用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构.pdf

上传人:b*** 文档编号:811214 上传时间:2018-03-13 格式:PDF 页数:34 大小:1.45MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200910127726.0

申请日:

2009.03.17

公开号:

CN101503966A

公开日:

2009.08.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F01B 9/02公开日:20090812|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

F01B9/02; F02B75/32; F04B35/01

主分类号:

F01B9/02

申请人:

唐人忠

发明人:

唐人忠

地址:

150001黑龙江省哈尔滨市南岗区一曼街2-7号

优先权:

2008.10.23 CN 200820175752.1

专利代理机构:

哈尔滨市松花江专利商标事务所

代理人:

刘同恩

PDF下载: PDF下载
内容摘要

用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,它涉及一种气缸连杆机构。本发明为解决现有活塞式内燃发动机或气体压缩机中活塞与气缸之间产生侧压力及拍击的问题。方案一单缸,两个副连杆的结构不同且通过一个连杆销与主连杆铰接。方案二与方案一的区别在于两个副连杆的结构相同且通过两个连杆销与主连杆铰接。方案三与方案一的区别在于并列双缸,每套连杆机构中的两个副连杆的结构不同且通过一个连杆销与主连杆铰接。方案四与方案三的区别在于每套连杆机构中的两个副连杆的结构相同且通过两个连杆销与主连杆铰接。本发明在活塞与曲轴之间采用了主副连杆机构的传动方式,使得活塞与气缸之间不产生侧压力,消除了活塞与气缸之间的拍击现象。

权利要求书

1、  一种用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,它包括第一气缸体(1)、至少一个活塞(2)、第一曲轴(3)、第二曲轴(4)、第一齿轮(3-2)、第二齿轮(4-2)和多个轴承座(5),第一气缸体(1)由至少一个气缸(1-1)和至少一个第一曲轴壳体(1-2)组成,气缸(1-1)位于第一曲轴壳体(1-2)的上方且二者制成一体,气缸(1-1)与第一曲轴壳体(1-2)的内腔相通,活塞(2)装在气缸(1-1)中,第一曲轴(3)与第二曲轴(4)沿第一曲轴壳体(1-2)的宽度方向设置在第一曲轴壳体(1-2)的内腔中且通过轴承座(5)安装在第一曲轴壳体(1-2)的底部,第二齿轮(4-2)固装在第二曲轴(4)的输出端上,第一齿轮(3-2)固装在第一曲轴(3)上且与第二齿轮(4-2)啮合,其特征在于:它还包括至少一个第一主副连杆机构(6),每个第一主副连杆机构(6)由第一主连杆(6-1)、连杆销(6-2)、左副连杆(6-3)和右副连杆(6-4)组成,右副连杆(6-4)的上端装在左副连杆(6-3)上端的叉头内且二者通过连杆销(6-2)与第一主连杆(6-1)的下端铰接,第一主连杆(6-1)的上端与活塞(2)铰接,第一曲轴(3)上设有至少一个第一曲柄销(3-1),第二曲轴(4)上设有至少一个第二曲柄销(4-1),左副连杆(6-3)的下端套装在第一曲轴(3)上的第一曲柄销(3-1)上,右副连杆(6-4)的下端套装在第二曲轴(4)上的第二曲柄销(4-1)上,气缸(1-1)、第一曲轴壳体(1-2)、活塞(2)与第一主副连杆机构(6)的数量相同。

2、
  根据权利要求1所述的用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,其特征在于:所述气缸(1-1)和第一曲轴壳体(1-2)均为两个,两个气缸(1-1)和两个第一曲轴壳体(1-2)沿第一曲轴(3)和第二曲轴(4)的轴向并排设置,第一曲轴(3)上设有两个第一曲柄销(3-1),第二曲轴(4)上设有两个第二曲柄销(4-1),每个第一气缸(1-1)内装有一个活塞(2),每个活塞(2)与一套第一主副连杆机构(6)铰接。

3、
  一种用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,它包括第一气缸体(1)、至少一个活塞(2)、第一曲轴(3)、第二曲轴(4)、第一齿轮(3-2)、第二齿轮(4-2)和多个轴承座(5),第一气缸体(1)由至少一个气缸(1-1)和至少一个第一曲轴壳体(1-2)组成,气缸(1-1)位于第一曲轴壳体(1-2)的上方且二者制成一体,气缸(1-1)与第一曲轴壳体(1-2)的内腔相通,活塞(2)装在气缸(1-1)中,第一曲轴(3)与第二曲轴(4)沿第一曲轴壳体(1-2)的宽度方向设置在第一曲轴壳体(1-2)的内腔中且通过轴承座(5)安装在第一曲轴壳体(1-2)的底部,第二齿轮(4-2)固装在第二曲轴(4)的输出端上,第一齿轮(3-2)固装在第一曲轴(3)上且与第二齿轮(4-2)啮合,其特征在于:它还包括至少一个第二主副连杆机构(16),每个第二主副连杆机构(16)由第二主连杆(16-1)、两个连杆销(6-2)和两个副连杆(16-3)组成,两个副连杆(16-3)的上端分别通过连杆销(6-2)与第二主连杆(16-1)的下端铰接,第二主连杆(16-1)的上端与活塞(2)铰接,第一曲轴(3)上设有至少一个第一曲柄销(3-1),第二曲轴(4)上设有至少一个第二曲柄销(4-1),左侧的副连杆(16-3)的下端套装在第一曲轴(3)上的第一曲柄销(3-1)上,右侧的副连杆(16-3)的下端套装在第二曲轴(4)上的第二曲柄销(4-1)上,气缸(1-1)、第一曲轴壳体(1-2)、活塞(2)与第二主副连杆机构(16)的数量相同。

