一種內(nèi)燃機(jī)往復(fù)式活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種二沖程或四沖程的內(nèi)燃機(jī)往復(fù)式活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)，一般都是采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)，即以活塞帶動(dòng)連桿和曲軸來運(yùn)動(dòng)做功的，活塞是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，活塞通過連桿與曲軸連動(dòng)，把活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榱饲S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力最終是通過曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)輸出的。曲軸的旋轉(zhuǎn)中心方向和活塞的運(yùn)動(dòng)方向是垂直的，即，曲軸需要與氣缸垂直布放，該結(jié)構(gòu)所占空間更大，由此限制了內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一)要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了一種內(nèi)燃機(jī)往復(fù)式活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力輸出時(shí)旋轉(zhuǎn)中心方向和活塞的運(yùn)動(dòng)方向是平行的，即氣缸與動(dòng)力輸出軸平行設(shè)置，該結(jié)構(gòu)更加緊湊，便于布放。
[0005](二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種內(nèi)燃機(jī)往復(fù)式活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括內(nèi)燃機(jī)缸體、氣缸、活塞、連桿、滑軸、直線導(dǎo)向槽以及環(huán)槽轉(zhuǎn)軸;環(huán)槽轉(zhuǎn)軸為圓筒形，環(huán)槽轉(zhuǎn)軸的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽展開后為曲線型；環(huán)槽轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在所述缸體外；內(nèi)燃機(jī)缸體上設(shè)置有氣缸，活塞可上下滑動(dòng)地設(shè)置在氣缸內(nèi)；活塞下端通過連桿與滑軸剛性連接;滑軸水平設(shè)置，與氣缸相垂直;直線導(dǎo)向槽豎直設(shè)置在氣缸下方，所述滑軸的端部自直線導(dǎo)向槽伸出所述缸體伸入所述環(huán)形凹槽內(nèi)；活塞上下滑動(dòng)帶動(dòng)滑軸沿直線導(dǎo)向槽上下移動(dòng)，滑軸的端部沿所述環(huán)形凹槽與環(huán)槽轉(zhuǎn)軸發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)環(huán)槽轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0007]進(jìn)一步，所述氣缸內(nèi)上方設(shè)置有缸套，所述活塞可上下滑動(dòng)地設(shè)置在缸套內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步，所述活塞與所述連桿一體制成;或者所述活塞、連桿和滑軸一體制成。
[0009]進(jìn)一步，所述活塞、連桿和滑軸分別以所述活塞軸線為中心對(duì)稱設(shè)置。以保證活塞受熱、散熱和受力均勻?qū)ΨQ。
[0010]進(jìn)一步，所述直線導(dǎo)向槽用于限制所述活塞和滑軸沿周向轉(zhuǎn)動(dòng)以及沿所述滑軸的軸向滑動(dòng)，即保證滑軸僅能沿所述氣缸的軸向上下滑動(dòng);直線導(dǎo)向槽側(cè)壁上設(shè)置有潤(rùn)滑油孔，所述潤(rùn)滑油孔通過管路與潤(rùn)滑油供給系統(tǒng)連接。
[0011]進(jìn)一步，所述直線導(dǎo)向槽的內(nèi)側(cè)壁上可拆卸設(shè)置有耐摩擦的合金面板;合金面板設(shè)置在直線導(dǎo)向槽與所述滑軸之間，用于避免滑軸直接磨損直線導(dǎo)向槽內(nèi)壁;所述滑軸與所述直線導(dǎo)向槽接觸部位套裝有耐摩擦的滑套，滑套用于避免直線導(dǎo)向槽直接磨損所述滑軸。
[0012]進(jìn)一步，所述環(huán)槽轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有法蘭盤或者齒輪機(jī)構(gòu)，并通過法蘭盤或者齒輪結(jié)構(gòu)向外輸出動(dòng)力。
