往復式機械的製作方法
2023-05-15 22:06:01
專利名稱：往復式機械的製作方法
技術領域：
本發明涉及在旋轉和直線運動之間進行轉換的往復式機械，例如泵或者馬達。
背景技術：
在旋轉和直線運動之間進行轉換、並應用活塞與汽缸組合的機械是眾所周知的。在文中稱為「往復式機械」的這些機器可以是泵，其中旋轉軸和曲柄機械軸向或直線地沿著預定的衝程驅動汽缸內的往復活塞；或者它們可以是發動機，其中活塞在汽缸內沿預定衝程軸向地往復，通過曲柄機械驅動旋轉輸出軸。
上述常規往復式機械具有下列若干缺點。
1、往復活塞由於旋轉驅動機械對此作用的非軸向或非直線的力分量，從而對其關聯的汽缸施加了側向負載。活塞的側向負載引起活塞與汽缸之間的摩擦，從而引起機器的磨損，降低機器的運行效率。在大多數泵和馬達中，應用了複雜的潤滑系統以降低摩擦和隨之發生的磨損。
2、在常規的活塞和汽缸機械中，活塞在汽缸內往復運動，並在其衝程的終點經受快速反向；已知此位置為「上死點」位置，在文中用「TDC」表示。在TDC的這一快速反向造成關聯閥門的快速開、關，從而引起高的噪聲水平，還有在閥門上的高磨損率。
3、大多數泵具有固定的額定功率和固定的驅動馬達速度。當克服低水頭壓力進行運轉時，這些泵只利用了它們功率中十分小的一部分。
4、在有些應用中，例如在醫療環境中供應清潔空氣的泵，禁止在活塞和汽缸之間使用潤滑劑。這時，應用了昂貴、複雜的機械以軸向地引導活塞，使得所有側向負載被連杆軸承所吸收。
發明內容
本發明的目的是提出一種改進的往復式機械，因而也就提出了一種改進的轉換機構，以便在旋轉和直線運動或直線和旋轉運動之間進行轉換，在這種機械中作用於諸如活塞的往復運動構件上的力基本是直線或軸向的，從而在活塞和汽缸之間基本不產生側向負載。
本發明的另一目的是提出一種往復式機械，其活塞在上死點位置附近經受顯著的降速，從而大大降低閥門的噪聲和它們對機械的磨損，還增加它們的效率。
本發明的還一目的是提出一種往復式機械，它通過在低活塞水頭壓力下提供增大的每轉流體排量，使其比現有技術大大有效，從而在應用恆定動力水平時，促進更高的流量。
根據本發明的一個方面提出了一種運動轉換機構，它被設置在驅動裝置和從動裝置之間，以便在一個裝置中提供旋轉運動，而在另一裝置中提供往復運動，該機構包括一個殼體；一個往復運動構件，它被安裝成能沿縱向軸線進行往復運動，且具有能與裝置之一進行連接的第一端部；一個旋轉構件，它被安裝成能圍繞一條旋轉軸線進行旋轉運動，且能與另一裝置進行連接；一個曲柄臂，它具有與旋轉構件樞轉連接的第一端部，和與往復運動構件樞轉連接的第二端部；以及一個對準構件，它橫越縱向軸線而延伸，並具有與往復運動構件樞轉連接的第一端部，和與殼體樞轉連接的第二端部，從而保持往復運動構件基本與縱向軸線同軸對準，且從而在其往復運動期間，基本避免往復運動構件的側向負載。
根據下文描述的本發明較佳實施例的另一些特點，往復運動構件包括一個橫向伸出杆；曲柄臂的第二端部在其與橫向伸出杆的接頭處與往復運動構件進行樞轉地連接；對準構件的第一端部與往復運動構件的橫向伸出杆的外端部進行樞轉的連接。此外，旋轉構件的旋轉軸線位於往復運動構件的相對端部之間，以便在往復運動構件上死點位置附近使曲柄臂的第一端部在往復運動構件第一端部和曲柄臂第二端部之間的某一位置對準往復運動構件的縱向軸線，從而引起往復運動構件的軸向速度降低。旋轉構件的旋轉軸線可有選擇地放置在往復運動構件的縱向軸線的側向預定位置上，以便在其往復運動期間，改變往復運動構件位移的大小。
