[实用新型]一种曲轴箱、组合机体以及应用该组合机体的设备

说明书

本申请要求于2013年05月02日提交中国专利局、申请号为201320231073.2、发明名称为“一种曲轴箱、组合机体以及应用该组合机体的设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本实用新型涉及往复运动与旋转运动相互转换技术领域。特别涉及应用无连杆往复与旋转运动相互转换机构的设备组合机体。本实用新型还涉及一种曲轴箱和使用所述组合机体的设备。

背景技术

在传统的内燃机和压缩机中，通过曲柄连杆机构实现活塞的往复运动与曲轴的旋转运动之间的转换。然而，在所述的曲柄连杆机构中，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的内燃机和压缩机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺陷。

为解决上述问题，中国专利文献CN85200358B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”；中国专利文献CN85100359B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”；上述的中国专利文献中的内燃机和压缩机的往复运动与旋转运动的转换机构中，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。其中，曲柄圆滑块机构包括圆滑块、活塞和曲轴，在圆滑块上设置有偏心圆孔。在活塞的活塞座上设置有圆滑块容置孔。装配时，将圆滑块置于所述的圆滑块容置孔中，圆滑块可在所述圆滑块容置孔中转动；曲轴的曲柄销装配于所述的偏心圆孔中，曲柄销可以在所述偏心圆孔中转动。

以内燃机工作为例，机构的运动过程如下：燃烧室中的燃烧气体膨胀推动活塞运动，通过活塞带动设置于其中的圆滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合，从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转换。压缩机可采用相同的结构，由电机带动曲轴旋转，通过圆滑块、曲轴以及活塞之间的配合关系，实现活塞的往复运动，进而对被压缩介质做功。

上述的中国专利文献公开的内燃机和压缩机均为单缸结构，在曲柄圆滑块机构运动时，存在活点问题，即活塞运动到上止点时，存在运动状态不确定的现象。为此，在上述中国专利文献中采用内齿轮付结构来解决该问题，具体的设置和结构可参看上述的中国专利文献，在此不作过多描述。这使得该曲柄圆滑块机构复杂化，而且，由于是单缸机构，高阶惯性力难以平衡，其动平衡效果也不理想。

基于单缸曲柄圆滑块机器的上述问题，在中国专利文献CN1067741C公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”；中国专利文献CN1067742C公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。对上述的问题进行了改进。具体而言，通过将曲柄圆滑块机构设置为包括两个或三个圆滑块的圆滑块组结构，相应的，每一圆滑块设置相应的活塞，相邻圆滑块相位差呈180度设置，于此相应的活塞则布置为相互垂直。相互垂直的活塞在往复运动时，可互相克服活点问题，并能够将各自的往复惯性力转换为旋转惯性力，旋转惯性力可通过曲轴上设置的配置块很容易被平衡，也解决了单缸机难以平衡高阶惯性力的问题。此外，活塞的两端可以根据需要选择设置不同的工作部，例如，内燃机活塞头、压缩机活塞头，或者其中一活塞不设置任何工作部，仅仅为另一活塞克服活点和转化惯性力，这可称为动平衡滑块。

不难看出，双圆滑块或三圆滑块的圆滑块组构成的曲柄圆滑块结构，具有能够克服活点且动平衡效果好的效果。相对于传统内燃机、压缩机，其还可具有结构紧凑、重量轻、噪音小、震动小等优势。但是，如上所述，在双圆滑块或三圆滑块的曲柄圆滑块结构中，需要具有运动方向相互垂直设置的活塞（或动平衡滑块，而曲轴也要求与上述的两活塞（或动平衡滑块）均垂直，受此垂直设置的要求，需要在与该曲柄圆滑块机构相配合的设备的机体上设置相应的结构，即，容纳两活塞（动平衡滑块）并提供导向的气缸（或跑道）相互垂直，并同时均与前后曲轴轴承孔中心线垂直，这对机体加工提出了很高的要求，而且，加工稍有偏差，会很容易引起拉缸、别缸等问题，严重时曲柄圆滑块机构会被锁死而无法运转。

实用新型内容

本实用新型提供一种组合机体，以解决现有的无连杆往复与旋转运动相互转换机构的设备的机体的上述问题。本实用新型另外提供一种曲轴箱和采用所述组合机体的设备。

本实用新型提供一种组合机体，应用于采用无连杆往复与旋转运动相互转换的机构的设备，包括：曲轴箱、可拆装设置于所述曲轴箱上的跑道座以及设置于所述跑道座上的导轨；