[0013]進(jìn)一步，所述環(huán)形凹槽展開后為一個(gè)或若干個(gè)周期的正弦曲線，即滑軸的端部沿所述環(huán)形凹槽與環(huán)槽轉(zhuǎn)軸發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，其在環(huán)槽轉(zhuǎn)軸上的軌跡展開后為一個(gè)或若干個(gè)周期的正弦曲線;正弦曲線的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)之間的軸向距離為所述活塞的行程距離。
[0014]當(dāng)展開后的環(huán)形凹槽為2個(gè)周期的正弦曲線時(shí)，內(nèi)燃機(jī)完成四個(gè)行程后，環(huán)槽轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)一周。
[0015]進(jìn)一步，所述環(huán)槽轉(zhuǎn)軸與所述缸體之間設(shè)置有滾動(dòng)軸承。
[0016]進(jìn)一步，所述滑軸為一字型，即滑軸包括左右對(duì)稱的兩個(gè)所述端部；或者，所述滑軸為Y字型，即滑軸包括三個(gè)中心對(duì)稱設(shè)置的三個(gè)所述端部；或者所述滑軸為梅花型，梅花型滑軸包括三個(gè)以上的中心對(duì)稱設(shè)置的所述端部。
[0017]進(jìn)一步，所述端部上設(shè)置有軸承或軸套，所述端部通過軸承或軸套可滑動(dòng)地設(shè)置在所述環(huán)形凹槽內(nèi)。
[0018]進(jìn)一步，所述環(huán)形凹槽包括與所述滑軸的端部配合的上接觸面和下接觸面;所述滑軸的端部設(shè)置有上軸承或上軸套、下軸承或下軸套;所述上軸承或上軸套僅與所述上接觸面接觸，所述下軸承或下軸套僅與所述下接觸面接觸。
[0019]進(jìn)一步，所述軸承或軸套為直徑外大內(nèi)小的錐臺(tái)形;所述環(huán)形凹槽的橫向截面也對(duì)應(yīng)設(shè)置為錐臺(tái)形。
[0020]進(jìn)一步，所述內(nèi)燃機(jī)為二缸或多缸發(fā)動(dòng)機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)缸體包括兩個(gè)或多個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸內(nèi)設(shè)置有一個(gè)所述活塞;活塞下端通過所述連桿與所述滑軸剛性連接，并共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)所述環(huán)槽轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]進(jìn)一步，所述環(huán)槽轉(zhuǎn)軸內(nèi)壁上設(shè)置有兩個(gè)或多個(gè)所述環(huán)形凹槽，每個(gè)環(huán)形凹槽內(nèi)分別設(shè)置有一個(gè)所述滑軸，兩個(gè)或多個(gè)氣缸內(nèi)所述活塞分別帶動(dòng)一個(gè)所述滑軸上下運(yùn)動(dòng)，并同步驅(qū)動(dòng)所述環(huán)槽轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0022]進(jìn)一步，所述內(nèi)燃機(jī)缸體包括兩個(gè)或多個(gè)氣缸，兩個(gè)或多個(gè)氣缸上下對(duì)稱設(shè)置，或者并排均勻布置。
[0023]進(jìn)一步，所述活塞設(shè)置在所述缸體的上部;所述缸體內(nèi)在所述活塞相對(duì)的一側(cè)設(shè)置有平衡軸，缸體在平衡軸的相對(duì)位置豎直設(shè)置有直線型的平衡軸導(dǎo)向槽，平衡軸沿平衡軸導(dǎo)向槽上下滑動(dòng);平衡軸的兩端從缸體內(nèi)伸出并伸入所述環(huán)形凹槽內(nèi)，平衡軸的兩端可滑動(dòng)地設(shè)置在環(huán)形凹槽內(nèi)；平衡軸重量等于所述滑軸、連桿和活塞三者重量之和。
[0024]進(jìn)一步，就所述平衡軸與所述滑軸在所述環(huán)形凹槽的位置而言，平衡軸與滑軸上下相對(duì)設(shè)置；即平衡軸處于環(huán)形凹槽波峰位置時(shí)，滑軸處于環(huán)形凹槽的波谷位置;平衡軸處于環(huán)形凹槽波谷位置時(shí)，滑軸處于環(huán)形凹槽的波峰位置。
[0025]進(jìn)一步，所述平衡軸為U型。
[0026]進(jìn)一步，在水平投影平面內(nèi)，所述平衡軸與所述滑軸垂直設(shè)置。
[0027]如內(nèi)燃機(jī)為二缸時(shí)，這兩個(gè)氣缸既可以并排布置，也可以上下布置。并排布置時(shí)，兩個(gè)氣缸可以共用一個(gè)滑軸，共用一個(gè)環(huán)槽轉(zhuǎn)軸。上下布置時(shí)，兩個(gè)氣缸可以共用一個(gè)環(huán)槽轉(zhuǎn)軸，環(huán)槽轉(zhuǎn)軸上的環(huán)形凹槽可以是一個(gè)，也可以是兩個(gè)。滑軸有兩個(gè)軸端，這兩個(gè)軸端相對(duì)于環(huán)槽轉(zhuǎn)軸軸心對(duì)稱布置。上下對(duì)稱布置時(shí)，可以達(dá)到平衡效果，消除震動(dòng)。