4、
  根据权利要求3所述的用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,其特征在于:所述气缸(1-1)和第一曲轴壳体(1-2)均为两个,两个气缸(1-1)和两个第一曲轴壳体(1-2)沿第一曲轴(3)和第二曲轴(4)的轴向并排设置,第一曲轴(3)上设有两个第一曲柄销(3-1),第二曲轴(4)上设有两个第二曲柄销(4-1),每个第一气缸(1-1)内装有一个活塞(2),每个活塞(2)与一套第二主副连杆机构(16)铰接。

5、
  一种用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,它包括第二气缸体(11)、至少两个活塞(2),其特征在于:它还包括第三曲轴(7)、第四曲轴(8)、第五曲轴(9)、第三齿轮(7-2)、第四齿轮(8-2)、第五齿轮(9-2)、多个轴承座(5)和两套第一主副连杆机构(6),第二气缸体(11)由至少一排气缸(1-1)和至少一个第二曲轴壳体(11-2)组成,每排有两个气缸(1-1),两个气缸(1-1)沿第二曲轴壳体(11-2)的长度方向呈一字设置且位于第二曲轴壳体(11-2)的上方,两个气缸(1-1)与第二曲轴壳体(11-2)制成一体,两个气缸(1-1)与第二曲轴壳体(11-2)的内腔相通,每个气缸(1-1)中装有一个活塞(2),第三曲轴(7)、第四曲轴(8)和第五曲轴(9)沿第二曲轴壳体(11-2)的宽度方向设置在第二曲轴壳体(11-2)的内腔中且通过轴承座(5)安装在第二曲轴壳体(11-2)的底部,第四齿轮(8-2)固装在第四曲轴(8)的输出端上,第三齿轮(7-2)固装在第三曲轴(7)上且与第四齿轮(8-2)啮合,第五齿轮(9-2)固装在第五曲轴(9)上且与第四齿轮(8-2)啮合,每套第一主副连杆机构(6)由第一主连杆(6-1)、连杆销(6-2)、左副连杆(6-3)和右副连杆(6-4)组成,右副连杆(6-4)的上端装在左副连杆(6-3)上端的叉头内且二者通过连杆销(6-2)与第一主连杆(6-1)的下端铰接,第一主连杆(6-1)的上端与活塞(2)铰接,第三曲轴(7)上设有至少一个第三曲柄销(7-1),第四曲轴(8)上设有至少一个第四曲柄销(8-1),第五曲轴(9)上设有至少一个第五曲柄销(9-1),左侧气缸(1-1)中的左副连杆(6-3)的下端套装在第三曲轴(7)上的第三曲柄销(7-1)上,左侧气缸(1-1)中的右副连杆(6-4)的下端套装在第四曲轴(8)上的第四曲柄销(8-1)上,右侧气缸(1-1)中的左副连杆(6-3)的下端套装在第四曲轴(8)上的第四曲柄销(8-1)上,右侧气缸(1-1)中的右副连杆(6-4)的下端套装在第五曲轴(9)上的第五曲柄销(9-1)上,第三曲柄销(7-1)的长度与第五曲柄销(9-1)的长度之和等于第四曲柄销(8-1)的长度,气缸(1-1)、活塞(2)与第一主副连杆机构(6)的数量相同。

6、
  根据权利要求5所述的用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,其特征在于:所述气缸(1-1)为两排、第二曲轴壳体(1-2)为两个,两排气缸(1-1)和两个第二曲轴壳体(1-2)沿第三曲轴(7)、第四曲轴(8)和第五曲轴(9)的轴向并排设置,第三曲轴(7)上设有两个第三曲柄销(7-1),第四曲轴(8)上设有两个第四曲柄销(8-1),第五曲轴(9)上设有两个第五曲柄销(9-1),每个气缸(1-1)内装有一个活塞(2),每个活塞(2)与一套第一主副连杆机构(6)铰接。

7、
  一种用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,它包括第二气缸体(11)、至少两个活塞(2),其特征在于:第三曲轴(7)、第四曲轴(8)、第五曲轴(9)、第三齿轮(7-2)、第四齿轮(8-2)、第五齿轮(9-2)、多个轴承座(5)和两套第二主副连杆机构(16),第二气缸体(11)由至少一排气缸(1-1)和至少一个第二曲轴壳体(11-2)组成,每排有两个气缸(1-1),两个气缸(1-1)沿第二曲轴壳体(11-2)的长度方向呈一字设置且位于第二曲轴壳体(11-2)的上方,两个气缸(1-1)与第二曲轴壳体(11-2)制成一体,两个气缸(1-1)与第二曲轴壳体(11-2)的内腔相通,每个气缸(1-1)中装有一个活塞(2),第三曲轴(7)、第四曲轴(8)和第五曲轴(9)沿第二曲轴壳体(11-2)的宽度方向设置在第二曲轴壳体(11-2)的内腔中且通过轴承座(5)安装在第二曲轴壳体(11-2)的底部,第四齿轮(8-2)固装在第四曲轴(8)的输出端上,第三齿轮(7-2)固装在第三曲轴(7)上且与第四齿轮(8-2)啮合,第五齿轮(9-2)固装在第五曲轴(9)上且与第四齿轮(8-2)啮合,每套第二主副连杆机构(16)由第二主连杆(16-1)、两个连杆销(6-2)和两个副连杆(16-3)组成,两个副连杆(16-3)的上端分别通过连杆销(6-2)与第二主连杆(16-1)的下端铰接,第二主连杆(16-1)的上端与活塞(2)铰接,第三曲轴(7)上设有至少一个第三曲柄销(7-1),第四曲轴(8)上设有至少一个第四曲柄销(8-1),第五曲轴(9)上设有至少一个第五曲柄销(9-1),左侧气缸(1-1)中的第二主副连杆机构(16)上的左侧副连杆(16-3)的下端套装在第三曲轴(7)上的第三曲柄销(7-1)上,左侧气缸(1-1)中的第二主副连杆机构(16)上的右侧副连杆(16-3)的下端套装在第四曲轴(8)上的第四曲柄销(8-1)上,右侧气缸(1-1)中的第二主副连杆机构(16)上的左侧副连杆(16-3)的下端套装在第四曲轴(8)上的第四曲柄销(8-1)上,右侧气缸(1-1)中的第二主副连杆机构(16)上的右侧副连杆(16-3)的下端套装在第五曲轴(9)上的第五曲柄销(9-1)上,第三曲柄销(7-1)的长度与第五曲柄销(9-1)的长度之和等于第四曲柄销(8-1)的长度,气缸(1-1)、活塞(2)与第二主副连杆机构(16)的数量相同。

