框(20)的两横向内侧壁形成竖向滑动配合，滑移块(30)的内圈具有其分度圆呈椭圆状的内齿(31)，内齿(31)与对应设置在主轴(10)上的齿轮(11)相循环啮合；主轴(10)与滑移块(30)之间设置有换向机构。

2.如权利要求1所述的一种轴式连杆传动系统，其特征是：所述换向机构包括分别固定设置在滑移块(30)厚度方向两侧的一对上部限位块(32a)、下部限位块(32b)，以及间隔固定设置在主轴(10)上齿轮(11)两侧的第一凸轮(12a)、第二凸轮(12b)；第一凸轮(12a)、第二凸轮(12b)的外轮廓面为圆滑的曲面，上部限位块(32a)、下部限位块(32b)具有与第一凸轮(12a)、第二凸轮(12b)的外轮廓面保持滑动接触的圆滑弧面。

3.如权利要求1所述的一种轴式连杆传动系统，其特征是：所述内齿(31)的分度圆由左右两段相同圆弧及上下两段相同圆弧彼此相切构成，内齿(31)、齿轮(11)模数相同，内齿(31)齿数为齿轮(11)齿数的两倍。

4.如权利要求1所述的一种轴式连杆传动系统，其特征是：所述滑移块(30)在与推拉框(20)形成竖向滑动配合的侧面上设置有凹槽，凹槽内设置有滚珠(33)。

5.采用如权利要求1至4任意所述的一种轴式连杆传动系统的对置活塞发动机，包括设置在主轴(10)轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体(A)包括设置于气缸(50)内的内侧活塞(51a)、外侧活塞(51b)，其特征是：所述轴式连杆(40)包括其外端与内侧活塞(51a)固定连接的内侧轴式连杆(40a)，以及其外端与外侧活塞(51b)固定连接的外侧框架形轴式连杆(40b)；所述推拉框(20)包括第一推拉框(20a)、第二推拉框(20b)和第三推拉框(20c)，内侧轴式连杆(40a)的内端与第一推拉框(20a)的一侧固定连接，外侧框架形轴式连杆(40b)的内端与第二推拉框(20b)、第三推拉框(20c)的一侧固定连接。

6.如权利要求5所述的对置活塞发动机，其特征是：所述外侧框架形轴式连杆(40b)包括两根轴式拉杆与一根轴式连杆，两根轴式拉杆的内端分别固定连接第二推拉框(20b)、第三推拉框(20c)，轴式连杆的内端固定连接外侧活塞(51b)。

7.如权利要求5所述的对置活塞发动机，其特征是：所述气缸(50)内侧端口上可拆卸设置与内侧轴式连杆(40a)形成轴向滑动密封的内侧端盖(52a)，该内侧端盖(52a)与内侧活塞(51a)之间在气缸(50)内形成内侧背腔(53a)；所述气缸(50)外侧端口上可拆卸设置与外侧框架形轴式连杆(40b)形成轴向滑动密封的外侧端盖(52b)，该外侧端盖(52b)与外侧活塞(51a)之间在气缸(50)内形成外侧背腔(53b)；所述气缸(50)上设置其启闭由内侧活塞(51a)行程控制的排气孔(54)，以及其启闭由外侧活塞(51b)行程控制的进气孔(55)；开设在气缸(50)缸壁上呈环向分布的缸体气路(56)连通内侧背腔(53a)、外侧背腔(53b)和进气孔(55)。

8.采用如权利要求1至4任意所述的一种轴式连杆传动系统的对置活塞发动机，包括设置在主轴(10)轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体(A)为设置于气缸(50)内的活塞(51)，其特征是：所述轴式连杆(40)为其外端与活塞(51)固定连接的内侧轴式连杆(40a)，所述推拉框(20)为第一推拉框(20a)，内侧轴式连杆(40a)的内端与第一推拉框(20a)的一侧固定连接，在气缸(50)的外侧端盖(52b)上设置进气门(57)和排气门(58)，主轴(10)与进气门(57)、排气门(58)之间设置有正时系统。

9.采用如权利要求1至4任意所述的一种轴式连杆传动系统的对置活塞发动机，包括设置在主轴(10)轴线两侧平面上的至少一对直线往复运动单元，其直线往复运动体(A)为设置于气缸(50)内的活塞(51)，其特征是：所述轴式连杆(40)为其外端与活塞(51)固定连接的内侧轴式连杆(40a)，所述推拉框(20)为第一推拉框(20a)，内侧轴式连杆(40a)的内端与第一推拉框(20a)的一侧固定连接,在气缸(50)的外侧端盖(52b)上设置排气门(58)，主轴(10)与排气门(58)之间设置有正时系统。

10.如权利要求9所述的对置活塞发动机，其特征是：所述气缸(50)内侧端口上可拆卸设置与内侧轴式连杆(40a)形成轴向滑动密封的内侧端盖(52a)，该内侧端盖(52a)与活塞(51)之间在气缸(50)内形成背腔(68)；所述气缸(50)上设置其启闭由活塞(51)行程控制的进气孔(55)，开设在气缸(50)缸壁上呈环向分布的缸体气路(56)连通背腔(53)和进气孔(55)及总进气口。