在各種描述的實施例中，該機構為由外部驅動裝置驅動的泵的活塞-汽缸組合件。但是下文說明中引用的許多其它可能的發明應用包括應用了加壓流體驅動負載的流體發動機，和驅動負載的汽油發動機。
附圖簡述結合附圖，通過以下詳細說明，將對本發明有更為全面的了解和認識，其中
圖1是根據發明第一實施例設計的、起電動泵作用的往復式機械的橫截面圖；圖2A是圖1中往復式機械的、按圖中箭頭2方向的詳細頂視圖，其中其活塞位於其衝程的前端；圖2B為與圖2A相似的視圖，但其活塞靠近其衝程的後端；圖3A為活塞速度隨活塞位置變化的圖表；圖3B(i)為現有技術系統的框圖；圖3B(ii)為本發明系統的框圖；圖4A為與圖2B相似的局部剖視圖，表示其中的動力源的動力輸出軸位於第一位置，提供最大活塞衝程；圖4B為與圖4A相似的視圖，但其中動力輸出軸位於第二位置，提供一個縮短的活塞衝程；以及圖5是根據發明第二實施例設計的、起雙向電動向泵作用的往復式機械的橫截面圖。
發明的詳細描述現在請參照圖1、2A和2B，圖中表示了一種往復式機械，總體用10表示，它用於將直線運動轉換成旋轉運動，或反之。一般說，機械10最好具有與工作流體源(未表示)相聯通的第一端部12，和與以16表示的旋轉動力源相聯的第二端部14。由圖1可見，動力源16具有旋轉運動傳送構件18。在本實例中，機械10以泵作為實例，其中動力源16是一臺電動馬達，它具有動力輸出軸20，在其上安裝了一件形狀為飛輪22的旋轉構件，運動傳送構件18與之連接，馬達運行以旋轉運動傳送構件18，從而在與工作流體源相聯通的第一端部12形成泵送水頭。
根據本發明的另一實施例可看到，工作流體運動以驅動機械10，這樣，動力源16不是向機械供應動力，而是它本身被機械驅動，用於向外部裝置供應動力。在這一實例中，動力源16可以是任何一種發動機或發電機。
當發明的機械10被實施成，其第一端部12與工作流體相聯通時，它也可以被設想成，本發明可有用地用作另一類型機械，其中機械通過一個往復構件驅動一個工作構件。這樣的機械可以是例如一臺縫合機，或任何其它機械，其中所需的是工作構件的往復運動。這時，往復構件可由導向構件沿直線路徑加以導向。
返回參照本實例，該往復式機械由一個底殼部分11和一個頂殼部分13構成，它們被密封在一起，並在第一端部被閥板15所封閉。一個具有縱向軸線26的汽缸24被放置在底殼部分11之內，並與其緊固。汽缸24具有與機械第一端部12相鄰的第一端部28和第二端部30。分別用32和34(圖1)表示的工作流體輸入和輸出口位於第一端部28上，且每一口都設置有分別以32』和34』表示的單向傘形閥。
活塞36位於汽缸24內，並安裝成分別在汽缸第一和第二端部28和30之間沿著縱向軸線26進行直線往復移動。還設置了形狀為連杆38的往復構件，其第一端部40通過樞軸42與活塞36連接。連杆38還具有一根橫向伸出杆44，它從連杆38的其餘部分通過彎頭48橫向地伸出，並終止於第二端部48。
從一個機械10不與工作流體相聯的實施例將可看到，活塞36與一個工作構件(未表示)相聯，並起驅動構件的作用，且汽缸24僅起直線導向件的作用。