8、
  根据权利要求7所述的用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,其特征在于:所述气缸(1-1)为两排、第二曲轴壳体(1-2)为两个,两排气缸(1-1)和两个第二曲轴壳体(1-2)沿第三曲轴(7)、第四曲轴(8)和第五曲轴(9)的轴向并排设置,第三曲轴(7)上设有两个第三曲柄销(7-1),第四曲轴(8)上设有两个第四曲柄销(8-1),第五曲轴(9)上设有两个第五曲柄销(9-1),每个气缸(1-1)内装有一个活塞(2),每个活塞(2)与一套第二主副连杆机构(16)铰接。

说明书

用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构
技术领域
本发明涉及一种气缸连杆机构。
背景技术
目前,公知的活塞式内燃发动机或气体压缩机中采用的是曲柄连杆机构,而这种连接形式使得活塞式内燃发动机或气体压缩机在运行中活塞与气缸之间产生很大的侧压力FN,其机构原理见图17,这种侧压力FN除了可以使活塞产生变形外,还使得活塞与气缸之间产生很大的摩擦阻力,其摩擦损失功很大,例如,对于内燃发动机来说,活塞与气缸之间的摩擦损失功约占整机摩擦损失功的50%左右。另外,这种机构中的曲柄连杆机构使得活塞与气缸之间产生“拍击”(亦称“敲缸”)现象。
发明内容
本发明的目的是为解决现有活塞式内燃发动机或气体压缩机中由于采用曲柄连杆机构,活塞与气缸之间产生侧压力及拍击的问题,提供一种用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构。
本发明技术方案一包括第一气缸体、至少一个活塞、第一曲轴、第二曲轴、第一齿轮、第二齿轮、多个轴承座和至少一个第一主副连杆机构,第一气缸体由至少一个气缸和至少一个第一曲轴壳体组成,气缸位于第一曲轴壳体的上方且二者制成一体,气缸与第一曲轴壳体的内腔相通,活塞装在气缸中,第一曲轴与第二曲轴沿第一曲轴壳体的宽度方向设置在第一曲轴壳体的内腔中且通过轴承座安装在第一曲轴壳体的底部,第二齿轮固装在第二曲轴的输出端上,第一齿轮固装在第一曲轴上且与第二齿轮啮合,每个第一主副连杆机构由第一主连杆、连杆销、左副连杆和右副连杆组成,右副连杆的上端装在左副连杆上端的叉头内且二者通过连杆销与第一主连杆的下端铰接,第一主连杆的上端与活塞铰接,第一曲轴上设有至少一个第一曲柄销,第二曲轴上设有至少一个第二曲柄销,左副连杆的下端套装在第一曲轴上的第一曲柄销上,右副连杆的下端套装在第二曲轴上的第二曲柄销上,气缸、第一曲轴壳体、活塞与第一主副连杆机构的数量相同。
本发明技术方案二包括第一气缸体、至少一个活塞、第一曲轴、第二曲轴、第一齿轮、第二齿轮、多个轴承座和至少一个第二主副连杆机构,第一气缸体由至少一个气缸和至少一个第一曲轴壳体组成,气缸位于第一曲轴壳体的上方且二者制成一体,气缸与第一曲轴壳体的内腔相通,活塞装在气缸中,第一曲轴与第二曲轴沿第一曲轴壳体的宽度方向设置在第一曲轴壳体的内腔中且通过轴承座安装在第一曲轴壳体的底部,第二齿轮固装在第二曲轴的输出端上,第一齿轮固装在第一曲轴上且与第二齿轮啮合,每个第二主副连杆机构由第二主连杆、两个连杆销和两个副连杆组成,两个副连杆的上端分别通过连杆销与第二主连杆的下端铰接,第二主连杆的上端与活塞铰接,第一曲轴上设有至少一个第一曲柄销,第二曲轴上设有至少一个第二曲柄销,左侧的副连杆的下端套装在第一曲轴上的第一曲柄销上,右侧的副连杆的下端套装在第二曲轴上的第二曲柄销上,气缸、第一曲轴壳体、活塞与第二主副连杆机构的数量相同。
本发明技术方案三包括第二气缸体、至少两个活塞、第三曲轴、第四曲轴、第五曲轴、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、多个轴承座和两套第一主副连杆机构,第二气缸体由至少一排气缸和至少一个第二曲轴壳体组成,每排有两个气缸,两个气缸沿第二曲轴壳体的长度方向呈一字设置且位于第二曲轴壳体的上方,两个气缸与第二曲轴壳体制成一体,两个气缸与第二曲轴壳体的内腔相通,每个气缸中装有一个活塞,第三曲轴、第四曲轴和第五曲轴沿第二曲轴壳体的宽度方向设置在第二曲轴壳体的内腔中且通过轴承座安装在第二曲轴壳体的底部,第四齿轮固装在第四曲轴的输出端上,第三齿轮固装在第三曲轴上且与第四齿轮啮合,第五齿轮固装在第五曲轴上且与第四齿轮啮合,每套第一主副连杆机构由第一主连杆、连杆销、左副连杆和右副连杆组成,右副连杆的上端装在左副连杆上端的叉头内且二者通过连杆销与第一主连杆的下端铰接,第一主连杆的上端与活塞铰接,第三曲轴上设有至少一个第三曲柄销,第四曲轴上设有至少一个第四曲柄销,第五曲轴上设有至少一个第五曲柄销,左侧气缸中的左副连杆的下端套装在第三曲轴上的第三曲柄销上,左侧气缸中的右副连杆的下端套装在第四曲轴上的第四曲柄销上,右侧气缸中的左副连杆的下端套装在第四曲轴上的第四曲柄销上,右侧气缸中的右副连杆的下端套装在第五曲轴上的第五曲柄销上,第三曲柄销的长度与第五曲柄销的长度之和等于第四曲柄销的长度,气缸、活塞与第一主副连杆机构的数量相同。
