拉伸式定轴旋转机构.pdf

一种属于机械设计技术领域的拉伸式定轴旋转机构，包括进气门、控制腔、旋转轴、旋转杆、拉伸杆、弹簧、移动体、移动板、连接管，旋转轴内部带有四个空腔，进气门中段带有四个肋筋，进气门中段的四个肋筋分别布置在旋转轴的四个空腔内，移动体、第一移动板、第二移动板的斜坡结构相互配合，第一连接管的一端与第二控制腔的下部腔体相连通，第一连接管的另一端与发动机进气管相连通，第二连接管的一端与第二控制腔的上部腔体相连通，第二连接管的另一端与涡轮排气管相连通。在本发明中，当控制腔内压力较高时，进气门中段逆时针旋转，气门升程变大，发动机进气量变大。本发明设计合理，结构简单，适用于进气门升程连续可变系统的设计。

1.  一种拉伸式定轴旋转机构，包括压气机进气管(1)、压气机(2)、发动机进气管(3)、缸体(4)、缸盖(5)、发动机排气管(6)、涡轮(7)、涡轮排气管(8)、催化包(9)、排气门(10)，压气机(2)的进出气口分别与压气机进气管(1)、发动机进气管(3)相连接，涡轮(7)的进出气口分别与发动机排气管(6)、涡轮排气管(8)相连接，发动机进气管(3)、发动机排气管(6)均与缸体(4)相连接，缸盖(5)布置在缸体(4)上，排气门(10)布置在缸盖(5)上，催化包(9)布置在涡轮排气管(8)上，其特征在于，还包括进气门下段(11)、进气门中段(12)、进气门上段(13)、第一控制腔(14)、旋转轴(15)、旋转杆(16)、拉伸杆(17)、第二控制腔(18)、第一移动板(19)、第二移动板(20)、第一弹簧(21)、第二弹簧(22)、移动体(23)、第三弹簧(24)、第一连接管(25)、第二连接管(26)，进气门下段(11)、进气门中段(12)固结在一起，进气门中段(12)顶端带有外螺纹，进气门上段(13)内部带有凹槽且凹槽上带有内螺纹，进气门中段(12)的顶端通过螺纹结构与进气门上段(13)连接在一起，进气门上段(13)、第一控制腔(14)均布置在缸盖(5)内，旋转轴(15)布置在第一控制腔(14)的轴线上，旋转杆(16)的一端布置在第一控制腔(14)内并与旋转轴(15)固结在一起，进气门中段(12)在旋转轴(15)中穿过，旋转轴(15)内部带有四个空腔，进气门中段(12)带有四个肋筋，进气门中段(12)的四个肋筋分别布置在旋转轴(15)的四个空腔内，第一移动板(19)、第二移动板(20)、移动体(23)均布置在第二控制腔(18)内，移动体(23)的下壁面带有斜坡结构，第一移动板(19)、第二移动板(20)的上壁面也带有斜坡结构，移动体(23)、第一移动板(19)、第二移动板(20)的斜坡结构相互配合，移动体(23)的上壁面通过第三弹簧(24)与第二控制腔(18)的上壁面相连接，第一移动板(19)、第二移动板(20)分别通过第一弹簧(21)、第二弹簧(22)与第二控制腔(18)的右壁面、左壁面相连接，旋转杆(16)的另一端与拉伸杆(17)的一端铰接在一起，拉伸杆(17)的另一端穿过第二控制腔(18)的上壁面后与移动体(23)的上壁面固结在一起，第一连接管(25)的一端与第二控制腔(18)的下部腔体相连通，第一连接管(25)的另一端与发动机进气管(3)相连通，第二连接管(26)的一端与第二控制腔(18)的上部腔体相连通，第二连接管(26)的另一端与涡轮排气管(8)相连通。

2.  根据权利要求1所述的拉伸式定轴旋转机构，其特征在于，所述第一控制腔(14)的内部腔体横截面为圆形，第二控制腔(18)的内部腔体横截面为长方形。

拉伸式定轴旋转机构
技术领域
本发明属于内燃机技术领域，具体地说，是一种可以气动原理实现进气门升程连续可变的拉伸式定轴旋转机构。
