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以往复直线运动方式取代汽缸曲轴系统的机构技术方案

技术编号:2224427 阅读:353 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种汽缸(包括内燃机和压缩机)活塞的传动机构,特别是对现有曲轴传动机构的改进,它包括活塞推杆、支撑活塞推杆的支承座、大飞轮和偏心轴,活塞推杆的一端与汽缸的活塞连接,大飞轮上固定有动力输出轴,接运转机械,其特点是:活塞推杆的两端安装有活塞推杆支承轴承,活塞推杆的中间部位设有中间轴,与大飞轮圆心重叠,大飞轮的体内镶嵌有小于大飞轮的偏心凹槽轴,大飞轮的一面与活塞推杆配合,另一面固定有动力输出轴;在活塞推杆上设置2个以上或多个推动零角度的零克轴,在大飞轮上面,凹槽轴两边固定有两片或多片弧形的零克片。本发明专利技术克服了传统曲轴机构运动不平稳,汽缸寿命短以及输出功耗大的缺点,输出动力稳定,提高了功效,可以在高速下运转,设备运转寿命长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种汽缸(包括内燃机和压縮机)活塞的传动机构,特别是对现有曲轴传动 机构的改进。
技术介绍
内燃机设计者都知道,内燃机功率大小与传递装置有很大关系,目前所见的内燃发动机 的动力输出是通过活塞往复运动带动曲轴连杆机构实现做功,带动机器运转。内燃发动机的 动力输出与曲轴推角有关,推角大,输出功率大,推角小则输出功率小, 一般曲轴最大的推 角只能达到45度,所以传统曲轴存在着以下许多缺点1、力臂处于上下死点时,连杆往复 作导向运动,会造成强烈震动,使机器寿命縮短;2、曲轴摆动时,活塞与缸体强烈摩擦使 得润滑油温度升高,缸体容易失圆;3、曲轴转动时,摆动的如果弧度过大,平行性能就越 差,马力相应下降,震动也相应强烈,造成机器寿命縮短;4、曲轴摆动的弧度过小,活塞 行程縮短,马力也相应变小,此时,内燃机燃烧率差,油耗增加,排出的污染物也加大。5、 当曲轴。近年来一些公开文献报道了一些取代内燃机曲轴的机构,例如中国专利,申请号200310101163.0申请日2003.10.21名称活塞式无曲轴发动 机公开(公告)号CN1529045申请(专利权)人程远,地±止福建省福州市鼓楼区湖滨路 城边曹28号3号楼902室,专利技术(设计)人程远,摘要本专利技术公开了一种无曲轴活塞式发动 机,由移动齿轮l、与活塞固接的齿条2以及固接在直型输出主轴上的驱动齿轮3构成的动力 转换机构,取代了传统的曲轴连杆机构,并克服了现有无曲轴发动机的不足之处;所述的移 动齿轮1可以在"接合"位置11与"非接合"位置12之间移动,使齿条与驱动齿轮间的动力传输链处于通、断两种状态;在活塞的爆发行程,可以通过该动力传输链向;i:型主轴输出动力;而活塞的返向运动则不会影响输出主轴的运动;随着移动齿轮周期性地"接合"移动,在其他辅 助系统和机构的配合下,活塞的往复直线运动就可以转换成发动机主轴的持续单向旋转动力 输出。该转换机构可应用于汽油、柴油、燃气等内燃机,以及活塞式蒸汽机等。中国专利,申请号200510102408.0,申请日2005.09.09名称无曲轴圆盘形复 合内燃机,公开(公告)号CN1776207,申请(专利权)人曾庆仁;曾繁星,地址辽宁省葫芦岛市绥中县前所镇洪家村,专利技术(设计)人曾庆仁,摘要本专利技术无曲轴圆盘形复合内燃 机取消了曲轴;活塞从传统的直线运动改为圆周运动。因为摒弃了曲柄连杆机构和进排气门 和相应的凸轮机构,使机械能损减少了5.85%,又因采用了利用废气推动涡轮机的复合机构, 还可回收32%废气损失中的30%,即9.6%,这样就可提高效率大约15.45%,可节省能源34%。本专利技术因为是圆盘形缸体,如果加大直径就可设置多个活塞同时工作,从而提高输出功 率,为它在航空领域特别是在直升飞机上应用开辟较大的空间。中国专利,申请号93239165.6申请日1993.08.19名称往复直线运动与圆周运动 相互转换的装置,公开(公告)号CN2167238申请(专利权)人张翅,地址四川省万源县罗文中学专利技术(设计)人张翅,摘要本技术涉及一种用于内燃机的往复直线运动 与圆周运动相互转换的装置,它包括有能与作往复直线运动的部件(活塞)相装联的两根调 头平行配置的结构相同的齿条,装于两齿条之间的非全圆齿轮,支承非全圆齿轮的传动轴, 齿条和非全圆齿轮的齿、齿槽呈一一对应设置,能相互啮合和平稳挂接、脱离。使用这种结 构可替代曲轴连杆机构,使整机结构简化、紧凑,效率提高1 —3%,运行安全可靠。