一种双连杆曲柄活塞机构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种动力机器的技术领域，一种双连杆曲柄活塞机构，包括缸体、活塞、曲轴和机架，其特征在于：所述活塞和曲轴之间铰接有双连杆，内连杆和外连杆的铰接端同时与滑块或者摆臂铰接，滑块与导轨滑动连接，摆臂与机架铰接，外连杆的另一端与曲轴柄铰接；活塞行程要大于曲轴柄长度的两倍以上，活塞上行和下行运行速度相差1.4

【技术实现步骤摘要】
一种双连杆曲柄活塞机构


[0001]本技术涉及一种动力机器的
，更具体的说涉及一种双连杆曲柄活塞机构。

技术介绍

[0002]活塞曲柄结构,广泛应用于发动机等机械中,一种4行程发动机，在不考虑排气提前角的情况下，通常是在曲轴旋转720度完成一个做功循环，进气活塞上止点到下止点曲轴转角180
°
，压缩行程活塞下止点到上止点曲轴转角度180
°
，做功行程，活塞上止点到下止点曲轴转角度180
°
，排气行程，活塞下止点到上止点曲轴转角度180度，每个行程曲轴转角都是180度。4缸发动机不考虑排气提前角，可以连续做功，三缸发动机发动输出就很不连贯了，三缸发动机每个缸做功推力曲轴转角也是只有180度，因此有60度的停顿区，造成发动机的振动是很难避免的。由于三缸机的缺点抖动、噪音、动力不足，发动机存在内部零件极易受损的问题，即使是四缸发动机，由于广泛使用的排气提前角，也会造成曲轴动力间断的问题。因此需要重新研究设计一种发动机做功角度的问题，尽可能连续提供曲轴动力。例如中国技术专利CN201410429448.5 一种往复活塞四冲程发动机：曲轴支点，即曲轴的轴线设置于活塞运动方向的延长线的一侧，而非位于该延长线上，这使得四个冲程的工作时间不一致，具体地表现为吸气冲程和做功冲程的工作时间长于压缩冲程和排气冲程。通过延长吸气冲程和做功冲程的工作时间，一方面可以吸入足够的空气以提高混合气的含氧量，另一方面又可以提供更长的时间以满足混合气充分燃烧，这极大的提高了燃料的利用率和做功效率，而经过充分燃烧后排放的气体含有更少的杂质和有害物质，可以降低其污染能力，改善城市环境和空气质量。这是一种微调，吸气冲程和做功冲程相差无几。又如中国技术专利CN201010541856.1 曲滑道发动机，采用了特殊形状及构造的曲滑道轴，使发动机在一个完整的做功循环内， 增加了进气冲程和做功冲程的时间，减少压缩冲程和排气冲程的时间。让发动机吸进更多的 新鲜空气，做功持续更多的时间，压缩冲程和排气冲程速度加快，提高了发动机的工作效率。曲轴外缘的运动轨迹不是圆周轨迹，偏转轴的固定端作为动力输出轴，而不是曲轴，偏转轴和曲轴有相对运动，多缸动力输出很可能会造成连接件易损。

