摆动活塞式工作机制造技术

本发明专利技术公开了一种摆动活塞式工作机，包括外缸体、内缸体、活塞、缸盖和缸体轴；多个外缸体呈共圆筒或者共圆环布置；内缸体整体呈近似的圆环状或者圆筒状或者滚轮状或者轮毂状结构；每个外缸体与内缸体都围成弧形体形状的气缸；气缸中设有活塞，活塞将气缸分隔成两部分；活塞的剖切面呈两底边为弧形的梯形结构；活塞的外端面在轴平面方向上的轮廓线呈弧形结构。内缸体的外端面上设有摆轴，摆轴与连杆相连；主体串通过摆轴、连杆和曲轴实现与主轴的联动；主体串或者主体系并列设有两个，并列设置的两个主体串或者主体系通过各自配套的摆轴、连杆和曲轴与主轴联动。本发明专利技术具有功率密度大、不需要活塞环、摩擦力小、效率高、冷却均匀、体积小、结构简单和使用寿命长等优点；当需要设计大功率的内燃机时本发明专利技术具有的优点更突出。

Oscillating piston type working machine

The invention discloses a swing piston machine, including the outer cylinder, the inner cylinder body, a piston, cylinder head and cylinder shaft; a plurality of outer cylinder is a total cylinder or the total ring layout; in the whole cylinder is approximately circular or cylindrical shape or roller or wheel hub structure; each outer cylinder and inner cylinder the cylinder are surrounded by arc shape; the cylinder is provided with a piston, the piston cylinder is divided into two parts; the two section is the piston bottom trapezoidal structure arc; the outer end surface of the piston in the axial direction in the plane contour curved structure. The inner cylinder is arranged on the outer surface of the swing, the pendulum shaft is connected with the connecting rod; the main string through the pendulum shaft, connecting rod and the crank linkage and the spindle; the main string or the main system juxtaposed with two, tied for two main settings on the main system or through their supporting pendulum shaft, connecting rod and crankshaft and spindle linkage. The invention has the advantages of high power density, does not need the piston ring, small friction, high efficiency, uniform cooling, small volume, simple structure and long service life and other advantages; when the internal combustion engine need to design high power when the invention is more prominent.