申请号02114648.9申请日2002.06.26名称 一种实现直线/旋转运动互换的方法与装置,公开(公告)号CN1464209申请(专利权)人马德民,地址陕西省西安市友 谊西路127号,专利技术(设计)人马德民;张璎,摘要本专利技术是一种实现直线/旋转运动互换的方法和装置。为克服现有技术中此类装置效率低、成本高、工艺复杂的缺点,本专利技术设计 了一种两面带齿的齿条与一种仅在部分圆周上有齿的半齿轮,通过半齿轮轮齿与双面齿条不 同面上齿牙的交替啮合,实现往复直线运动与持续同向旋转运动的相互转换。本专利技术适用于 需将直线与旋转运动进行互换的各类装置(如取代汽车、轮船、活塞式飞机发动机中的连杆 与曲轴),具有效率高,成本低、传动可靠的特点。从上述公开的专利中了解到,为了克服现有内燃机曲轴运动带5fc的功耗,人们设计了齿 条、齿轮、通过动力传输链向直型主轴输出动力,或者改进了内燃机的结构,但是这些设计仍然存在着一些缺点1、齿条、齿轮损耗无用功的现象;2、齿条、齿轮在高速状态不能运 行;3、当齿条、齿轮运行时间长久磨损以后,将会使输出轴产生位移,影响机器的工作,甚至产生噪声大等问题。确切地说,齿条、齿轮除了在低速、负荷不大的情况下勉强可以使 用,在高速和负荷大的机械中还不如曲轴系统的特性。为了克服现有技术的不足,本专利技术人于2002年04月20日向国家知识产权局申请了 "一种 取代内燃机曲轴系统的装置"的专利,申请号02229156. 3,专利权人莫春浩,该装置由大 飞轮和小飞轮构成,小飞轮镶嵌状装在大飞轮凹槽的轴上,再通过小飞轮的偏心轴与连接内 燃机活塞的活塞推杆连接。通过活塞推动活塞推杆往复运动,带动小飞轮自转和绕大飞轮圆 心转动,并带动大飞轮及与之连接的动力轴沿其圆心转动,实现做功。但是本专利技术人公开的 这个专利还存在着以下几个问题,1、小飞轮直径小,带动大飞轮转动时候受力大,小飞轮 容易损坏,2、当大飞轮的轴与活塞推杆中心重合的时候,不能转动,只能够依靠惯性运动, 这样做功就不能连续,也就是说,直线运动的活塞推杆变成圆周运动时候的零角度(上死点、 下死点、中间死点重合的情况)存在,使其做功在零角度的时候消失;3、原始起动的时候 需要用人工或机械将大飞轮拨动才能够进行,操作起来比较麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够克服曲轴连杆机构的曲轴摆动时容易损害活塞与缸体,以及存 在曲轴传递力出现的死点问题,并在本专利技术人2002年的申请的专利中存在的小飞轮容易损坏以及直线运动的活塞推杆变成圆周运动时候的中间零角度时做功消失的不足之处,提供一种 转动平行性能好、使运转中间无死点、做功效率高、机构设计合理的以往复直线运动方式取 代内燃机曲轴系统的机构。 本专利技术以下面方式实现汽缸活塞的传动机构包括活塞推杆、支撑座、大飞轮和偏心轴,大飞轮、活塞推杆和支 轴承安装在机体内,活塞推杆的一端与汽缸的活塞连接,大飞轮上固定有动力输出轴,接运 转机械,其特点是-1、 活塞推杆两端安装有活塞推杆支承轴承,给活塞推杆定点定位,使之始终保持与活 塞作同一直线的往复运动,活塞推杆的中间部位设有中间轴,与大飞轮圆心重叠,大飞轮的 体内镶嵌有小于大飞轮的偏心凹槽轴,大飞轮的一面与活塞推杆配合,另一面固定有动力输 出轴,接运转机械。本专利技术与2002年04月20日申请的"申请号02229156.3"不同之处是取消 小飞轮,将原来的小飞轮改为大轴,克服了小飞轮中间的轴直径较小,推动力欠缺的情况, 可以大大提高输出动力。2、 在活塞推杆上设置2个以上或多个推动中间零角度的惯性轴(本专利技术人命名为零克 轴),在大飞轮上面,凹槽轴两边固定有两片或多片弧形的零克片,主要作用是使活塞推杆 变成圆周运动时候零角度的时本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种汽缸活塞的传动机构,包括活塞推杆(6)、支撑活塞推杆(6)的支承座、大飞轮和偏心轴,活塞推杆(6)的一端与汽缸的活塞连接,大飞轮(2)上固定有动力输出轴(13),接运转机械,其特征在于:活塞推杆(6)的两端安装有活塞推杆支承轴承(1),活塞推杆(6)的中间部位设有中间轴(5),与大飞轮(2)圆心重叠,大飞轮(2)的体内镶嵌有小于大飞轮的偏心凹槽轴(4),大飞轮(2)的一面与活塞推杆(6)配合,另一面固定有动力输出轴(13);在活塞推杆(6)上设置2个以上或多个推动零角度的零克轴(7),在大飞轮上面,凹槽轴两边固定有两片或多片弧形的零克片(9)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:莫春浩莫长城莫长健莫长创
申请(专利权)人:莫春浩
类型:发明
国别省市:45[中国|广西]

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