一种双螺旋传动式变压缩比活塞制造技术

本发明专利技术公开了一种双螺旋传动式变压缩比活塞，为解决现有技术存在的制造成本高、能量损耗大、工作不可靠、安装难度大的问题；本发明专利技术由活塞组件、传动零件和液压执行机构三部分构成，活塞组件分为活塞顶部和活塞裙部，传动零件为螺旋内套和花键，液压执行机构是叶片转子与叶片定子；从连杆引入的液压油进入叶片定子与叶片转子间构成的空腔，推动叶片转子转动，带动螺旋内套旋转，在活塞销导向的前提下，螺旋内套带动活塞顶部相对于活塞裙部分离或合拢，从而增加或减小发动机的压缩比；本发明专利技术的采用双螺旋内套保证了安装方便，在活塞上改变结构能降低成本，利用液压机构作为执行机构，工作可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种双螺旋传动式变压缩比活塞
本专利技术公开一种车用发动机活塞，更准确的说，一种双螺旋传动式变压缩比活塞。
技术介绍
近年来，能源危机和排放法规的日益严格对发动机的性能提出了更高的要求，为了适应这些新要求，同时使发动机拥有更好的动力性、燃油经济性和排放性，可变压缩比技术更加受到重视。一般情况下，发动机的压缩比越高，活塞做功行程的距离就越长，做功就越多，输出功率也越大。但是，汽油机中过大的压缩比会导致不可控制的燃烧，从而损坏发动机，且在负荷比较大时容易发生爆振；柴油机中过大的压缩比使柴油机气缸压力过高，导致振动噪声加剧，运动部件所要承受的冲击负荷增大，从而影响柴油机的工作可靠性和使用寿命。因此，根据发动机负荷的变化，采用可变压缩比技术是非常必要的。采用可变压缩比技术能够：1.提高了发动机的热效率，大大的提高了发动机的经济性。2.由于发动机的有害排放很大一部分产生与发动机的冷启动与暖机阶段，而可变压缩比技术可以缩短这一阶段的时间，从而减少发动机的有害物排放3.可变压缩比技术兼顾了部分负荷时的经济性和大负荷时的动力性，使发动机动力性、经济性、排放性得到较好的统一。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术存在的制造成本高、工作不可靠、安装不方便的技术问题，提供了一种双螺旋传动式变压缩比活塞。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种双螺旋传动式变压缩比活塞，组成零件包括活塞顶部、螺旋内套、叶片挡板、叶片转子、花键、活塞裙部、活塞销、连杆；叶片转子放置在活塞裙部中心的叶片定子内，叶片挡板放置在叶片定子的上端面，叶片挡板上的油孔与叶片定子上端面的油孔口正对，并用螺栓将叶片挡板与叶片定子固定；花键下部和叶片转子相连，花键上部通过销键的方式连接螺旋内套，活塞顶部套在活塞裙部上，螺旋内套的内螺纹和活塞裙部的叶片定子外螺纹螺旋配合，螺旋内套的外螺纹和活塞顶部的内螺旋螺旋配合；活塞顶部的销孔轴线与活塞裙部的销孔轴线平行，活塞销将连杆小端、活塞裙部销孔、活塞顶部销孔连接起来。所述的螺旋内套(2)是中间带有支撑板的圆筒形结构，圆筒的外侧是横截面为梯形的外螺旋，在圆筒内侧，支撑板的下部也是横截面为梯形的外螺旋，支撑板的上部壁面光滑。所述的活塞裙部的销孔表面左侧沿平行活塞轴线方向钻有油路，油路经过一条圆弧形的密封油槽后，分成三条油路进入叶片定子内壁与叶片定子叶扇的下连接处，活塞裙部的销孔表面右侧沿平行活塞轴线方向钻有油路，油路向上一直到达叶片定子的上端面。所述的叶片挡板上钻有油孔，油孔的位置与叶片定子的上端面油孔正对，叶片挡板上的油孔经过一条圆弧形的密封油槽后，分成三条油路进入叶片定子内壁与叶片定子叶扇的上连接处。