本发明技术方案四包括第二气缸体、至少两个活塞、第三曲轴、第四曲轴、第五曲轴、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、多个轴承座和两套第二主副连杆机构,第二气缸体由至少一排气缸和至少一个第二曲轴壳体组成,每排有两个气缸,两个气缸沿第二曲轴壳体的长度方向呈一字设置且位于第二曲轴壳体的上方,两个气缸与第二曲轴壳体制成一体,两个气缸与第二曲轴壳体的内腔相通,每个气缸中装有一个活塞,第三曲轴、第四曲轴和第五曲轴沿第二曲轴壳体的宽度方向设置在第二曲轴壳体的内腔中且通过轴承座安装在第二曲轴壳体的底部,第四齿轮固装在第四曲轴的输出端上,第三齿轮固装在第三曲轴上且与第四齿轮啮合,第五齿轮固装在第五曲轴上且与第四齿轮啮合,每套第二主副连杆机构由第二主连杆、两个连杆销和两个副连杆组成,两个副连杆的上端分别通过连杆销与第二主连杆的下端铰接,第二主连杆的上端与活塞铰接,第三曲轴上设有至少一个第三曲柄销,第四曲轴上设有至少一个第四曲柄销,第五曲轴上设有至少一个第五曲柄销,左侧气缸中的第二主副连杆机构上的左侧副连杆的下端套装在第三曲轴上的第三曲柄销上,左侧气缸中的第二主副连杆机构上的右侧副连杆的下端套装在第四曲轴上的第四曲柄销上,右侧气缸中的第二主副连杆机构上的左侧副连杆的下端套装在第四曲轴上的第四曲柄销上,右侧气缸中的第二主副连杆机构上的右侧副连杆的下端套装在第五曲轴上的第五曲柄销上,第三曲柄销的长度与第五曲柄销的长度之和等于第四曲柄销的长度,气缸、活塞与第二主副连杆机构的数量相同。
本发明的有益效果是:一、由于本发明在活塞与曲轴之间采用了一个主连杆和两个对称布置的副连杆连接的传动方式,使得活塞与气缸之间不产生侧压力,并且消除了活塞与气缸之间的“拍击”现象。二、本发明的活塞与汽缸之间的润滑状态得到了很大的改善,有利于提高活塞的运动速度。
附图说明
图1是具体实施方式一的结构剖视图,图2是图1的A-A剖视图(第一气缸体1内设有一个气缸1-1和一套第一主副连杆机构6),图3是具体实施方式二的结构剖视图(第一气缸体1内设有并排两个气缸1-1和两套第一主副连杆机构6),图4是具体实施方式三的结构剖视图,图5是图4的B-B剖视图(第一气缸体1内设有一个气缸1-1和一套第二连杆机构16),图6是具体实施方式四的结构剖视图(第一气缸体1内设有并排两个气缸1-1和两套第二连杆机构16),图7是具体实施方式一或具体实施方式三中第一气缸体1内设有一个第一气缸1-1时第一曲轴3与第二曲轴4的平面位置示意图,图8是具体实施方式二或具体实施方式四中第一气缸体1内设有两个气缸1-1时第一曲轴3与第二曲轴4的平面位置示意图,图9是具体实施方式五的结构剖视图(第二气缸体11内设有两个并列的气缸1-1和两套第一主副连杆机构6),图10是图9的D-D剖视图,图11是具体实施方式六的结构剖视图(第二气缸体11内设有双列双排布置的四个气缸1-1和四套第一主副连杆机构6,图12是具体实施方式八的结构剖视图(第二气缸体11内设有两个并列的气缸1-1和两套第二主副连杆机构16),图13是图12的C-C剖视图,图14是具体实施方式八的结构剖视图(第二气缸体11内设有双列双排布置的四个气缸1-1和四套第二主副连杆机构16),图15是具体实施方式六或具体实施方式八中第二气缸体11内设有两个横向排列的气缸1-1时第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9的平面位置示意图,图16是具体实施方式六或具体实施方式八中第二气缸体11内沿曲轴的轴向设有两排气缸1-1时第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9的平面位置示意图,图17是现有活塞式内燃发动机中的曲柄连杆机构的原理图(产生了侧压力FN),图18是具体实施方式一、具体实施方式二、具体实施方式六和具体实施方式六中的第一主副连杆机构6的原理图(没有产生侧压力),图19是具体实施方式三、具体实施方式四、具体实施方式七和具体实施方式八中的第二主副连杆机构16的原理图(没有产生侧压力)。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1、图2和图7说明本实施方式,本实施方式包括第一气缸体1、至少一个活塞2、第一曲轴3、第二曲轴4、第一齿轮3-2、第二齿轮4-2、多个轴承座5和至少一个第一主副连杆机构6,第一气缸体1由至少一个气缸1-1和至少一个第一曲轴壳体1-2组成,气缸1-1位于第一曲轴壳体1-2的上方且二者制成一体,气缸1-1与第一曲轴壳体1-2的内腔相通,活塞2装在气缸1-1中,第一曲轴3与第二曲轴4沿第一曲轴壳体1-2的宽度方向设置在第一曲轴壳体1-2的内腔中且通过轴承座5安装在第一曲轴壳体1-2的底部,第二齿轮4-2固装在第二曲轴4的输出端上,(用于内燃发动机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输出端上,用于气体压缩机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输入端上),第一齿轮3-2固装在第一曲轴3上且与第二齿轮4-2啮合,每个第一主副连杆机构6由第一主连杆6-1、连杆销6-2、左副连杆6-3和右副连杆6-4组成,右副连杆6-4的上端装在左副连杆6-3上端的叉头内且二者通过连杆销6-2与第一主连杆6-1的下端铰接,第一主连杆6-1的上端与活塞2铰接,第一曲轴3上设有至少一个第一曲柄销3-1,第二曲轴4上设有至少一个第二曲柄销4-1,左副连杆6-3的下端套装在第一曲轴3上的第一曲柄销3-1上,右副连杆6-4的下端套装在第二曲轴4上的第二曲柄销4-1上,气缸1-1、第一曲轴壳体1-2、活塞2与第一主副连杆机构6的数量相同。由于左副连杆6-3和右副连杆6-4是对称布置,因此作用在活塞上的力F使得第一主连杆6-1上不产生侧压力,见图18。
具体实施方式二:结合图3和图8说明本实施方式,本实施方式的气缸1-1和第一曲轴壳体1-2均为两个,两个气缸1-1和两个第一曲轴壳体1-2沿第一曲轴3和第二曲轴4的轴向并排设置,第一曲轴3上设有两个第一曲柄销3-1,第二曲轴4上设有两个第二曲柄销4-1,每个气缸1-1内装有一个活塞2,每个活塞2与一套第一主副连杆机构6铰接,依此类推,第一气缸体1内可以沿第一曲轴3和第二曲轴4的轴向设有三个以上第一气缸1-1。