根據本發明，在連杆38與運動傳送構件18之間設置了連繫系統，用於在活塞36的直線運動和運動傳送構件18的旋轉運動之間進行轉換。本發明的連繫系統的特徵在於有多個樞軸，它們在運行中能基本吸收所有由運動傳送構件18的旋轉造成的那些相對縱向軸線26為非軸向的力的分量，從而保持連杆38與縱向軸線26大體地同軸對準，這樣在活塞36在汽缸24內移動的期間，基本避免了活塞36的側向負載。
可看到，本發明的連繫系統主要由曲柄構件50及對準構件52構成。曲柄構件或臂50具有第一端部54，它通過第一樞軸56與運動傳送構件18相連，從而被旋轉地驅動，曲柄構件或臂50還具有第二端部58，它通過第二樞軸60與連杆38的彎頭46相連。對準構件52通常具有一般為U形的結構，並具有分別以62和64表示的第一和第二端部。對準構件52的第一端部62通過第三樞軸66與連杆38的橫向伸出杆44的第二端部48相連，而構件52的第二端部64則通過第四樞軸68與底殼部分11相連。如看到的那樣，對準構件52最好橫向穿越縱向軸線26，從而增加機械結構的緊湊性。
特別重要的是，分別以56、60、66和68表示的第一、第二、第三和第四樞軸相應限定了分別以56』、60』、66』和68』表示的第一、第二、第三和第四平行樞軸軸線，它們是橫向的，最好與縱向軸線26垂直。如由展示的實施例可見，其優點還在於，連杆38的第一端部40通過樞軸42與活塞36相連，該樞軸42定義了第五樞軸軸線42』，其與所述第一、第二、第三和第四樞軸軸線平行，且連杆38的第一端部40與樞軸42相連，以致可沿著樞軸軸線42』滑移。所有第一、第二、第三和第四樞軸最好都設置有滾珠軸承結構。
曾經提過，對準構件52的第一端部62樞軸轉動地與連杆38的第二端部48相連，而對準構件52的第二端部64樞軸轉動地與底殼部分11相連。如早先指出的、並由圖2A和2B具體看到的那樣，對準構件橫越連杆38的縱向軸線26而橫向地延伸，從而使通過對準構件兩個樞軸轉動端部66、68的直線相對於在連杆的一個極限位置上的軸線26的一個方向上呈角度α，而相對於在連杆的相對極限位置上的軸線26的相對方向上呈相同角度α。因此，當機械運行時，曲柄構件50按箭頭70(圖2A和2B)旋轉，從而引起連杆38的往復運動，使對準構件52的第一端部62擺動通過預定弧度α，這通常在5-25°範圍內。確切的角度取決於機械部件的相對具體尺寸。這一擺動運動使連杆38的運動基本沿著縱向軸線26進行。由此可見，所有側向負載基本被對準構件52所吸收，並施加至底殼部分11上，不然的話，所有側向負載將從曲柄構件50傳送至連杆38上。基本為軸向的殘餘力則施加至連杆38上，從而也就施加至活塞36上。
作為泵在進行運行時，在如圖2B所示的活塞36向其行程的後端運動時，它將工作流體通過單向傘形閥32』由輸入口32吸入至汽缸24中。在其返回衝程時，活塞36進行運行以便將工作流體通過單向傘形閥34』由輸出口34泵出。這將看到，所示機械10，當作為泵進行運行時，可以用於在輸出口34建立一個高的正壓，或者用於在輸入口32形成一個真空。
本領域的一般技術人員將意識到，上述往復式機械也可起諸如汽油機的發動機的作用，其中，不是活塞驅動工作流體(如上述泵的實施例那樣)，而是應用不同的閥門調節以往復驅動活塞。對機械被用作發動機的情況，可以舉出無數實例，最恰當的是所示的電動馬達16由發電機加以替代。