所述的活塞裙部的叶片定子外侧是横截面为梯形的外螺纹，螺纹旋向与螺旋内套的外螺纹旋向相同。与现有技术相比本专利技术的有益效果是：1.本专利技术所述的一种双螺旋传动式变压缩比活塞，传动部件采用的双螺纹内套，利用螺旋结构的特征进行约束，安装方便。2.本专利技术所述的一种双螺旋传动式变压缩比活塞，利用摆动叶片的液压方式来增大扭矩，再利用螺旋结构驱动活塞顶部与活塞裙部的相对运动，工作可靠。3.本专利技术所述的一种双螺旋传动式变压缩比活塞，仅对活塞进行加工，并加装驱动装置和钻油路，加工时间短，制造成本低。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：图1是本专利技术所述的一种双螺旋传动式变压缩比活塞的主剖视图。图2是本专利技术所述的一种双螺旋传动式变压缩比活塞的左视图。图3是本专利技术是活塞裙部的叶片转子与叶片定子配合的俯视图。图4是本专利技术活塞裙部零件的主剖视图。图5是本专利技术活塞裙部零件主剖视图的E-E投影视图。图6是本专利技术叶片挡板的主剖视图图7是本专利技术叶片挡板主剖视图的C-C投影视图。图8是本专利技术活塞销的主视图。图9是本专利技术活塞销主视图的C-C的投影视图。图中：1.活塞顶部，2.螺旋内套，3.叶片挡板，4.叶片转子，5.花键，6.活塞裙部，7.活塞销，8.连杆。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述：如图3、图4、图5所示，活塞裙部6采用的是熔模铸造的方式做成的，活塞裙部6的中心凸起是叶片定子，叶片定子的外壁加工成牙型为梯形的外螺旋结构，叶片定子的内壁固定有三个扇形叶片结构，刚好与叶片转子4相配合，叶片定子的上端面由上至下钻有一圈螺纹孔，活塞裙部6的左侧销孔内壁钻入油孔，油孔向上，然后水平经过大半圈圆弧形中空油槽后，均分三个油路进入叶片定子内壁与三个扇形结构的连接处，活塞裙部6的右侧销孔内壁钻入油孔，油孔向上，从叶片定子的上端面钻出。如图6、图7所示，叶片挡板3上钻有均匀的沉头孔，位置刚好与叶片定子上端的螺纹孔正对，另外叶片挡板3的右侧钻有一个油孔，位置刚好与叶片定子上端面的油路口正对，叶片挡板3油孔水平经过大半圈圆弧形油槽分成三条油路，分别进入叶片定子与内壁的另外三个连接处。如图1、图2所示，活塞顶部1是通过传统活塞再加工出来的，活塞顶部1中间是大的空腔，活塞顶部1的上侧内壁是牙型为梯形的内螺纹，下侧壁面光滑，活塞顶部1的销孔再加工成跑道形椭圆结构。如图1所示，螺旋内套2是一个圆筒形的结构，圆筒的中间是钻有花键孔的支撑板，圆筒的外壁是牙型为梯形的外螺纹；螺纹旋向与叶片定子的外螺纹旋向相同；圆筒的内壁，支撑板的下部是牙型为梯形的内螺纹，支撑板的上端是光滑的壁面。连杆8杆身的对角线方向钻有两条油路，从连杆8大端钻入，从连杆8小端钻出，曲轴内也通有两条油路，分别从左右主轴径方向钻入，从连杆轴径方向钻出，与主轴颈油路连接的是液压油泵。如图1、图8与图9所示，活塞销7内钻有左右侧对称的油路，对原机的活塞销7进行再加工，活塞销7在与活塞裙部6销孔左、右侧油道口的接触位置有一圈矩形截面油槽，活塞销7在与连杆8小端左、右侧油道口的接触位置有一圈矩形截面油槽，在两油槽间通过沿活塞轴线方向上均匀分布的八条油道将两油槽连接起来,活塞销7每个油槽的左右两侧都有矩形截面的密封槽。