背景技术
传统的汽油发动机的气门升程是固定不可变的，也就是凸轮轴的凸轮型线只有一种，这就造成了该升程不可能使发动机在高速区和低速区都得到良好响应。传统汽油机发动机的气门升程即凸轮型线设计是对发动机在全工况下的平衡性选择，其结果是发动机既得不到最佳的高速效率，也得不到最佳的低速扭矩，但得到了全工况下最平衡的性能。可变气门升程的采用，使发动机在高速区和低速区都能得到满足需求的气门升程，从而改善发动机高速功率和低速扭矩。
经过对现有技术文献的检索发现，中国专利号申请号200910190522.1，专利名称：一种可变气门升程的液压阀机构，该专利技术提供了一种气门升程可变的装置，能较好地兼顾发动机的高低转速工况。但是其设计需要专门的控制结构，整个系统结构复杂。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明提供了一种拉伸式定轴旋转机构，可以实现进气门升程的连续可变。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明包括压气机进气管、压气机、发动机进气管、缸体、缸盖、发动机排气管、涡轮、涡轮排气管、催化包、排气门、进气门下段、进气门中段、进气门上段、第一控制腔、旋转轴、旋转杆、拉伸杆、第二控制腔、第一移动板、第二移动板、第一弹簧、第二弹簧、移动体、第三弹簧、第一连接管、第二连接管，压气机的进出气口分别与压气机进气管、发动机进气管相连接，涡轮的进出气口分别与发动机排气管、涡轮排气管相连接，发动机进气管、发动机排气管均与缸体相连接，缸盖布置在缸体上，排气门布置在缸盖上，催化包布置在涡轮排气管上，进气门下段、进气门中段固结在一起，进气门中段顶端带有外螺纹，进气门上段内部带有凹槽且凹槽上带有内螺纹，进气门中段的顶端通过螺纹结构与进气门上段连接在一起，进气门上段、第一控制腔均布置在缸盖内，旋转轴布置在第一控制腔的轴线上，旋转杆的一端布置在第一控制腔内并与旋转轴固结在一起，进气门中段在旋转轴中穿过，旋转轴内部带有四个空腔，进气门中段带有四个肋筋，进气门中段的四个肋筋分别布置在旋转 轴的四个空腔内，第一移动板、第二移动板、移动体均布置在第二控制腔内，移动体的下壁面带有斜坡结构，第一移动板、第二移动板的上壁面也带有斜坡结构，移动体、第一移动板、第二移动板的斜坡结构相互配合，移动体的上壁面通过第三弹簧与第二控制腔的上壁面相连接，第一移动板、第二移动板分别通过第一弹簧、第二弹簧与第二控制腔的右壁面、左壁面相连接，旋转杆的另一端与拉伸杆的一端铰接在一起，拉伸杆的另一端穿过第二控制腔的上壁面后与移动体的上壁面固结在一起，第一连接管的一端与第二控制腔的下部腔体相连通，第一连接管的另一端与发动机进气管相连通，第二连接管的一端与第二控制腔的上部腔体相连通，第二连接管的另一端与涡轮排气管相连通。
进一步地，在本发明中，第一控制腔的内部腔体横截面为圆形，第二控制腔的内部腔体横截面为长方形。
本发明的有益效果是：本发明设计合理，结构简单，可以实现气门升程的连续可变；在低速工况进气门升程较小，在高速工况进气门升程较大。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中控制腔的横截面图；
图3为图2中A-A剖面的结构示意图；
图4为图2中B-B剖面的结构示意图；
图5为图2中C-C剖面的结构示意图；