本領域的一般技術人員還將意識到，現有技術採用活塞杆導向器，即直線杆軸承，以消除在活塞上的側向負載，但它們要求將機械製作成十分長，且價格昂貴，它們的負載也十分高。
特別要指出的是，本發明的獨特的連繫系統一共包括五個樞軸位置，其中一個具有作為徑向滑移器的雙重作用，這些樞軸位置共同防止活塞36的側向負載。所述樞軸的應用，特別是如上述的滾珠軸承樞軸的應用是十分有效的，且沒有鬆動，因而十分安靜。
此外，與常規的曲柄系統不同，那裡驅動馬達(相當於圖1、2A和2B中的馬達16)的位置與活塞36相隔一個相對大的距離，形成了相對較長的機械組合件，而本發明的機械由於其馬達16與活塞36之間的連繫連接的獨特結構，因而特別緊湊，同時不損害長的活塞衝程容量。
如圖3A的圖表所示，本發明的主要特點是在上死點(TDC)位置附近，也即活塞36處於圖2A所示的汽缸24的最上端時，保證活塞36的移動十分緩慢。在此位置上，閥門通常將它們的作用以打開反轉成關閉，或反之。
結合代表現有技術系統的圖3B(i)中的圖表和代表本發明機械10的圖3B(ii)，參照圖3A中的圖表可清楚地看到，在本發明的機械中，在TDC-90°之間，活塞36相對現有技術要明顯地減緩，相應活塞的速度差由畫有垂影線的區域表示，還可看到，在區域90°-270°之間，活塞36相對現有技術要明顯地加快，這一相對現技術系統的加速由橫影線所畫的區域表示。因此，在總體活塞位移保持不變的同時，在活塞周期中的分布，從而也就是其運行，如下文將說明的那樣，在本發明中的要遠比現技術中的有效。
活塞在TDC附近移動緩慢是十分的有利，因為這使閥門有時間完全打開或關閉，使它們的性能有效。這同時也降低閥門的噪聲水平及其磨損，還進一步使小型泵或發動機能在較高的轉速(RPM)下運行，從而提供更高的性能。換而言之，活塞在TDC的上述減緩使閥門調節更為有效，因為閥門的開、關與常規曲柄機構，諸如汽油機，相比可在周期的更長部分進行。這使流體的每轉排量與已知泵相比得以增加。
這一特點是藉助曲柄構件50通過運動傳送構件18(或反之)進行運作而達到的，特別是通過在TDC時飛輪22，從而也就是運動傳送構件18的大的角向轉動而達到的。由於在TDC附近，曲柄構件50的端部54與連杆38位於其端部40和其聯結曲柄構件的樞軸轉動接頭60之間的縱向軸線26對準，當曲柄構件50與運動傳送構件18一起擺動過一個弧度時，就產生連杆38的微小軸向移動，從而產生連杆軸向速度的降低。
本發明的特點還在於其結構布局，特別是底殼部分11與馬達16的殼體連接，再進而聯合起來以支承第四樞軸68，並限定汽缸24的嵌套空穴。上殼部分13基本為底殼部分11的蓋，對於機械10的運行是不起作用的。閥板15用螺絲72(圖2A和2B)與上殼部分13和底殼部分11連接。
現在請參照圖4A和4B，可看到，將馬達16的中心從位置A(圖4A)按箭頭C的方向(圖4A)徑向向外並向前移動至位置B(圖4B)，可以減少活塞衝程，從而減少泵的排量。
如圖4A所示，動力輸出軸20最初是對準的，即其旋轉軸線21與縱向軸線26相交。在此位置上，活塞36沿著汽缸24的全軸長移動，從而提供機械可利用的最大位移。但是，從圖4B可看到，動力輸出軸20的位置已在徑向向外和徑前方向移動，從而使旋轉軸線21不再與縱向軸線26相交。在此位置，活塞36的最朝後的位置處於汽缸24的後端25之前，因而活塞衝程或位移縮減。
