[实用新型]一种往复活塞式内燃机、压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及往复活塞式内燃机、压缩机技术。

背景技术

往复活塞式的内燃机、压缩机，都需要实现活塞的往复运动和曲轴的旋转运动之间的转换。其中，往复式内燃机是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，而往复式压缩机则是将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复运动。目前的通用技术下，上述转换过程均需要使用曲柄连杆机构。由于曲柄连杆机构中连杆的存在，使机器庞大、笨重，无法完全平衡.

为了解决上述问题，中国专利CN85100359A公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利ZL95111404.2保护了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利ZL95111403.4保护了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述内燃机的共同特点是对通用技术下内燃机的曲柄连杆机构进行了彻底改进，采用具有偏心圆孔的圆滑块代替连杆。所述偏心圆滑块呈圆柱形，并且开有平行于圆柱体轴线的偏心圆孔，该偏心圆孔用于穿过曲轴的曲柄销。该内燃机的活塞包括冠部和导向部，其中导向部上开有圆孔，该圆孔的内径面和上述圆滑块的外径面相配合，所述圆滑块即安置在该圆孔中。当所述活塞受到汽缸中燃烧气体的推动而在气缸中往复运动时，所述偏心圆滑块绕其自身的圆心转动，并进而带动曲轴反向转动，从而将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，再通过与曲轴连接的旋转部件向外传递功率。上述专利的思想也可以方便的转用到压缩机中，获得曲柄圆滑块压缩机。

采用上述曲柄圆滑块机构，可以有效减小内燃机或者压缩机的体积，并可以使机构达到理想的动平衡效果，活塞与汽缸的侧压力也大幅降低。

然而，在实际使用中，上述曲柄圆滑块机构也暴露出一些显著的缺陷。其中一个问题是，沿曲柄销轴向的尺寸链精度要求高。在曲柄销的轴向上，需要各个零件相对面之间有适当的轴向间隙，如果完全没有，则无法旋转。但是，如果间隙过大则会使整个机构的紧凑度和轴系刚度下降，整个机构的运行不正常。上述尺寸链要求，对曲、圆滑块的加工精度和装配精度提出了很高要求，实现难度很大。

另外一个严重的问题是，圆滑块端面容易出现烧蚀，与圆滑块端面相对的曲柄端面以及曲轴臂端面也容易出现这种现象。通过分析，上述问题是由曲柄圆滑块机构的运动特点引起的。在曲柄圆滑块机构的运动过程中，所述圆滑块和曲轴以相反的方向同速度旋转，因此，两者之间的相对速度就是曲轴转速的两倍。现有的发动机的最高转速一般在6000转左右，这样曲轴和圆滑块之间的相对速度就是发动机转速的两倍，即最高可达到12000转。在曲柄圆滑块机构的设计中，圆滑块安置在活塞导向部的圆滑块容置孔中，其轴向有一定的窜动量。并且，为了缩小机构的整体尺寸，圆滑块和曲柄臂、曲柄之间的距离均非常接近。这样，在高速运转的过程中，圆滑块的端面和相对的曲柄端面或者曲柄臂端面就会偶尔发生摩擦，由于圆滑块与曲轴的相对转速非常大，这种摩擦就会对相互摩擦的两个元件表面造成很大的损害，出现表面烧蚀，而且机构运动的摩擦损失也非常大。

上述问题在现有技术中尚未出现可靠的解决方案。如果加大圆滑块与曲柄臂或者曲柄端面之间的距离，将使整个机构的紧凑程度下降。限制圆滑块的轴向窜动，则可能使圆滑块无法正常转动。因此，以上两种方法均不是较佳的解决方案。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种曲柄圆滑块机构，该机构能够较好的解决圆滑块端面以及与其相对的曲柄和曲轴表面的表面烧蚀问题。并且该机构能够方便灵活的调整轴系的轴向窜动量。

本实用新型提供一种往复活塞式内燃机，该内燃机使用曲柄圆滑块机构，该曲柄圆滑块机构的曲柄销上套有若干垫片，这些垫片将沿曲柄销轴向布置的、具有相对旋转运动的零件的相邻端面分隔开。

优选的，所述垫片的厚度根据轴向尺寸链以及具体装配情况选配。

优选的，所述垫片的内孔直径略大于所述曲柄销外径。

优选的，所述垫片表面开有油槽。

优选的，所述油槽从中心向外径方向发散设置。

本实用新型提供一种往复活塞式压缩机，该压缩机采用曲柄圆滑块结构，该曲柄圆滑块机构的曲柄销上套有若干垫片，这些垫片将沿曲柄销轴向布置的、具有相对旋转运动的零件的相邻端面分隔开。

优选的，所述垫片的厚度根据轴向尺寸链以及具体装配情况选配。

优选的，所述垫片的内孔直径略大于所述曲柄销外径。

优选的，所述垫片表面开有油槽。

优选的，所述油槽从中心向外径方向发散设置。