【技术实现步骤摘要】
摆动活塞式工作机
本专利技术属于内燃机或者压缩机
，尤其涉及一种摆动活塞式工作机。
技术介绍
传统的内燃机主要分为往复活塞式内燃机和转子内燃机，其中转子内燃机存在很多致命的技术难题无法克服而不能普遍推广，而传统的往复活塞式内燃机的原理是活塞在呈直线形的圆筒状的气缸内作往复直线运动，通过连杆和曲轴将直线运动转化为旋转运动。传统的往复活塞式内燃机具有的缺点是：内燃机旋转两周一个气缸内的活塞才能做功一次，所以气缸的有效容积小以及活塞的做功效率低；活塞环对气缸体内壁的磨损很大；每一个气缸和活塞都要有一套连杆和曲轴配套。所以传统的往复活塞式内燃机具有功率密度小、结构复杂、维修周期短和维修成本高等缺点。对于以前其他专利技术人专利技术的摆动活塞式内燃机（2006100822482；2014100269889；2006101358086；2006201723329；911073175；2012103351744；2010102650218；2009100237389；2005800487384；US4106441；US3075506；DE10361566和WO2005/098202）具有的共同缺点是：1，活塞为矩形的块状结构，这样的结构在高压下容易发生形变从而导致密封效果不好；2，活塞和活塞所在的中心轴无法冷却；3，每个气缸体都需要一套复杂的曲轴传动机构。对于以前其他专利技术人专利技术的摆动活塞式压缩机，其具有的缺点是工作容积小、气密性不高、运转不平稳、整体冷却不均匀等。
技术实现思路
针对以上传统的内燃机的缺点，本专利技术提供了一种摆动活塞式工作机，其具有功率密度大、不需要活塞环、摩擦力小、效率高、冷却均匀、体积小、结构简单和使用寿命长等优点；当需要设计大功率的内燃机时本专利技术具有的优点更突出。为了实现上述工作机的目的，本专利技术的技术方案如下：一种摆动活塞式工作机，其结构包括外缸体、内缸体、活塞、缸盖和缸体轴。外缸体呈圆弧体结构，所述外缸体设有两个或者多个，两个或者多个所述外缸体呈共圆筒或者共圆环布置；共圆筒或者共圆环布置的两个或者多个所述外缸体的共同的中心轴线上设有内缸体，所述内缸体整体呈近似圆环状或者圆筒状或者滚轮状或者轮毂状结构；共圆筒或者共圆环布置的两个或者多个所述外缸体共同套装在所述内缸体的外面；每个所述外缸体的内侧都各自独立地与所述内缸体的外围围成呈弧形体形状的气缸；外缸体和内缸体所围成的弧形体形状的气缸的横截面可以是多种形状的结构；每个所述气缸的两头分别设有缸盖并将该气缸的两头盖住；每个所述气缸中都设有呈块状结构的活塞，所述活塞固定在内缸体上，所述活塞将其所位于的气缸分隔成两部分；所述活塞能在其所在的气缸中随所述内缸体一起转动；内缸体两端的中心轴线上设有缸体轴；所述内缸体直接或间接固定在该缸体轴上或者为了简化结构以及增加稳定性所述内缸体与所述缸体轴可以设置成整体结构或者所述内缸体两端的缸体轴也可以合并成一根缸体轴且该缸体轴轴向穿过所述内缸体的中心。为了增加外缸体的稳定性以及外缸体和内缸体之间的配合精度，相邻并共圆的外缸体之间设有呈弧形体结构的连接筋，该连接筋将共圆的所有外缸体首尾连接成环形的外缸体环，该外缸体环套在所述内缸体的外围。进一步地，为了能在外缸体和内缸体之间围成气缸，在所述外缸体的内侧壁上开设有弧形槽或者在所述内缸体的外围开设有环形槽，所述外缸体、所述内缸体和所述外缸体两端的缸盖共同围成封闭的气缸。为了实施例的整体性更强，相邻的两个所述缸盖组合成呈整体结构的缸盖组。进一步地，所述活塞的外端面抵近或接触所述外缸体的内侧面；为了增加所述活塞在摆动过程中的稳定性和减小所述活塞的形变，所述活塞内端面的几何尺寸大于其外端面的几何尺寸，所述活塞的内端面与所述内缸体的外围适配；所述活塞的正面方向（垂直轴平面）的剖切面呈两底边为弧形的梯形结构。这样设计能防止所述活塞在燃气的推力作用下发生扭曲变形；因为所述活塞不会扭曲变形，又因为所述活塞在所述气缸内摆动时其外端面与所述外缸体的距离始终保持间隙密封的距离而不会对所述外缸体的内壁产生挤压所以所述活塞的外端面上即使不设置活塞环也能达到活塞在气缸内所应有的密封效果同时还不会对所述外缸体的内壁产生磨损。进一步地，为了增加所述活塞固定在所述内缸体上的稳定程度，所述活塞与所述内缸体之间通过螺钉或者卡槽或者定位销的方式连接固定。进一步地，为了进一步增强活塞的密封性而需要在所述活塞的外端面安装弧形结构的活塞环，所述活塞的外端面在轴平面方向上的轮廓线呈弧形结构或者呈部分弧形结构。进一步地，为了便于安装和固定所述缸盖，在所述外缸体的两端设有端耳。为了保证内缸体内部空间的气压和外界气压相等以及为了能对内缸体和活塞进行冷却，在所述缸体轴上开设有通孔将内缸体内部的空间与外界连通或者在所述内缸体上开设有通孔将内缸体内部的空间与外界连通。进一步地，将燃气对活塞做的功输送到外界：所述缸体轴的外端设有呈块状结构的摆盘，所述摆盘固定在所述缸体轴上；所述摆盘的一侧设有曲轴，所述曲轴与所述缸体轴平行并列布置，所述曲轴和所述摆盘之间设有连杆。当所述曲轴作旋转运动时，在所述连杆的传动作用下所述摆盘绕所述缸体轴的轴心线作摆动运动；摆盘的摆动通过缸体轴和内缸体的传动作用使得活塞在气缸内作往复摆动运动；反之，当所述活塞在气缸内作往复摆动时便能带动所述曲轴以及曲轴所连接的主轴作旋转运动。进一步地，为了实现内燃机的换气功能，在所述缸盖上或者所述外缸体上开设有通孔状的气道，所述气道设有两个或者多个，每个所述气道中设有气门。在所述缸盖上或者缸盖与主轴之间设有配气系统。进一步地，为了降低活塞的摆动惯性以及便于对活塞进行冷却，在所述活塞的内部设有呈空腔状的活塞腔，所述活塞腔与所述内缸体的内部的空间相通。进一步地，为了便于对所述活塞的顶端面进行润滑，所述活塞的外端面上开设有润滑油槽孔；进一步地，为了增加活塞的密封性，所述活塞的外端面上开设有用于安装活塞环的活塞环槽。进一步地，为了增加气缸的密闭性，所述内缸体两头的外围上开设有用于安装缸体密封环的缸体密封环槽。进一步地，所述活塞内部的活塞腔与活塞的外端面上的润滑油槽孔相通。进一步地，在所述活塞内部的活塞腔与活塞的外端面之间设有槽孔将两者连通。作为具体的实施方式，为了缩短缸体轴的长度以及缩小整个工作机的体积，也可以在所述内缸体的外端面上直接设有摆轴，摆轴直接与连杆的一端相连，连杆的另一端与曲轴相连。作为具体的实施方式，由所述外缸体环、内缸体、缸盖组、内缸体上的活塞以及缸体轴等装配在一起形成的主体并列设有两个，两个所述主体共用一根主轴。采用这种方案的优点是：因为两个内缸体是对称布置的，所以两个对称摆动的内缸体能相互消除彼此的振动。在前面技术方案一所述的技术原理基础之上，本专利技术还提供了一种摆动活塞式工作机，其结构包括具有与前面的技术方案一所阐述的技术原理相同或相似的外缸体、内缸体、活塞、缸盖和缸体轴；所述外缸体设有多个，所述内缸体设有多个，所述活塞设有多个，所述缸盖设有多个，相邻并共圆的所述外缸体之间设有呈弧形体结构的连接筋，该连接筋将相邻并共圆的所述外缸体之间首尾连接成环形的外缸体环，该外缸体环套在所述内缸体的外围；所述外缸体环设有多，多个所述外缸体环串联成整体近似呈圆筒状的外缸体串；所述内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摆动活塞式工作机，特征在于：其结构包括外缸体、内缸体、活塞、缸盖和缸体轴；外缸体呈圆弧体结构，所述外缸体设有两个或者多个，两个或者多个所述外缸体呈共圆筒或者共圆环布置；共圆筒或者共圆环布置的两个或者多个所述外缸体的共同的中心轴线上设有内缸体，所述内缸体整体呈近似圆环状或者圆筒状或者滚轮状或者轮毂状结构；共圆筒或者共圆环布置的两个或者多个所述外缸体共同套装在所述内缸体的外面；每个所述外缸体的内侧都各自独立地与所述内缸体的外围围成呈弧形体形状的气缸；外缸体和内缸体所围成的弧形体形状的气缸的横截面可以是多种形状的结构；每个所述气缸的两头分别设有缸盖并将该气缸的两头盖住；每个所述气缸中都设有呈块状结构的活塞，所述活塞固定在内缸体上，所述活塞将其所位于的气缸分隔成两部分；内缸体两端的中心轴线上设有缸体轴；所述内缸体直接或间接固定在该缸体轴上或者为了简化结构以及增加稳定性所述内缸体与所述缸体轴可以设置成整体结构或者所述内缸体两端的缸体轴也可以合并成一根缸体轴且该缸体轴轴向穿过所述内缸体的中心。