動力輸出軸的調節是通過改變整個動力源16相對殼體部分11的相對位置而獲得的。這可通過設置若干螺絲孔，在圖4A和4B中示意地以80和80』表示，螺絲類的緊固件82可插入於其中，或者通過任何其它適當機械來達到。
動力輸出軸20相對軸線26和活塞36位置的重新布置在不改變TDC的情況下縮減了活塞衝程，從而使泵能在不增加電力消耗的情況下產生更高的壓力或真空水平。這與常規曲柄機構不同，既不改變活塞連杆38的對準也不改變作用於其上的側向負載，因為這兩個因素都由對準構件52控制。
現請參照圖5，圖中展示了一個電動雙向或雙作用泵，總體用100表示。一般說，泵100與以上結合圖1-3加以示出和描述的泵10相似，因而此處不再詳細加以說明。泵100與任一圖1-2B中相同的部件在圖5中以相應標號表示，但增加上標(』)。
泵100與泵10不同在於，它是設計成雙向泵，因而在兩端都有閥板15』。因此，活塞36』可在兩個方向運行以泵送流體，從而，與機械10相比，使泵的輸出量增加一倍。
可看到，一般用102表示的、曲柄機構位於其中的後殼部分的體積比汽缸24』的體積要相對大。由於後殼部分102的體積相對較大，當殼體部分102中的壓力達到預定數值時，活塞36』在其返回衝程上運行以停止泵送，從而在往復期間僅僅擠壓和釋放工作流體。後殼部分102的內部是與殼體其餘部分一起加以氣密密封的，從而可起擴大汽缸24』體積的作用。這是通過在後殼部分102和活塞36』之間設置一個大的開口104而達到的，連杆38』通過此開口而延伸。
這一有效的擴大可用於使低的壓力或真空水平下的流量翻番，如果這一增加的流量消失，則壓力或真空上升。由此可意識到，作為雙向泵的泵100消耗單作用泵在高真空或壓力水平時的相同功率，其增加的大好處是低壓力/真空水平下增加的流量以及尺寸縮小的機構、泵和發動機。
在現有技術中，通常力圖將汽缸與機械殼體的其餘部分密封地隔開，因而在很多情況還要求連杆或活塞杆與殼體進行動力密封。在本實施例中，從而可意識到，不僅不要求設置所述的動力密封，而且後部體積可用作附加工作體積，從而增加機械的流體輸出。
這將意識到，因為在本發明描述的任一往復式機械的實施例中，活塞36(36』)和汽缸24(24』)之間的側向或徑向負載是微不足道的，因而汽缸和活塞不要求潤滑，且無磨損的風險。這種無潤滑、低摩擦機械產生的泵送效率是現有技術無法比擬的，同時熱量產生大大減少，因而強迫冷卻的需要也隨之減少。
本領域的普通技術人員將看到，本發明並不受限於以上展示實例的說明。相反，本發明的範圍僅由權利要求限定。
權利要求
1.一種運動轉換機構，它被設置在驅動裝置和從動裝置之間，以便在一個裝置中提供旋轉運動，而在另一裝置中提供往復運動，該運動轉換機構包括一個殼體；一個往復運動構件，它安裝成能沿縱向軸線進行往復運動，且具有能與裝置之一進行連接的第一端部；一個旋轉構件，它安裝成能圍繞一個旋轉軸線進行旋轉運動，且能與另一裝置進行連接；一個曲柄臂，它具有與所述旋轉構件樞轉地連接的第一端部，和與所述往復運動構件樞轉地連接的第二端部；以及一個對準構件，它橫越所述縱向軸線而延伸，並具有與所述往復運動構件樞轉地連接的第一端部，和與所述殼體樞轉地連接的第二端部，從而保持所述往復運動構件基本與所述縱向軸線同軸對準，且從而在其往復運動期間，基本避免對所述往復運動構件的側向負載。