[0028]內(nèi)燃機(jī)為四缸時(shí)，四個(gè)氣缸既可以并排布置，也可以上下布置?？梢岳盟臍飧讜r(shí)的布置對(duì)稱性，來達(dá)到平衡效果，消除震動(dòng)，既可以利用上下對(duì)稱，也可以利用交叉對(duì)稱。
[0029](三)有益效果
[0030]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力輸出時(shí)旋轉(zhuǎn)中心方向和活塞的運(yùn)動(dòng)方向是平行的，結(jié)構(gòu)更加緊湊，非常適合于在狹長(zhǎng)空間內(nèi)布置發(fā)動(dòng)機(jī)的特殊需求。而且本發(fā)明內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，活塞承受的徑向力大大減弱，由此減少了活塞與氣缸之間的磨損，延長(zhǎng)了活塞和氣缸的使用壽命，增加了活塞的氣密性。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0032]圖2為本發(fā)明實(shí)施例帶有平衡軸后的活塞驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)側(cè)剖示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的活塞運(yùn)動(dòng)到底部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的氣缸上下對(duì)稱設(shè)置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的四個(gè)氣缸并排設(shè)置時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的四個(gè)氣缸并排設(shè)置時(shí)的俯視圖；
[0037]其中，11:缸體；12:缸蓋；13:配氣機(jī)構(gòu)；14:氣缸；141:缸套；15:活塞；16:連桿；17:滑軸；171:右端部；172:左端部；173:滑套；174:軸套；18:直線導(dǎo)向槽;19:環(huán)槽轉(zhuǎn)軸；191:環(huán)形凹槽；191a:上環(huán)形凹槽；191b:下環(huán)形凹槽；1911:上接觸面；1912:下接觸面；193:法蘭盤;27:平衡軸;28:平衡軸導(dǎo)向槽。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0039]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上;術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0040]在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0041 ]如圖1-3所示，本實(shí)施例提供的一種內(nèi)燃機(jī)往復(fù)式活塞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括內(nèi)燃機(jī)缸體11、氣缸14、活塞15、連桿16、滑軸17以及環(huán)槽轉(zhuǎn)軸19;環(huán)槽轉(zhuǎn)軸19為圓筒形，環(huán)槽轉(zhuǎn)軸19的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有環(huán)形凹槽191，環(huán)形凹槽191展開后為曲線型；環(huán)槽轉(zhuǎn)軸19通過軸承1942可轉(zhuǎn)動(dòng)地套裝在缸體11外；內(nèi)燃機(jī)缸體11上設(shè)置有氣缸14，氣缸14內(nèi)設(shè)置有缸套141;活塞15可上下滑動(dòng)地設(shè)置在缸套141內(nèi)；活塞15下端通過連桿16與滑軸17剛性連接;滑軸17水平設(shè)置，與氣缸14垂直;缸體11在氣缸14下方豎直設(shè)置有直線導(dǎo)向槽18，滑軸17的端部自直線導(dǎo)向槽18伸出缸體11伸入環(huán)槽轉(zhuǎn)軸19內(nèi)的環(huán)形凹槽191內(nèi)；活塞15上下滑動(dòng)帶動(dòng)滑軸17沿直線導(dǎo)向槽18上下移動(dòng)，滑軸17的端部沿環(huán)形凹槽191與環(huán)槽轉(zhuǎn)軸19發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)環(huán)槽轉(zhuǎn)軸19轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，12為缸蓋;13為內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)。
[0042]其中，活塞15與連桿16—體制成;或者，活塞15、連桿16和滑軸17—體制成;三者形成一個(gè)剛性連接。
[0043]活塞15、連桿16和滑軸17分別以活塞15軸線為中心對(duì)稱設(shè)置。以保證活塞受熱、散熱和受力均勻?qū)ΨQ。
[0044]直線導(dǎo)向槽18用于限制活塞15和滑軸17沿周向轉(zhuǎn)動(dòng)以及沿滑軸1