[发明专利]活塞摇臂式内燃机的高速传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速传动机构，具体是一种活塞摇臂式内燃机的高速传动机构，属于内燃机技术领域。

背景技术

内燃机是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的喷气式发动机，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。

活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍，活塞式发动机的工作过程通常包括进气、压缩、膨胀做功和排气，即通过燃料在发动机缸体内燃烧将热能转换成机械能，利用活塞、曲轴带动发动机连杆做功，做功完成后的燃料废气直接排出发动机缸体。即，每个工作循环里都有一个做功行程和三个辅助行程，曲柄在转变运动的同时，还要将旋转运动转变成辅助行程的往返消耗，动能在往复运动中损失较多，因此活塞式发动机的最大缺点就是能量利用率偏低，只有约为30％左右。

另外，针对可推动柱塞泵、往复气动机具等设备的动力源通常只需要实现往复运动即可、而不需要实现圆周运动，因此为实现活塞式内燃机针对此类设备的专用化，本申请人申请了申请号为201120359673.8的《活塞摇臂式内燃机的平衡传动机构》，其公开了：两个摇臂位于机体内，两个摇臂之间活动相连，摇臂轴两端与机体活动相连，摇臂两端分别与一个活塞的连杆下端相连，摇臂通过连杆与液压缸内的柱塞相连，摇臂轴与摇摆齿轮旋转系统相连，摇摆齿轮旋转系统设有旋转动力输出轴，旋转动力输出轴也可以输出圆周运动。虽然该机构可以实现避免活塞式内燃机的动能损失，但存在往复运动零部件过多造成质量较重、内部动力消耗严重，进而导致高速状态时动力性能不佳的缺陷。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种活塞摇臂式内燃机的高速传动机构，能够在减少往复运动零部件结构及布置方式、降低内部动力消耗的前提下利于内部动力消耗的直接转换，进而实现高速状态时动力性能的稳定性，特别适用于可推动柱塞泵、往复气动机具等设备的内燃机。

为实现上述目的，本活塞摇臂式内燃机的高速传动机构设置在内燃机机体内部，包括活塞连杆和摇臂；

活塞摇臂式内燃机包括至少一对同轴设置的、且缸口相对设置的气缸，气缸内设有内燃机活塞；

所述的活塞连杆沿内燃机活塞的轴向方向设置，活塞连杆两端分别与一对同轴设置的内燃机活塞的活塞端面连接；

所述的摇臂的一端与活塞连杆活动连接，且摇臂通过与其固定连接的摇臂轴与内燃机机体铰接连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的活塞摇臂式内燃机包括两对同轴设置的、且缸口相对设置的气缸，两对气缸的轴线平行设置，所述的摇臂的两端分别与两对气缸的活塞连杆活动连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的活塞摇臂式内燃机包括四对同轴设置的、且缸口相对设置的气缸，四对气缸的轴线平行且呈直列左右对称设置；所述的摇臂设置为两件，两件摇臂的两端分别与左侧两对气缸和右侧两对气缸的活塞连杆活动连接；所述的摇臂轴上沿其径向方向设有与其固定连接的连接摆臂，两件连接摆臂通过连接连杆铰接连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的活塞摇臂式内燃机包括至少两对同轴设置的、且缸口相对设置的气缸，多对气缸的轴线平行且呈直列前后方向设置；所述的摇臂对应成对设置的气缸的对数设置，摇臂的一端与活塞连杆活动连接、另一端与摇臂轴固定连接；两件摇臂轴相对于直列前后设置的气缸呈左右对称设置架设在内燃机机体内部，摇臂轴上沿其径向方向设有与其固定连接的连接摆臂，两件连接摆臂通过连接连杆铰接连接。

作为本发明的进一步改进方案，本活塞摇臂式内燃机的高速传动机构还包括摇摆齿轮旋转机构，摇摆齿轮旋转机构包括传动齿轮和逆止器；传动齿轮设置为两件、活动安装在摇臂轴的轴端，且两件传动齿轮啮合连接；逆止器与传动齿轮同轴安装连接，逆止器的外圈与传动齿轮固定安装连接、内圈与摇臂轴固定安装连接。

作为本发明的优选方案，本活塞摇臂式内燃机的高速传动机构还包括曲轴，曲轴的轴径部通过连杆机构与摇臂连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的活塞连杆的两端分别与一对同轴设置的内燃机活塞的活塞端面固定安装连接，所述的摇臂与活塞连杆通过导向滑动机构连接。

作为本发明的进一步改进方案，所述的活塞连杆的两端分别与一对同轴设置的内燃机活塞的活塞端面铰接安装连接，且活塞连杆包括端部互相铰接连接为一体的上下两段，所述的摇臂与活塞连杆的上下两段的铰接位置同轴铰接连接。