2.如權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述往復運動構件包括一個橫向伸出杆；所述曲柄臂的所述第二端部在其與所述橫向伸出杆的接頭處與所述往復運動構件進行樞轉的連接；以及所述對準構件的所述第一端部與所述往復運動構件的所述橫向伸出杆的外端部進行樞轉的連接。
3.如權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述旋轉構件的所述旋轉軸線被設置成，在所述往復運動構件的上死點位置附近，所述曲柄臂的所述第一端部在位於所述往復運動構件的所述第一端部和其與所述曲柄臂的所述第二端部相連的所述樞軸轉動接頭之間的某一位置與所述往復運動構件的所述縱向軸線對準，從而引起所述往復運動構件的軸向速度在其上死點位置附近降低。
4.如權利要求3所述的機構，其特徵在於，所述旋轉構件的所述旋轉軸線可有選擇地放置在所述往復運動構件的所述縱向軸線的側向預定位置上，從而在其往復運動期間，改變所述往復運動構件位移的大小。
5.如權利要求1所述的機構，其特徵在於，所有的所述樞轉連接都是沿著相互平行，且與所述縱向軸線垂直的軸線布置的。
6.如權利要求1所述的機構，其特徵在於，所述往復運動構件的所述第一端部與可在活塞-汽缸組合件的汽缸內運動的活塞進行連接。
7.如權利要求6所述的機構，其特徵在於，活塞樞轉地與往復運動構件的所述第一端部連接。
8.如權利要求6所述的機構，其特徵在於，旋轉構件與流體泵中驅動活塞-汽缸組合件的驅動裝置連接。
9.如權利要求8所述的機構，其特徵在於，所述流體泵是一臺雙作用泵，其中所述往復運動構件在所述往復運動構件的每一相對端部與活塞-汽缸組合件連接。
10.如權利要求9所述的機構，其特徵在於，活塞-汽缸組合件中位於所述往復運動構件的一個端部的汽缸與活塞-汽缸組合件中位於所述往復運動構件的另一端部的汽缸可進行流體的聯通，且前者的體積大於後者。
11.如權利要求6所述的機構，其特徵在於，所述活塞-汽缸組合件構成驅動所述旋轉構件的驅動裝置。
12.如權利要求11所述的機構，其特徵在於，所述活塞-汽缸組合件驅動裝置是應用加壓流體驅動所述旋轉構件的流體發動機。
13.如權利要求12所述的機構，其特徵在於，所述活塞-汽缸組合件驅動裝置是一臺汽油發動機。
14.一種往復式機械，該機械包括一個殼體；一個包括汽缸和活塞的活塞-汽缸組合件，其中之一是一件固定於所述殼體的構件，而另一件則是能沿著所述固定構件的縱向軸線移動的構件；一個往復運動構件，它具有與所述移動構件連接的第一端部，並能沿所述縱向軸線往復運動；一個旋轉構件，它安裝成能圍繞一個旋轉軸線進行旋轉運動；一個曲柄臂，它具有與所述旋轉構件樞轉地連接的第一端部，和與所述往復運動構件樞轉地連接的第二端部；和一個對準構件，它橫越所述縱向軸線而延伸，並具有與所述往復運動構件樞轉地連接的第一端部，和與所述殼體樞轉地連接的第二端部，從而保持所述往復運動構件基本與所述縱向軸線同軸對準，且從而在其往復運動期間基本避免所述往復運動構件的側向負載。
15.如權利要求14所述的機械，其特徵在於，所述往復運動構件包括一個橫向伸出杆；所述曲柄臂的所述第二端部在其與所述橫向伸出杆的接頭處與所述往復運動構件進行樞轉的連接；以及所述對準構件的所述第一端部與所述往復運動構件的所述橫向伸出杆的外端部進行樞轉的連接。