技术实现思路

[0003]本技术提供一种双连杆曲柄活塞机构，在两个连杆的连接端共同铰接导轨上的滑块或者摆臂的活动端，内连杆和外连杆分别铰接活塞和曲轴，这样可以改变活塞的受力状况，提高活塞的运行速度和使用寿命;通过外连杆和曲柄的配合,重新分配了活塞上下行的速度和曲轴相应的旋转角度，增加机构的做功能力。
[0004]本技术采取下述技术方案，一种双连杆曲柄活塞机构，包括缸体、活塞、曲轴和机架，其特征在于：所述活塞和曲轴之间铰接有双连杆，内连杆和外连杆的铰接端同时与滑块或者摆臂铰接，滑块与导轨滑动连接，摆臂与机架铰接，外连杆的另一端与曲轴柄铰
接；活塞行程大于曲轴柄长度的两倍以上，活塞上行和下行运行速度相差1.4
‑
3倍。普通发动机活塞的行程是曲轴柄长度的两倍整，长了和短了都不行，要改变活塞上下行的运行速度，通常是靠曲柄轴和活塞的偏心设置来实现，这样活塞一直在承受交变的侧向力，造成发动机寿命缩短，同时也不利于转速的提高，活塞上下行的速度差也不能大幅度改变。本技术是内外连杆同时与滑块或者摆臂铰接，滑块在导轨上运行，摆臂绕支点旋转，这样活塞主要承受轴向力，曲轴产生的侧向力将由导轨或者摆臂来承受；外连杆的使用，能将活塞和曲轴的动力传递角度分配更合理。通常曲轴柄长度是活塞行程的20%
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45%，外连杆的长度是曲轴柄长度的1.3倍以上，这些数据是多次试验的结论。本技术的目的是活塞上下行运行的速度和时间不同，曲轴的做功角度在210
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270度，使得动力输出更加平稳。尤其是应用在四冲程三缸发动机上，曲轴做功角度在630
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720度，每一个气缸最大可以有30度的重叠角。加上排气提前角，也可以达到或者接近曲轴无间断动力输出，减少了发动机抖动。应用在空压机上，降低活塞压缩的运行速度，改善了曲轴的受力状况，提高了动力的利用效率。
[0005]作为优选，所述内连杆的外端铰接点，始终在活塞中心线的一侧运动。这样是的结构是保证活塞单向承受侧向力。
[0006]作为优选，所述的导轨是弧面结构。通过滑块的弧面运动来调整外连杆驱动曲轴的角度，增加发动机做功的能力。
[0007]作为优选，所述的导轨为直线加尾部弧面的结构。导轨采用直线末端为弧面的结构，这样可以避开活塞初始下行的爆发力，在滑块运行的末端通过弧面来调整外连杆驱动曲轴的角度，增加发动机做功的能力。
[0008]作为优选，所述的导轨一端与机架铰接，导轨的另一端设有电机驱动的凸轮，凸轮槽内设有铰接的拨叉，拨叉与导轨滑动连接。就是说导轨以内连杆低位下端点处为铰接点可以摆动，驱动是一个主动凸轮拨动导轨做小幅度摆动，其目的是为了活塞变换行程，导致气缸压缩比的变化，有利于发动机适用于各种动力输出。
[0009]作为优选，所述的导轨一端与机架铰接，导轨的另一端设有电机驱动的丝杠，丝杠上的螺母与导轨拨叉连接。就是说导轨以内连杆低位下端点处为铰接点可以摆动，驱动是一个主动丝杠拨动导轨做小幅度摆动，其目的是为了活塞变换行程，导致气缸压缩比的变化，有利于发动机适用于各种动力输出。
[0010]作为优选，所述的摆臂与曲轴在同一侧。主要是为了有利于外连杆与曲轴力的传递，便于增加曲轴做功角度。
[0011]作为优选，所述的摆臂为异形结构。主要是为了规避发动机的其它零部件的结构，缩小设备尺寸。
[0012]作为优选，所述的摆臂在曲轴的下方。主要是为了缩小机构的尺寸。
[0013]作为优选，所述的摆臂铰接点设在弧形齿条上，弧形齿条啮合的主动齿轮驱动弧形齿条以内连杆低位端点处为中心摆动。摆臂铰接点这个小幅度摆动，其目的是为了活塞变换行程，导致压缩比的变化，有利于发动机适用于各种动力输出。
[0014]作为优选，所述弧形齿条的曲率半径与摆臂铰接点到内连杆低位端点的距离相同。这样弧形齿条是以内连杆低位下端点为中心在机架上摆动，其目的是为了活塞变换行程，导致气缸压缩比的变化，有利于发动机适用于各种动力输出。
[0015]作为优选，所述主动齿轮在弧形齿条的内弧边, 弧形齿条的外弧边设有随动自锁
齿轮。自锁齿轮跟随主动齿轮运动或停止, 主动齿轮停止自锁齿轮锁紧不能转动。
[0016]本技术专利提供了一种双连杆曲柄活塞机构，通过双连杆的使用，减少了活塞所承受的侧向力，提高了发动机寿命，同时实现了活塞上下行运行的速度和时间不同，曲轴的做功角度达到了210
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270度，动力利用效率更高，机构运行更加平稳可靠。
[0017]附图说明：
[0018]图1为本技术弧面导轨左侧曲轴结构内连杆高位端点的示意图；
[0019]图2为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双连杆曲柄活塞机构，包括缸体、活塞、曲轴和机架，其特征在于：所述活塞和曲轴之间铰接有双连杆，内连杆和外连杆的铰接端同时与滑块或者摆臂铰接，滑块与导轨滑动连接，摆臂与机架铰接，外连杆的另一端与曲轴柄铰接；活塞行程大于曲轴柄长度的两倍以上，活塞上行和下行运行速度相差1.4
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3倍。2.根据权利要求1所述的一种双连杆曲柄活塞机构，其特征在于，所述内连杆的外端铰接点，始终在活塞中心线的一侧运动。3.根据权利要求2所述的一种双连杆曲柄活塞机构，其特征在于，所述的导轨是弧面结构。4.根据权利要求2所述的一种双连杆曲柄活塞机构，其特征在于，所述的导轨为直线加尾部弧面的结构。5.根据权利要求3或4所述的一种双连杆曲柄活塞机构，其特征在于，所述的导轨一端与机架铰接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鑫，
申请(专利权)人：孙鑫，
类型：新型
国别省市：