附图中的标号分别为：1、压气机进气管，2、压气机，3、发动机进气管，4、缸体，5、缸盖，6、发动机排气管，7、涡轮，8、涡轮排气管，9、催化包，10、排气门，11、进气门下段，12、进气门中段，13、进气门上段，14、第一控制腔，15、旋转轴，16、旋转杆，17、拉伸杆，18、第二控制腔，19、第一移动板，20、第二移动板，21、第一弹簧，22、第二弹簧，23、移动体，24、第三弹簧，25、第一连接管，26、第二连接管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
      实施例      
本发明的实施例如图1至图5所示，本发明包括压气机进气管1、压气机2、发动机进气管3、缸体4、缸盖5、发动机排气管6、涡轮7、涡轮排气管8、催化包9、排气门10、进气门下段11、进气门中段12、进气门上段13、第一控制腔14、旋转轴15、 旋转杆16、拉伸杆17、第二控制腔18、第一移动板19、第二移动板20、第一弹簧21、第二弹簧22、移动体23、第三弹簧24、第一连接管25、第二连接管26，压气机2的进出气口分别与压气机进气管1、发动机进气管3相连接，涡轮7的进出气口分别与发动机排气管6、涡轮排气管8相连接，发动机进气管3、发动机排气管6均与缸体4相连接，缸盖5布置在缸体4上，排气门10布置在缸盖5上，催化包9布置在涡轮排气管8上，进气门下段11、进气门中段12固结在一起，进气门中段12顶端带有外螺纹，进气门上段13内部带有凹槽且凹槽上带有内螺纹，进气门中段12的顶端通过螺纹结构与进气门上段13连接在一起，进气门上段13、第一控制腔14均布置在缸盖5内，旋转轴15布置在第一控制腔14的轴线上，旋转杆16的一端布置在第一控制腔14内并与旋转轴15固结在一起，进气门中段12在旋转轴15中穿过，旋转轴15内部带有四个空腔，进气门中段12带有四个肋筋，进气门中段12的四个肋筋分别布置在旋转轴15的四个空腔内，第一移动板19、第二移动板20、移动体23均布置在第二控制腔18内，移动体23的下壁面带有斜坡结构，第一移动板19、第二移动板20的上壁面也带有斜坡结构，移动体23、第一移动板19、第二移动板20的斜坡结构相互配合，移动体23的上壁面通过第三弹簧24与第二控制腔18的上壁面相连接，第一移动板19、第二移动板20分别通过第一弹簧21、第二弹簧22与第二控制腔18的右壁面、左壁面相连接，旋转杆16的另一端与拉伸杆17的一端铰接在一起，拉伸杆17的另一端穿过第二控制腔18的上壁面后与移动体23的上壁面固结在一起，第一连接管25的一端与第二控制腔18的下部腔体相连通，第一连接管25的另一端与发动机进气管3相连通，第二连接管26的一端与第二控制腔18的上部腔体相连通，第二连接管26的另一端与涡轮排气管8相连通；第一控制腔14的内部腔体横截面为圆形，第二控制腔18的内部腔体横截面为长方形。
在本发明中，旋转轴15内部带有四个空腔，进气门中段12带有四个肋筋，进气门中段12的四个肋筋分别布置在旋转轴15的四个空腔内，这样进气门中段12既可以上下移动，也可以和旋转轴15一起做旋转运动；移动体23可以在第二控制腔18内上下移动，第一移动板19、第二移动板20可以在第二控制腔18内左右移动。当发动机进气管3、涡轮排气管8之间的压差较大时，第一移动板19、第二移动板20分别向右左移动，移动体23向下移动，拉伸杆17也同步向下移动，拉伸杆17拉动旋转杆16、旋转轴15一起逆时针旋转，旋转轴15带动进气门中段12也逆时针旋转，进气门升程变大，发动机进气量变大。当发动机进气管3、涡轮排气管8之间的压差较小时，在第一弹簧 21、第二弹簧22、第三弹簧24的作用下，第一移动板19、第二移动板20分别相左右移动，移动体23向上移动，拉伸杆17拉动旋转杆16、旋转轴15一起顺时针旋转，旋转轴15带动进气门中段12顺时针旋转，进气门升程变小。