16.如權利要求14所述的機械，其特徵在於，所述旋轉構件的所述旋轉軸線被設置成，在所述往復運動構件的上死點位置附近，所述曲柄臂的所述第一端部在位於所述往復運動構件的所述第一端部和其與所述曲柄臂的所述第二端部相連的樞軸轉動接頭之間的某一位置與所述往復運動構件的所述縱向軸線對準，從而引起所述往復運動構件的軸向速度在其上死點位置附近降低。
17.如權利要求16所述的機械，其特徵在於，所述旋轉構件的所述旋轉軸線可有選擇地放置在所述往復運動構件的所述縱向軸線的側向預定位置上，從而在其往復運動期間，改變所述往復運動構件位移的大小。
18.如權利要求14所述的機械，其特徵在於，所有的所述樞轉連接都是沿著相互平行，且與所述縱向軸線垂直的軸線布置的。
19.如權利要求14所述的機械，其特徵在於，所述活塞是所述位移構件，而所述汽缸固定在所述殼體上。
20.如權利要求19所述的機械，其特徵在於，所述活塞樞轉地與所述往復運動構件的所述第一端部連接。
21.如權利要求19所述的機械，其特徵在於，所述旋轉構件與流體泵的所述汽缸內驅動所述活塞的驅動裝置進行連接。
22.如權利要求21所述的機械，其特徵在於，所述流體泵是一臺雙作用泵，其中所述往復運動構件在所述往復運動構件的每一相對端部與一個活塞連接，並驅動在所述往復運動構件另一端部的、固定於所述殼體的汽缸內的所述活塞。
23.如權利要求22所述的機械，其特徵在於，位於所述往復運動構件一個端部的所述汽缸與位於所述往復運動構件另一端部的所述汽缸可進行流體的聯通，且前者體積大於後者。
24.如權利要求19所述的機械，其特徵在於，所述活塞-汽缸組合件構成驅動所述旋轉構件的驅動裝置。
25.如權利要求23所述的機械，其特徵在於，所述活塞和汽缸是應用加壓流體驅動所述旋轉構件的流體發動機的部件。
26.如權利要求14所述的機械，其特徵在於，所述活塞和汽缸是汽油發動機驅動裝置的部件。
27.一臺往復泵，該泵包括一個殼體；一個包括汽缸和活塞的活塞-汽缸組合件，構件之一固定於所述殼體，而另一構件能沿著所述固定構件的縱向軸線移動以泵送流體；一個往復運動構件，它具有與所述移動構件連接的第一端部，並能沿所述縱向軸線往復運動；一個旋轉構件，它安裝成能圍繞一個旋轉軸線進行旋轉運動，且與一個驅動裝置連接；一個曲柄臂，它具有與所述旋轉構件樞轉連接的第一端部，和與所述往復運動構件樞轉連接的第二端部；以及一個對準構件，它橫越所述縱向軸線而延伸，並具有與所述往復運動構件樞轉連接的第一端部，和與所述殼體樞轉連接的第二端部，從而保持所述往復運動構件基本與所述縱向軸線同軸對準，且從而在其往復運動期間，基本避免所述往復構件的側向負載。
28.如權利要求27所述的泵，其特徵在於，所述往復運動構件包括一個橫向伸出杆；所述曲柄臂的所述第二端部在其與所述橫向伸出杆的接頭處與所述往復運動構件進行樞轉的連接；以及所述對準構件的所述第一端部與所述往復運動構件的所述橫向伸出杆的外端部樞轉地連接。
29.如權利要求27所述的泵，其特徵在於，所述旋轉構件的所述旋轉軸線被設置成，在所述往復運動構件的上死點位置附近，所述曲柄臂的所述第一端部在位於所述往復運動構件的所述第一端部和其與所述曲柄臂的所述第二端部相連的樞轉接頭之間的某一位置與所述往復運動構件的所述縱向軸線對準，從而引起所述往復運動構件的軸向速度在其上死點位置附近降低。
