本发明是一种作直线往复运动的机构。可用于需要作直线往复运动的设备上。 将旋转运动变为直线往复运动，多采用曲柄连杆机构，对称链条链轮机构和直线电机几种。
曲柄连杆机构存在的主要问题，一是传递能量效率低。滑块运动规律是按y＝Rsinωt变化。传递后所作的有效功与输入功比为：η＝W输出/W输入＝R≈0.64，因此输出功的极限值仅为64%，损失在曲柄连杆机构的功为36%。二是在一个周期内力的传递是不稳定的。∵F＝mRω2cosωt，力随着时间不断在变化，对用曲柄连杆机构的设备，如往复活塞压缩机，往复活塞泵的排量就不稳定。三是行程的增大受到限制。要增加行程，就要按比例增加曲柄的回转半径和连杆的长度。当行程达到一定的长度时，引起总重量的增加是惊人的，而机件的放大，机体总重量的增加又给加工、运输、安装带来一系列问题，因此行程的增加受到了限制。
对称链条链轮机构是由大滑轮18、钢丝绳17、链轮16、圆形换向器15、链条19、气动平衡连接器14及动力源部分组成，换向 通过销子20与链条连接。由于是软传动只能作抽油机用，而不能作 它用途。见附图7。链条抽油机采用对称链条链轮机构，虽然提高了 效率30%，但仍存在不可克服的问题。一是链条抽油机由于采用链轮传动，无法解决链轮单面受力地问题，因此在上下死点换向时产生剧烈的撞击，使机体在半周期发生一次振动。二是所用链条是在自由状态下不受约束，由于链轮单面受力，在上下死点突然卸载与加载引起剧烈振动，使链条的寿命大大缩短。三是抽油机的悬挂装置是用钢丝绳经过大滑轮与换向器连接，运转过程中钢丝绳受频繁交变弯曲应力的作用，很容易损坏，即使用特制的钢丝绳，其使用寿命仅为一年。之所以采用以上结构是由于换向器在运转的一个周期内始终不能走直线，只有采用以上悬挂结构，才能使悬挂装置与井口对中，不致引起光杆在使用中发生弯曲。四是链条抽油机的平衡采用气动平衡，不但结构复杂，而且使用寿命短。
直线电机存在的主要问题是，直线电机的次极作往复直线运动时，往复一周必须停两次启动两次，一般启动电流比正常运转电流大9倍左右。因为频繁的启动，铜损铁损消耗输入能量的55%，因此直线电机传递能量的效率仅为45%。
本发明的目的是为了解决上述机构中的缺点，提供一种改进了的新结构直线往复机构，可应用在不同的需要做直线运动的装置中。
本发明的目的是这样实现的，由链条、换向器组成的直线往复机构，有四个轨道体，轨道体上有长环形轨道槽，轨道体中心部为同样形状的通孔，每两个轨道体为一副，相对安装。链条有两条，其结构与普通链条不同之处是销轴比普通链条销轴长，其销轴两端伸出链条外，每端装有滚子，两端的滚子分别装在相对应的轨道槽内，用连接板固定连接两副轨道体。换向器为工字型，四个角有槽，工字型穿过两副轨道中间，长销轴穿过一副轨道体的通孔，两端通过滚子装在工字型四角的槽内，用三角连片连接换向器的长销轴和链条，换向器工字有中心孔，与连接板中心孔同心。
带有直线段的环形轨道的作用：（一）是镶嵌链条两端伸出长销轴上的滚子;（二）是约束链条，使链条变成能灵活转动的硬传动件，链条既可承受拉力，又可承受压力;（三）是使链条和换向器上的负荷在直线段作完全标准等角速直线运动;（四）是消除换向器所带的负荷在上下死点附近的振动;（五）是消除对称链条链轮机构中因用链轮悬挂链条，链条产生的单面力的作用，既代替链轮的作用，又不产生链轮的付作用。
链条的作用是：（一）传递动力;（二）是带动换向器及其上的负荷。当对称的两条链条在动力的驱动下，作相反方向转动时，就能保证换向器在对称的两个带有直线段轨道的中心线上作完全的等角速直线运动，运行到轨道上下死点附近换向时作简谐运动。
换向器在整个直线往复机构上所起的作用，（一）是带动负荷作标准的直线运动，即在轨道的直线段作等角速直线运动，在上下死点附近作直线的简谐运动。也就是说，换向器在一个周期内始终作直线往复运动;（二）是保证换向的平滑。因为在换向器运转到上下死点附近时换向器随链条转动，换向导轨开始工作，长销轴在换向器的四角槽内，由外向里或由里向外走一段距离，而这时换向器却始终在作直线运动。因此换向器时既能保证换向器的直线运动，又能保证换向时的平滑性。在等速直线段两长销轴是不运动的。