【技术特征摘要】
1.一种摆动活塞式工作机，特征在于：其结构包括外缸体、内缸体、活塞、缸盖和缸体轴；外缸体呈圆弧体结构，所述外缸体设有两个或者多个，两个或者多个所述外缸体呈共圆筒或者共圆环布置；共圆筒或者共圆环布置的两个或者多个所述外缸体的共同的中心轴线上设有内缸体，所述内缸体整体呈近似圆环状或者圆筒状或者滚轮状或者轮毂状结构；共圆筒或者共圆环布置的两个或者多个所述外缸体共同套装在所述内缸体的外面；每个所述外缸体的内侧都各自独立地与所述内缸体的外围围成呈弧形体形状的气缸；外缸体和内缸体所围成的弧形体形状的气缸的横截面可以是多种形状的结构；每个所述气缸的两头分别设有缸盖并将该气缸的两头盖住；每个所述气缸中都设有呈块状结构的活塞，所述活塞固定在内缸体上，所述活塞将其所位于的气缸分隔成两部分；内缸体两端的中心轴线上设有缸体轴；所述内缸体直接或间接固定在该缸体轴上或者为了简化结构以及增加稳定性所述内缸体与所述缸体轴可以设置成整体结构或者所述内缸体两端的缸体轴也可以合并成一根缸体轴且该缸体轴轴向穿过所述内缸体的中心。2.根据权利要求1所述的摆动活塞式工作机，其特征在于：相邻并共圆的所述外缸体之间设有呈弧形体结构的连接筋，该连接筋将共圆的所有外缸体首尾连接成环形的外缸体环，该外缸体环套在所述内缸体的外围；相邻的两个所述缸盖组合成呈整体结构的缸盖组。3.根据权利要求1所述的摆动活塞式工作机，其特征在于：所述活塞内端面的几何尺寸大于其外端面的几何尺寸，所述活塞的内端面与所述内缸体的外围适配；所述活塞的外端面在轴平面方向上的轮廓线呈弧形结构或者呈部分弧形结构。4.根据权利要求1所述的摆动活塞式工作机，其特征在于：在所述缸体轴上开设有通孔将内缸体内部的空间与外界连通或者在所述内缸体上开设有通孔将内缸体内部的空间与外界连通。5.根据权利要求1或3所述的摆动活塞式工作机，其特征在于：在所述活塞的内部设有呈空腔状的活塞腔，所述活塞腔与所述内缸体的内部的空间相通。6.根据权利要求1所述的摆动活塞式工作机，其特征在于：在所述内缸体的外端面上直接设有摆轴，摆轴直接与连杆的一端相连，连杆的另一端与曲轴相连。7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的摆动活塞式工作机，其特征在于：由所述外缸体环、所述内缸体、所述缸盖组、所述内缸体上的所述活塞以及所述缸体轴等装配在一起形成的主体并列设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑福建，
申请(专利权)人：郑福建，
类型：发明
国别省市：重庆,50