30.如權利要求29所述的泵，其特徵在於，所述旋轉構件的所述旋轉軸線可有選擇地放置在所述往復運動構件的所述縱向軸線的側向預定位置上，從而在其往復運動期間，改變所述往復運動構件位移的大小。
31.如權利要求27所述的泵，其特徵在於，所述流體泵是一臺雙作用泵，其中所述往復運動構件在所述往復運動構件的每一相對端部與一個活塞連接，並驅動在所述往復運動構件另一端部的、固定於所述殼體的汽缸內的所述活塞。
32.如權利要求31所述的泵，其特徵在於，位於所述往復運動構件一個端部的所述汽缸與位於所述往復運動構件另一端部的所述汽缸可進行流體的聯通，且前者體積大於後者。
33.一臺驅動負載的發動機，該發動機包括一個殼體；一個包括汽缸和活塞的活塞-汽缸組合件，構件之一固定於所述殼體，而另一構件能沿著所述固定構件的縱向軸線移動，用作所述發動機的驅動裝置；一個往復運動構件，它具有與所述移動構件連接的第一端部，並能沿所述縱向軸線往復運動；一個旋轉構件，它安裝成能圍繞一個旋轉軸線進行旋轉運動，並連接負載；一個曲柄臂，它具有與所述旋轉構件樞轉連接的第一端部，和與所述往復運動構件樞轉連接的第二端部；以及一個對準構件，它橫越所述縱向軸線而延伸，並具有與所述往復運動構件樞轉地連接的第一端部，和與所述殼體樞轉地連接的第二端部，從而保持所述往復運動構件基本與所述縱向軸線同軸對準，且從而在其往復運動期間，基本避免所述往復構件的側向負載。
34.如權利要求33所述的發動機，其特徵在於，所述往復運動構件包括一個橫向伸出杆；所述曲柄臂的所述第二端部在其與所述橫向伸出杆的接頭處與所述往復運動構件進行樞轉的連接；以及所述對準構件的所述第一端部與所述往復運動構件的所述橫向伸出杆的外端部樞轉地連接。
35.如權利要求33所述的發動機，其特徵在於，所述旋轉構件的所述旋轉軸線被設置成，在所述往復運動構件的上死點位置附近，所述曲柄臂的所述第一端部在位於所述往復運動構件的所述第一端部和其與所述曲柄臂的所述第二端部相連的樞軸轉動接頭之間的某一位置與所述往復運動構件的所述縱向軸線對準，從而引起所述往復運動構件的軸向速度在其上死點位置附近降低。
36.如權利要求33所述的發動機，其特徵在於，所述活塞是所述移動構件，而所述汽缸固定於所述殼體。
37.如權利要求36所述的發動機，其特徵在於，所述活塞和汽缸是汽油發動機的驅動裝置的部件。
全文摘要
一種運動轉換機械,它被設置在驅動裝置和從動裝置之間,以便在一個裝置中提供旋轉運動,而在另一個裝置中提供往復運動,該機構包括:一個殼體(11,13);一個往復運動構件(40),它被安裝成能沿縱向軸線進行往復運動,且具有能與裝置之一進行連接的第一端部;一個旋轉構件(22),它被安裝成能圍繞一條旋轉軸線進行旋轉運動,且能與另一裝置進行連接,一個曲柄臂(50),它具有與旋轉構件樞轉連接的第一端部,和與往復運動構件樞轉連接的第二端部;以及一個對準構件(52),它橫越縱向軸線而延伸,並具有與往復運動構件樞轉連接的第一端部,和與殼體樞轉連接的第二端部,從而保持往復運動構件基本與縱向軸線同軸對準,且從而在其往復運動期間,基本避免往復運動構件的側向負載。
文檔編號F01B9/02GK1195391SQ97190695
公開日1998年10月7日 申請日期1997年4月3日 優先權日1996年4月16日
發明者卡爾梅利·阿達汗 申請人:卡爾梅利·阿達汗