如图1所示，叶片转子4放置在活塞裙部6的叶片定子中，叶片挡板3放置在叶片定子上方，叶片挡板3上的油孔与叶片定子上的油孔正对，并用螺纹将叶片挡板与叶片定子3固定密封，叶片转子4可以在叶片定子内做七十五度的自由转动，叶片定子与叶片转子4间的空间为液压油腔；花键5的一端与叶片转子3上的花键槽相连，花键5的另一端以销键连接螺旋内套2，并且螺旋内套2的内螺纹与活塞裙部6的外螺纹相配合；将活塞顶部1套在活塞裙部6上，并使得活塞顶部1的内螺纹与螺旋内套2的外螺纹相配合，活塞顶部1销孔轴线与活塞裙部6销孔轴线平行；连杆8放置活塞裙部6下部的空腔内，再将活塞销7插入连杆8小端、活塞顶部1销孔、活塞裙部6销孔内；油路走向依次是经过曲轴油道、连杆8油道、活塞销7油道、活塞裙部6油道，最后进入液压油腔。如图1所示，当发动机需要增大的压缩比时，液压泵开始正转，液压油经过曲轴、连杆8、活塞销7、活塞裙部6左侧油路，最后到达活塞裙部6的圆弧形油槽内，并分成三条油路进入叶片定子与叶片转子4构成的三个液压油腔内。液压油腔压力增大，推动叶片转子4逆时针转动，叶片转子4通过花键5的连接推动螺旋内套2逆时转动，又因为螺旋内套2与叶片定子的螺纹配合，螺旋内套2在转动的同时并相对于活塞裙部6向上升起，与此同时，螺旋内套2和活塞顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双螺旋传动式变压缩比活塞，其特征在于，所述的双螺旋传动式变压缩比活塞包括活塞顶部(1)、螺旋内套(2)、叶片挡板(3)、叶片转子(4)、花键(5)、活塞裙部(6)、活塞销(7)、连杆(8)；叶片转子(4)放置在活塞裙部(6)中心的叶片定子内，叶片挡板(3)放置在叶片定子的上端面，叶片挡板(3)上的油孔与叶片定子上端面的油孔口正对，并用螺栓将叶片挡板(3)与叶片定子固定；花键(5)下部和叶片转子(4)相连，花键(5)上部通过销键的方式连接螺旋内套(2)，活塞顶部(1)套在活塞裙部(6)上，螺旋内套(2)的内螺纹和活塞裙部(6)的叶片定子外螺纹螺旋配合，螺旋内套(2)的外螺纹和活塞顶部(1)的内螺旋螺旋配合；活塞顶部(1)的销孔轴线与活塞裙部(6)的销孔轴线平行，活塞销(7)将连杆(8)小端、活塞裙部(6)销孔、活塞顶部(1)销孔连接起来。

【技术特征摘要】
1.一种双螺旋传动式变压缩比活塞，其特征在于，所述的双螺旋传动式变压缩比活塞包括活塞顶部(1)、螺旋内套(2)、叶片挡板(3)、叶片转子(4)、花键(5)、活塞裙部(6)、活塞销(7)、连杆(8)；叶片转子(4)放置在活塞裙部(6)中心的叶片定子内，叶片挡板(3)放置在叶片定子的上端面，叶片挡板(3)上的油孔与叶片定子上端面的油孔口正对，并用螺栓将叶片挡板(3)与叶片定子固定；花键(5)下部和叶片转子(4)相连，花键(5)上部通过销键的方式连接螺旋内套(2)，活塞顶部(1)套在活塞裙部(6)上，螺旋内套(2)的内螺纹和活塞裙部(6)的叶片定子外螺纹螺旋配合，螺旋内套(2)的外螺纹和活塞顶部(1)的内螺旋螺旋配合；活塞顶部(1)的销孔轴线与活塞裙部(6)的销孔轴线平行，活塞销(7)将连杆(8)小端、活塞裙部(6)销孔、活塞顶部(1)销孔连接起来。2.按照权利要求1所述的一种双螺旋传动式变压缩比活塞，特征在于，所述的螺旋内套(2)是中间带有...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏岩，朱振华，解方喜，洪伟，许允，李小平，姜北平，郭淑芳，邵珠杰，王耀东，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22