具体实施方式一和具体实施方式二的工作过程:
参见图1,对于内燃发动机,在爆发冲程中,气缸1-1内的活塞2由上止点向下止点运动,并带动与其铰接的第一主连杆6-1向下运动,第一主连杆6-1的下端通过一个连杆销6-2带动两个对称布置的左副连杆6-3与右副连杆6-4向下运动且做相反方向的摆动,左副连杆6-3与右副连杆6-4的下端分别通过其上第一曲轴3上的第一曲柄销3-1和第二曲轴4上的第二曲柄销4-1带动第一曲轴3和第二曲轴4做相反方向的转动,并通过啮合的第一齿轮3-2与第二齿轮4-2由第二曲轴4的输出端输出功率;而对于气体压缩机,外界功率通过第二曲轴4的输入端输入,通过啮合的第一齿轮3-2与第二齿轮4-2带动第一曲轴3和第二曲轴4做相反方向的转动,做相反方向的转动的第一曲轴3和第二曲轴4通过各自的第一曲柄销3-1和第二曲柄销4-1分别带动套装其上的左副连杆6-3与右副连杆6-4向上或向下运动,且做相反方向的摆动,这两个左副连杆6-3与右副连杆6-4通过其上端的连杆销6-2共同带动第一主连杆6-1向上或向下运动,此第一主连杆6-1带动与其铰接的活塞2上、下运动。
具体实施方式三:结合图4、图5和图7说明本实施方式,本实施方式包括第一气缸体1、至少一个活塞2、第一曲轴3、第二曲轴4、第一齿轮3-2、第二齿轮4-2、多个轴承座5和至少一个第二主副连杆机构16,第一气缸体1由至少一个气缸1-1和至少一个第一曲轴壳体1-2组成,气缸1-1位于第一曲轴壳体1-2的上方且二者制成一体,气缸1-1与第一曲轴壳体1-2的内腔相通,活塞2装在气缸1-1中,第一曲轴3与第二曲轴4沿第一曲轴壳体1-2的宽度方向设置在第一曲轴壳体1-2的内腔中且通过轴承座5安装在第一曲轴壳体1-2的底部,第二齿轮4-2固装在第二曲轴4的输出端上,(用于内燃发动机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输出端上,用于气体压缩机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输入端上),第一齿轮3-2固装在第一曲轴3上且与第二齿轮4-2啮合,每个第二主副连杆机构16由第二主连杆16-1、两个连杆销6-2和两个副连杆16-3组成,两个副连杆16-3上端分别通过连杆销6-2与第二主连杆16-1的下端铰接,第二主连杆16-1的上端与活塞2铰接,第一曲轴3上设有至少一个第一曲柄销3-1,第二曲轴4上设有至少一个第二曲柄销4-1,左侧的副连杆16-3的下端套装在第一曲轴3上的第一曲柄销3-1上,右侧的副连杆16-3的下端套装在第二曲轴4上的第二曲柄销4-1上,气缸1-1、第一曲轴壳体1-2、活塞2与第二主副连杆机构16的数量相同。由于两个副连杆16-3是对称布置,因此作用在活塞上的力F使得第二主连杆16-1上不产生侧压力,见图19。
具体实施方式四:结合图6和图8说明本实施方式,本实施方式的气缸1-1和第一曲轴壳体1-2均为两个,两个气缸1-1和两个第一曲轴壳体1-2沿第一曲轴3和第二曲轴4的轴向并排设置,第一曲轴3上设有两个第一曲柄销3-1,第二曲轴4上设有两个第二曲柄销4-1,每个第一气缸1-1内装有一个活塞2,每个活塞2与一套第二主副连杆机构16铰接,依此类推,第一汽缸体1内沿第一曲轴3和第二曲轴4的轴向设有三个以上第一气缸1-1。图6
具体实施方式三和具体实施方式四的工作过程:
参见图4,对于内燃发动机,在爆发冲程中,气缸1-1内的活塞2由上止点向下止点运动,并带动与其铰接的第二主连杆16-1向下运动,第二主连杆16-1的下端通过两个连杆销6-2带动两个对称布置的副连杆16-3向下运动且做相反方向的摆动,两个副连杆16-3的下端分别通过其上第一曲轴3上的第一曲柄销3-1和第二曲轴4上的第二曲柄销4-1带动第一曲轴3和第二曲轴4做相反方向的转动,并通过啮合的第一齿轮3-2与第二齿轮4-2由第二曲轴4的输出端输出功率;而对于气体压缩机,外界功率通过第二曲轴4的输入端输入,通过啮合的第一齿轮3-2与第二齿轮4-2带动第一曲轴3和第二曲轴4做相反方向的转动,做相反方向的转动的第一曲轴3和第二曲轴4通过各自的第一曲柄销3-1和第二曲柄销4-1分别带动套装其上的副连杆16-3向上或向下运动,且做相反方向的摆动,这两个副连杆16-3通过其上端的两个连杆销6-2共同带动第二主连杆16-1向上或向下运动,此第二主连杆6-1带动与其铰接的活塞2上、下运动。
具体实施方式五:结合图9、图10和图15说明本实施方式,本实施方式它包括第二气缸体11、至少两个活塞2、第三曲轴7、第四曲轴8、第五曲轴9、第三齿轮7-2、第四齿轮8-2、第五齿轮9-2、多个轴承座5和两套第一主副连杆机构6,第二气缸体11由至少一排气缸1-1和至少一个第二曲轴壳体11-2组成,每排有两个气缸1-1,两个气缸1-1沿第二曲轴壳体11-2的长度方向呈一字设置且位于第二曲轴壳体11-2的上方,两个气缸1-1与第二曲轴壳体11-2制成一体,两个气缸1-1与第二曲轴壳体11-2的内腔相通,每个气缸1-1中装有一个活塞2,第四曲轴8位于第三曲轴7和第五曲轴9中间,第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9沿第二曲轴壳体11-2的宽度方向设置在第二曲轴壳体11-2的内腔中且通过轴承座5安装在第二曲轴壳体11-2的底部,第四齿轮8-2固装在第四曲轴8的输出端上,(用于内燃发动机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输出端上,用于气体压缩机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输入端上),第三齿