[发明专利]旋转活塞机器在审
申请号: | 90109207.X | 申请日: | 1990-10-04 |
公开(公告)号: | CN1053105A | 公开(公告)日: | 1991-07-17 |
发明(设计)人: | 赫尔默思·理查德·尤贝尔 | 申请(专利权)人: | 尤贝尔机械有限公司 |
主分类号: | F01C1/22 | 分类号: | F01C1/22;F01C17/06;F02B53/02 |
代理公司: | 中国专利代理有限公司 | 代理人: | 周备麟 |
地址: | 澳大利亚*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 旋转 活塞 机器 | ||
本发明涉及一种旋轮线型旋转活塞机器,特别是外旋轮线型旋转活塞机器。在这些机器中,要有一些导向或从动机构,以保证活塞绕驱动轴反向转动,本发明特别(而非主要)涉及到这样一个从动机构。
最为公知的外旋轮线型旋转活塞发动机是汪克尔发动机,而且公认的汪克尔发动机活塞从动机构齿轮传动最好是3∶2。汪克尔发动机使用一个由内包络面确定的外旋轮线型活塞。
在旋轮线型旋转活塞机器中,活塞基本上与1∶1创成圆的外旋轮线相符,从动机构必须产生2∶1的速比,在活塞由外包络线确定的机器中,现有很多是由从动机构直接带动的齿轮产生这种驱动形式的,但对于曲轴上给定的活塞的偏心距即冲程,齿轮的直径是确定的且固定齿轮的节圆直径必须是驱动轴的四倍。再有,为了将齿轮和活塞安置在驱动轴的偏心部分上,必须将驱动轴分为两部分。实际上上述要求意味着在较小的传动齿轮区域内需要驱动轴有一个明显缩小的断面,驱动轴的强度因此而减弱了,以致事实上无法组装多活塞机。同样,齿轮上的高速波动的负载会减少齿轮的寿命,并且其后在活塞与壳体接触时由于齿轮磨损的增大,使活塞的定位精度无法得到保证。
在美国专利说明书US 3,909,163和US 3,923,430中公开了一种不用2∶1的齿轮从动机构的外旋轮线旋转活塞,其中连续的驱动轴上安置有长的偏心旋转体,并随驱动轴转动,一个套筒安置在旋转体上并与之相对转动,一个或多个活塞装在套筒上转动,并有一从动机构安置在套筒上与活塞一起转动的偏置的偏心部分,它们在轴向间隔设置。偏心部分可在相应导向机构中转动,该机构在相对倾斜的直杆的直轨上往复运动。该机构工作原理是:当活塞相对于驱动轴和壳体转动时,每一个活塞上的任一选定的固定点都会相对于壳体按一椭圆轨道运行,就是以驱动轴两倍的角速度与之反向转动。如果活塞上选定点到活塞偏心轴线的距离等于到驱动轴旋转轴线的活塞偏心距,由活塞上的固定点在壳体上划出的椭圆就就了一条直线,这是椭圆短轴为零时的特例。因而,为了得到同步运动,活塞上的、或在距离等于到活塞转动轴的驱动轴偏心距的任何点,必须在通过驱动轴轴线的一条直线上运动。
尽管在上述美国专利说明书所述的方案中,能够减少在带有齿轮传动机构直接传动齿轮时驱动轴明显缩小现象,但需要很大的平衡物去平衡随驱动轴转动的偏心安置转动的旋转体的重量。再有,由于偏心旋转体和随之转动的套筒连续穿过每个活塞,所以偏心旋转体的无法平衡的质量将因每个附加的活塞而增加,并使发动机每一端的主轴承间的距离加大。在端部轴承之间安置轴承是不实用的。即使对单活塞发动机来说,偏心部分与活塞之间的空间也需要有完全隔开的驱动轴轴承。同样,对于这种结构的多活塞发动机来说,由于所有的活塞都装在一个连续的套筒上,每个有关活塞,相应的塞和孔对应的各旋轮线壳体必须相互偏置一个角度,这将提高发动机成本,不易制造和维修。
美国专利说明书US 4,086,038中使用了与上述美国专利说明书所述相似的从动机构,但是它的旋转体及套筒被换成了一个小直径的轴,该轴是相对于分开的驱动轴偏心转动的轴颈,其上安置有活塞和相应的导向机构固定在小直径轴上并随之转动。所有的活塞都在一个小直径轴上,且在上述方案中,所有的活塞只有一个从动机构,所述的从动机构与每对活塞的间隔相等,所有这些都意味着驱动轴的主轴承之间有很大的距离。再有,对于驱动轴的相对的部分来说,可能由于负载的偏斜而无法协调相位,这种偏斜将导致摩擦加大并因活塞碰撞壳体而被卡住。
本发明这目的是提供一种与上述美国专利说明书相关的、并克服所述缺陷的从动机构。
本发明的第一方案提供了一台旋轮线结构的旋转活塞机器,包括一根可转动的驱动轴,一个偏心装在驱动轴上和在壳体中相对驱动轴反向转动的活塞,活塞具有1∶1创成圆构成的外旋轮线型的外壁,壳体具有一个与活塞相配的工作面,它大致与外旋轮线形的外壁相一致,活塞从动机构包括一对相对设置的与活塞一起绕驱动轴做偏心转动的偏心部分,所述偏心部分可转动地装有相应导向件,它们在导向机构约束下沿成一角度的轨道随着活塞的转动而做往复直线运动,其中这对偏心部分紧靠活塞并与之直接固定在一起转动。
通过本发明的第一方案,在驱动轴轴向被活塞和相应从动机构所占的长度可被减少,从而使驱动轴主轴承间的轴向距离减小。再有,由于将一对转动的偏心部分直接固定在活塞上,就不需要一个套在整个活塞与偏心部分间的轴承。
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F01C1-08 .相互啮合式,即具有与齿轮传运动相似的配合元件的啮合
F01C1-22 .内轴式,与其配合元件在相互啮合处具有同方向的运动,或其1个配合元件是固定的,内部元件比外部元件有更多的齿或齿的等同物
F01C1-24 .反向啮合式,即与配合元件在相互啮合处的运动方向相反
F01C1-30 .具有F01C 1/02,F01C 1/08,F01C 1/22,F01C 1/24各组中的两组或多组所包含的特点,或具有在这些组中的一个组所包含的特点且配合元件间具有一些其他形式的运动