CN2667177Y - 一种双曲轴对称双连杆带曲轴同步齿轮的活塞机构 - Google Patents

Abstract

一种双曲轴对称双连杆带曲轴同步齿轮的活塞机构，属于内燃机技术领域中涉及的一种活塞机构。本实用新型要解决的技术问题是：提供一种双曲轴对称双连杆带曲轴同步齿轮的活塞机构。解决技术问题的技术方案是：包括气缸、活塞、活塞杆、活塞横杆、连杆、连杆销、曲轴，曲轴同步齿轮；两个气缸开口对置安装，活塞杆连接装在两个气缸的活塞，活塞横杆与活塞杆垂直且对称地伸向活塞杆的两侧，在活塞横杆的两端对称安装两个连杆，每个连杆分别与两个曲轴用轴瓦连接，两个曲轴分别与两个曲轴同步齿轮同轴线固连，两个曲轴同步齿轮之间是齿啮合。该机构作用在活塞杆上的力是轴向力，活塞不受径向力的作用，使得气缸与活塞之间减少径向摩擦磨损。

Description

一种双曲轴对称双连杆带曲轴同步齿轮的活塞机构

一、技术领域：

本实用新型属于内燃机技术领域中涉及的一种活塞机构。

二、技术背景：

内燃机的出现，使人类社会步入现代化的进程大大地加快。特别是使得火车、汽车等行走机器的发展进入了更高的层次，而在内燃机的发展进步过程中，对它的核心部件——活塞机构的改进，是内燃机业内人事十分关注的事情，因为活塞机构的合理性，直接影响着内燃机的工作效率和使用寿命以及节能问题。

内燃机的问世已有近百年的历史，各式的活塞机构也趋于十分完善，与本实用新型最为接近的已有技术，是各国通用的单曲轴单连杆活塞机构，这在很多教科书上都可查到，例如，中国原燃料工业部出版的《内燃司机读本》所载，如图1所示，包括气缸1、活塞2、活塞销3、连杆4、曲轴5、气缸1上带有进气门6和排气门7。

该机构存在的主要问题是：活塞2往复运动时，由于受连杆4的作用，使得活塞对气缸内壁产生径向作用力，而使活塞和气缸产生偏磨，随着偏磨程度的增加，造成漏气、敲缸，活塞的径向力使一部分有用功变成热能损耗，而使发动机降效，甚至造成发动机报废。

三、发明内容：

为了克服已有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于消除活塞在往复运动时产生的径向力，减小活塞与气缸内壁之间的磨镲磨损，提高内燃机的工作效率和使用寿命，特设计一种内燃机新型活塞机构。

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种双曲轴对称双连杆带曲轴同步齿轮的活塞机构。解决技术问题的技术方案如图2所示，包括气缸8和9、活塞10和11、活塞杆12、曲轴13和14、连杆15和16、连杆销17和18、活塞横杆19、曲轴同步齿轮20和21；气缸8上带有进气门22和排气门24，气缸9上带有进气门23和排气门25。

气缸8和气缸9的开口对置安装，活塞10装在气缸8内，活塞10的侧壁与气缸8的内壁之间是滑动配合；活塞11装在气缸9内，活塞11的侧壁与气缸9的内壁之间是滑动配合；活塞杆12的一端与活塞10在活塞10的中心位置固连，另一端与活塞11在活塞11的中心位置固连；活塞横杆19与活塞杆12垂直，在活塞横杆19的中心位置与活塞杆12固连，活塞横杆19对称的伸向活塞杆12的两侧；连杆15的一端通过连杆销17与活塞横杆19的右端铰链，连杆15的另一端与曲轴13用轴瓦连接，曲轴13的一端与曲轴同步齿轮20同轴线固连；连杆16的一端通过连杆销18与活塞横杆19的左端铰链，连杆16的另一端与曲轴14用轴瓦连接，曲轴14的一端与曲轴同步齿轮21同轴线固连；曲轴同步齿轮20和曲轴同步齿轮21直径相同，齿的模数相同，两者之间是齿啮合。

工作原理说明，气缸8和9在进气门22和23、排气门24和25的配合下，气缸8和9开始工作，活塞杆12两端固连的活塞10和11作往复运动，活塞杆12和活塞横杆19带动对称安装的双连杆15和16推动或拉动曲轴13和14作同步反向旋转，进而带动与曲轴13和14固连的曲轴同步齿轮20和21作同步反向旋转，曲轴的端部还设有飞轮，用于增加惯性和对外输出动力。该结构保证了对称安装的双连杆15和16作用在活塞横杆19上的力是一对对称力，作用在活塞杆12上的力只是轴向力，进而保证了活塞10和11不受径向力的作用，使活塞10和11与气缸8和9内壁之间不发生径向不均匀磨擦，减少气缸和活塞之间的磨损。

本实用新型的积极效果：由于活塞不受径向力的作用，使气缸和活塞不发生径向不均匀磨损，提高了内燃机的工作效率，延长了机械使用寿命，又节省能源。

四、附图说明：

图1是已有技术的结构示意图，图2是本实用新型的结构示意图，摘要附图亦采用图2。

五、具体实施方式：

本实用新型按图2所示的结构实施，气缸8和9采用圆柱形结构、材质采用合金钢或合金铸铁，直径大小根据需要设计，活塞10和11的材质采用铝合金或铸铁，其尺寸与气缸8和9相匹配，活塞杆12和活塞横杆19的材质采用合金钢或铸钢，尺寸大小根据计算出的受力大小来定，曲轴13和14、连杆15和16的材质采用合金钢锻制，连杆销17和18的材质采用合金钢，曲轴同步齿轮20和21的材质采用铸钢，两个齿轮的直径大小相同，齿的模数相同。

按图2所示的对置式气缸、活塞、连杆机构，可以制成2、4、6、8等多缸发动机，也可以将图2所示的气缸9和活塞11取消，在活塞杆12的下端设导向套，也可以制成单缸和多缸发动机。

Claims (1)

1、一种双曲轴对称双连杆带曲轴同步齿轮的活塞机构，包括气缸、活塞、活塞销、连杆和曲轴，其特征在于本实用新型还包括活塞杆(12)、活塞横杆(19)、曲轴同步齿轮(20)和(21)；气缸(8)和气缸(9)的开口对置安装，活塞(10)装在气缸(8)内，活塞(10)的侧壁与气缸(8)的内壁之间是滑动配合；活塞(11)装在气缸(9)内，活塞(11)的侧壁与气缸(9)的内壁之间是滑动配合；活塞杆(12)的一端与活塞(10)在活塞(10)的中心位置固连，另一端与活塞(11)在活塞(11)的中心位置固连；活塞横杆(19)与活塞杆(12)垂直，在活塞横杆(19)的中心位置与活塞杆(12)固连，活塞横杆(19)对称的伸向活塞杆(12)的两侧；连杆(15)的一端通过连杆销(17)与活塞横杆(19)的右端铰链，连杆(15)的另一端与曲轴(13)用轴瓦连接，曲轴(13)的一端与曲轴同步齿轮(20)同轴线固连；连杆(16)的一端通过连杆销(18)与活塞横杆(19)的左端铰链，连杆(16)的另一端与曲轴(14)用轴瓦连接，曲轴(14)的一端与曲轴同步齿轮(21)同轴线固连；曲轴同步齿轮(20)和曲轴同步齿轮(21)直径相同，齿的模数相同，两者之间是齿啮合。

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