轮7-2固装在第三曲轴7上且与第四齿轮8-2啮合,第五齿轮9-2固装在第五曲轴9上且与第四齿轮8-2啮合,每套第一主副连杆机构6由第一主连杆6-1、连杆销6-2、左副连杆6-3和右副连杆6-4组成,右副连杆6-4的上端装在左副连杆6-3上端的叉头内且二者通过连杆销6-2与第一主连杆6-1的下端铰接,第一主连杆6-1的上端与活塞2铰接,第三曲轴7上设有至少一个第三曲柄销7-1,第四曲轴8上设有至少一个第四曲柄销8-1,第五曲轴9上设有至少一个第五曲柄销9-1,左侧气缸1-1中的左副连杆6-3的下端套装在第三曲轴7上的第三曲柄销7-1上,左侧气缸1-1中的右副连杆6-4的下端套装在第四曲轴8上的第四曲柄销8-1上,右侧气缸1-1中的左副连杆6-3的下端套装在第四曲轴8上的第四曲柄销8-1上,右侧气缸1-1中的右副连杆6-4的下端套装在第五曲轴9上的第五曲柄销9-1上,第三曲柄销7-1的长度与第五曲柄销9-1的长度之和等于第四曲柄销8-1的长度,气缸1-1、活塞2与第一主副连杆机构6的数量相同。由于左副连杆6-3和右副连杆6-4是对称布置,因此作用在活塞上的力F使得第一主连杆6-1上不产生侧压力,见图18。
具体实施方式六:结合图11和图16说明本实施方式,本实施方式的气缸1-1为两排(共四个气缸1-1)、第二曲轴壳体1-2为两个,两排气缸1-1和两个第二曲轴壳体1-2沿第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9的轴向并排设置,第三曲轴7上设有两个第三曲柄销7-1,第四曲轴8上设有两个第四曲柄销8-1,第五曲轴9上设有两个第五曲柄销9-1,每个气缸1-1内装有一个活塞2,每个活塞2与一套第一主副连杆机构6铰接。依此类推,第二气缸体11内可以沿第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9的轴向设有三个以上第二气缸1-1。
具体实施方式五和具体实施方式六的工作过程:
参见图9,对于内燃发动机,在爆发冲程中,右侧气缸1-1内的活塞2由上止点向下止点运动,并带动与其铰接的第一主连杆6-1向下运动,第一主连杆6-1的下端通过一个连杆销6-2带动两个对称布置的左副连杆6-3与右副连杆6-4向下运动且做相反方向的摆动,右侧的左副连杆6-3与右副连杆6-4的下端分别通过其上的第四曲柄销8-1和第五曲柄销9-1带动第四曲轴8和第五曲轴9做相反方向的转动,并通过啮合的第四齿轮8-2与第五齿轮9-2由第四曲轴8的输出端输出功率,第四曲轴8通过啮合的第四齿轮8-2与第三齿轮7-2带动第三曲轴7做与其相反的转动,第三曲轴7与第四曲轴8分别通过其上的第三曲柄销7-1与第四曲柄销8-1带动左侧的左副连杆6-3与右副连杆6-4向上或向下运动且做相反方向的摆动,左侧的左副连杆6-3与右副连杆6-4通过其上端的连杆销6-2带动左侧的第一主连杆6-1上、下运动,进而带动左侧气缸1-1内的活塞2上、下运动;而对于气体压缩机,外界功率通过第四曲轴8的输入端输入,第四曲轴8通过第四齿轮8-2与第三齿轮7-2和第五齿轮9-2啮合带动第三曲轴7和第五曲轴9做与第四曲轴8相反方向的转动,第三曲轴7与第四曲轴8分别通过各自的第三曲柄销7-1和第四曲柄销8-1带动左侧的左副连杆6-3和右副连杆6-4上、下运动,且二者同时做相反方向的摆动,第四曲轴8与第五曲轴9分别通过各自的第四曲柄销8-1和第五曲柄销9-1带动右侧的左副连杆6-3和右副连杆6-4上、下运动,且二者做相反方向的摆动,左侧的左副连杆6-3与右副连杆6-4通过一个连杆销6-2带动左侧的第一主连杆6-1上、下运动,右侧的左副连杆6-3与右副连杆6-4通过一个连杆销6-2带动右侧的第一主连杆6-1上、下运动,左、右侧的两个第一主连杆6-1分别带动与其铰接的活塞2上、下运动。
具体实施方式七:结合图12、图13和图15说明本实施方式,本实施方式包括第二气缸体11、至少两个活塞2、第三曲轴7、第四曲轴8、第五曲轴9、第三齿轮7-2、第四齿轮8-2、第五齿轮9-2、多个轴承座5和两套第二主副连杆机构16,第二气缸体11由至少一排气缸1-1和至少一个第二曲轴壳体11-2组成,每排有两个气缸1-1,两个气缸1-1沿第二曲轴壳体11-2的长度方向呈一字设置且位于第二曲轴壳体11-2的上方,两个气缸1-1与第二曲轴壳体11-2制成一体,两个气缸1-1与第二曲轴壳体11-2的内腔相通,每个气缸1-1中装有一个活塞2,第四曲轴8位于第三曲轴7和第五曲轴9中间,第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9沿第二曲轴壳体11-2的宽度方向设置在第二曲轴壳体11-2的内腔中且通过轴承座5安装在第二曲轴壳体11-2的底部,第四齿轮8-2固装在第四曲轴8的输出端上,(用于内燃发动机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输出端上,用于气体压缩机上时第二齿轮4-2装在第二曲轴4的输入端上),第三齿轮7-2固装在第三曲轴7上且与第四齿轮8-2啮合,第五齿轮9-2固装在第五曲轴9上且与第四齿轮8-2啮合,每套第二主副连杆机构16由第二主连杆16-1、两个连杆销6-2和两个副连杆16-3组成,两个副连杆16-3的上端分别通过连杆销6-2与第二主连杆16-1的下端铰接,第二主连杆16-1的上端与活塞2铰接,第三曲轴7上设有至少一个第三曲柄销7-1,第四曲轴8上设有至少一个第四曲柄销8-1,第五曲轴9上设有至少一个第五曲柄销9-1,左侧气缸1-1中的第二主副连杆机构16上的左侧副连杆16-3的下端套装在第三曲轴7上的第三曲柄销7-1上,左侧气缸1-1中的第二主副连杆机构16上的右侧副连杆16-3的下端套装在第四曲轴8上的第四曲柄销8-1上,右侧气缸1-1中的第二主副连杆机构16上的左侧副连杆16-3的下端套装在第四曲轴8上的第四曲柄销8-1上,右侧气缸1-1中的第二主副连杆机构16上的右侧副连杆16-3的下端套装在第五曲轴9上的第五曲柄销9-1上,第三曲柄销7-1的长度与第五曲柄销9-1的长度之和等于第四曲柄销8-1的长度,气缸1-1、活塞2与第二主副连杆机构16的数量相同。由于两个副连杆16-3是对称布置,因此作用在活塞上的力F使得第二主连杆16-1上不产生侧压力,见图19。