将本发明的结构应用在往复活塞泵，往复活塞压缩机，开采石油抽油机等机械装置上，可提高工作效率32%以上。这主要是因为本发明的直线等速段占总行程长度的90%以上而获得的。其示功图如下：
由以上示功图可得出其运转效率是：
×10%+ (2RL)/(2RL) ×90%＝0.064+0.9＝0.964＝96.4%
本发明除提高效率外，可将设备的行程增长到所需要的长度（一般增长10倍左右）而重量增加的不多。又如对往复活塞泵来说不但延长了凡尔系统、缸套、活塞的寿命，更为重要的是由于效率的提高在排量不变的条件下使泵的压力可提高67%，这正是石油钻井在现有条件下仅将泵换一下就能实行高压喷射钻井，（因高压喷射钻井可提高钻井速度2-4倍）而现有的泵因效率低作不到这一点。我们还可以将活塞往复泵推广到油田注水上去，用活塞往复泵代替多级离心泵，可节电35%以上。
本发明的结构解决了链条抽油机所出现的四个问题。
如果将本发明作为抽油机之后既解决了游梁抽油机所在的问题，又解决了链条抽油机所存在的问题。由于直线往复机构在结构上的合理性可使抽油机与修井机两者统一起来，即在抽油时为抽油机，在修井时为修井机，能将采油与作业统一起来，既可节约人员又可提高效率，为油田在管理与增产措施上创出一条新的路子。这种抽汲和修井机统一的设备，用在试油工作上，可大大的提高试油速度。
如将本发明与直线电机结合起来，可使直线电机在换向时无需停与启动，就能消除因频繁启动所起的占输入功率的45%的铜损与铁损，即可提高效率45%，将直线往复机构与直线电机结合起来即可将直线往复机构中的传动箱及电动机用直线电机的初级来取代，把动力链用次级来取代，直线往复机构的其它部分不动就能完成。这种直线往复电动机比直线电机效率要高出45%，同样直线往复电动机可用在往复活塞压缩机上，及往复活塞泵抽油机，等需要往复直线运动的设备上。
本发明的运转原理是：
在动力驱动下，经过传动箱或初级驱动轨道中的链条或可转动的次级在轨道中运动。由链条或可转动的次级带动换向器，再由换向器带动负荷作直线往复运动。在直线段作等速直线运动。其运动方程是
y＝u·t……①
y……距离（m）
v……速度（m/s）
t……时间（s）
由于作等速直线运动所以v＝常数。故加速度a＝0，因此无惯性力。而且作用力是均匀的。在上下死点附近换向时，换向器带动的负荷作简谐运动，其运动方程是
y＝Rsinωt……②
y……距离（m）
R……回转半径（米）
ω……角速度（ 1/(s) ）
t……时间（s）
其加速度a＝-Rw2sinωt，因此有惯性力的产生。在一个周期内直线等速段占整个行程90%左右，简谐段仅占10%左右。
本发明由以下实施及其附图给出：
附图1直线往复机构结构图（链条抽油机结构图）
附图2长环形轨道结构图
附图3链条结构图
附图4换向器结构图
附图5往复活塞泵结构图
附图6往复直线电机结构图
附图7对称链条链轮抽油机结构图
1、动力箱，2、轨道体，3、链条，4、换向器，5、长销轴，6、三角连片，7、换向器中心孔，8、滚子，9、链条长销轴，10连接板，11、活塞杆，12、缸套，13、初级，14、气动平衡连接器，15、圆形换向器，16、链轮，17、钢丝绳，18、大滑轮，19、链条，20、销子，21、链节
实施例1链条抽油机
直线往复机构由两条链条3，四个轨道体2，两个换向器4组成。轨道体上有长环形轨道槽，轨道体中心部为同样形状的通孔，每两个轨道体为一副，相对安装。链条的销轴9两端伸出链条外，每端装有滚子8，两端滚子装在相对应的轨道槽内。用连接板10固定连接两副轨道体。换向器4为工字型，四个角有槽，换向器穿过穿过两副轨道中间，两个长销轴5分别穿过每副轨道体通孔，两端通过滚子8装在工字型四角槽内，用三角连片6连接换向器的长销轴5和链条3。换向器有中心孔7，与连接板中心孔同心。中心孔接抽油泵外接动力箱1，就构成了链条抽油机。
实施例2 往复活塞泵结构图
将上述直线往复机构应用在活塞泵上。缸套12的底部与连接板10固定连接，活塞杆11通过连接板的换向器的中心孔7并与中心孔固接。采用动力箱1作动力源，代替了减速箱及曲柄连杆机构。
实施例3 往复直线电机
将本发明直线往复机构的链条3的链节21省去，将直线电机的次级代替链节装在长环形轨道槽内，将初级13固定安装在轨道的边上。