具体实施方式八:结合图14和图16说明本实施方式,本实施方式的气缸1-1为两排(共四个气缸1-1)、第二曲轴壳体1-2为两个,两排气缸1-1和两个第二曲轴壳体1-2沿第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9的轴向并排设置,第三曲轴7上设有两个第三曲柄销7-1,第四曲轴8上设有两个第四曲柄销8-1,第五曲轴9上设有两个第五曲柄销9-1,每个气缸1-1内装有一个活塞2,每个活塞2与一套第二主副连杆机构16铰接。依此类推,第二气缸体11内可以沿第三曲轴7、第四曲轴8和第五曲轴9的轴向设有三个以上第二气缸1-1。
具体实施方式七和具体实施方式八的工作过程:
参见图12,对于内燃发动机,在爆发冲程中,右侧气缸1-1内的活塞2由上止点向下止点运动,并带动与其铰接的第二主连杆16-1向下运动,第二主连杆16-1的下端通过两个连杆销6-2带动两个对称布置的副连杆16-3向下运动且做相反方向的摆动,两个副连杆16-3的下端分别通过其上的第四曲柄销8-1和第五曲柄销9-1带动第四曲轴8和第五曲轴9做相反方向的转动,并通过啮合的第四齿轮8-2与第五齿轮9-2由第四曲轴8的输出端输出功率,第四曲轴8通过啮合的第四齿轮8-2与第三齿轮7-2带动第三曲轴7做与其相反的转动,第三曲轴7与第四曲轴8分别通过其上的第三曲柄销7-1与第四曲柄销8-1带动左侧的两个副连杆16-3向上或向下运动且做相反方向的摆动,左侧的两个副连杆16-3通过其上端的两个连杆销6-2带动左侧的第二主连杆16-1上、下运动,进而带动左侧气缸1-1内的活塞2上、下运动;而对于气体压缩机,外界功率通过第四曲轴8的输入端输入,第四曲轴8通过第四齿轮8-2与第三齿轮7-2和第五齿轮9-2啮合带动第三曲轴7和第五曲轴9做与第四曲轴8相反方向的转动,第三曲轴7与第四曲轴8分别通过各自的第三曲柄销7-1和第四曲柄销8-1带动左侧的两个副连杆16-3上、下运动,且二者同时做相反方向的摆动,第四曲轴8与第五曲轴9分别通过各自的第四曲柄销8-1和第五曲柄销9-1带动右侧的两个副连杆16-3上、下运动,且二者做相反方向的摆动,左侧的两个副连杆16-3通过两个连杆销6-2带动左侧的第二主连杆16-1上、下运动,右侧的两个副连杆16-3通过两个连杆销6-2带动右侧的第二主连杆16-1上、下运动,左、右侧的两个第二主连杆16-1分别带动与其铰接的活塞2上、下运动。
下面举例说明现有曲柄连杆机构的活塞式内燃发动机中活塞与气缸之间侧压力FN的大小,参见图17,图中:P—气缸内最高燃烧压力(Mpa),F—气缸内燃料燃烧时作用在活塞上的力(N),FN—活塞与气缸之间的侧压力(N),r—曲柄半径(mm),L—连杆长度(mm),φ—曲轴转角(°),β—连杆摆角(°),为便于计算,先选取参数:
1、取汽油内燃发动机气缸内最高燃烧压力P为5Mpa,柴油内燃发动机气缸内最高燃烧压力P为7.5Mpa(小缸径)或6Mpa(大缸径),高增压柴油发动机气缸内最高燃烧压力P为15Mpa。
选取依据:气缸内的最高燃烧压力在现代汽油机中达4~6Mpa,自然吸气柴油机为6~9Mpa,而高增压的柴油机可达15Mpa甚至20Mpa,(见《内燃机学》第317页周龙保主编机械工业出版社2005年1月第2版第1次印刷)。
2、取曲柄连杆比r/L=1/3.5,即L=3.5r,(参见《内燃机学》第286页、第325页,周龙保主编,机械工业出版社,2005年1月第2版第1次印刷)。
3、取最高燃烧压力点为上止点后13.5°,即φ=13.5°,选取依据:汽油机“在速燃期的终点(上止点后12~15°)处压力达到最大值。”及柴油机“最高压力(最大爆发压力)一般出现在上止点后6~15°之间。”(见《内燃机构造与原理》第54~55页、第95页,孙建新主编,人民交通出版社,2004年5月第1版第1次印刷)。
由图17中可知:BC=BOSinφ=rSinφ
Sinβ=BC/AB=rSinφ/L=rSinφ/3.5r=Sin13.5°/3.5
β≈3.8°
FN=Ftg3.8°≈0.0664F=0.0664P D2π/4≈0.052D2P(D为活塞直径)
例1:汽油内燃发动机,D=0.085m,r/L=1/3.5,P=5MPa,φ=13.5°,
则:FN=0.052D2P=0.052×0.0852×5×106≈1878N;
例2:柴油内燃发动机,D=0.12m,r/L=1/3.5,P=7.5MPa,φ=13.5°,则:FN=0.052D2P=0.052×0.122×7.5×106≈5616N;
例3:高增压柴油内燃发动机,D=0.12m,r/L=1/3.5,P=15MPa,φ=13.5°,
则:FN=0.052D2P=0.052×0.122×15×106≈11232N;
例4:柴油内燃发动机,D=0.5m,r/L=1/3.5,P=6MPa,φ=13.5°,
则:FN=0.052D2P=0.052×0.52×6×106=78000N;
例5:柴油内燃发动机,D=1m,r/L=1/3.5,P=6MPa,φ=13.5°,
则:FN=0.052D2P=0.052×12×6×106=312000N;
将例1~例5列表如下:
 

序号        内燃发动机种类                活塞直径D   (m) 最高燃烧压力    P(MPa)  活塞与汽缸之间的侧压力FN(N)                     例1汽油机0.08551878例2柴油机0.127.55616例3高增压柴油机        0.121511232例4柴油机0.5678000例5柴油机16312000

由上表可明显地看出现有活塞式内燃发动机中,活塞与气缸之间的侧压力FN很大。
本发明用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构的机构原理见图18和图19,左副连杆和右副连杆(或两个副连杆)是对称布置,气缸内的最高燃烧压力P作用在活塞上使活塞产生向下运动的力F使得主连杆上不产生侧压力F,并且消除了活塞与气缸之间的拍击现象。

用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构.pdf_第1页
第1页 / 共34页
用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构.pdf_第2页
第2页 / 共34页
用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构.pdf_第3页
第3页 / 共34页
点击查看更多>>
资源描述

《用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构.pdf(34页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

用于活塞式内燃发动机或气体压缩机上的气缸连杆机构,它涉及一种气缸连杆机构。本发明为解决现有活塞式内燃发动机或气体压缩机中活塞与气缸之间产生侧压力及拍击的问题。方案一单缸,两个副连杆的结构不同且通过一个连杆销与主连杆铰接。方案二与方案一的区别在于两个副连杆的结构相同且通过两个连杆销与主连杆铰接。方案三与方案一的区别在于并列双缸,每套连杆机构中的两个副连杆的结构不同且通过一个连杆销与主连杆铰接。方案四。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 机械工程;照明;加热;武器;爆破 > 一般机器或发动机;一般的发动机装置;蒸汽机


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1