套筒活塞傳動裝置的製作方法
2023-05-13 23:16:21 5
專利名稱：套筒活塞傳動裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種套筒活塞傳動裝置，屬機械傳動技術領域。
背景技術：
介紹。本發明人發明的中國實用新型專利CN93226574.X雙活塞傳動裝置，是一種能代替曲柄-連杆機構實現往復運動和旋轉運動相互轉換的傳動裝置，它有無不平衡的離心慣性力、傳動效率高、輸出轉矩均勻、另件少、體積小、壽命長和能用來組合成多缸組的雙活塞傳動裝置等優點，但在單缸組運行時，作用在它的活塞上的往復慣性力無法抵消，此外，在一個活塞行程下，只能獲得一個缸的工作容積，空間利用率低。
本實用新型的目的是推出一種套筒活塞傳動裝置，該裝置有背景技術的優點，卻沒有背景技術的缺點。
本實用新型的另一個目的是推出一種由多個套筒活塞傳動裝置組成的多缸組套筒活塞傳動裝置。
圖1是套筒活塞傳動裝置的結構示意圖，其中1是缸體，2是活塞，3是傳動軸，4是傳動輪，5是機座，6是軸承，7是定位凸緣，8是支承凸緣，9是雙凸緣座，10是套筒活塞，11是封閉曲線溝槽，12是定位滑槽。圖2是圖1中AA處的截面圖A-A。圖3是封閉曲線溝槽11的中心線展開圖，其中S是活塞行程，ω是傳動軸3轉過的圓周角。圖4是雙凸緣座9的一種變形結構的示意圖，其中13是支承凸緣座，14是調整蝶栓。圖5是圖4中BB處的截面圖B-B。圖6是多缸組套筒活塞傳動裝置的結構示意圖，其中15是中心輪軸，16是中心輪軸軸承，17是中心輪。圖7是圖6中C C處的截面圖C-C。圖1和6中未示出缸體1上的缸蓋。
現結合
本實用新型的技術內容。
本實用新型涉及的套筒活塞傳動裝置，主要包括缸體1，活塞2，傳動軸3，傳動輪4，機座5，軸承6，支承凸緣8。它還包括定位凸緣7，雙凸緣座9，套筒活塞10。二個活塞2分別固定在傳動軸3的兩端，傳動輪4固定在傳動軸3的中部，傳動軸3支承在固定於機座5上的二個軸承6上。傳動輪4是齒輪、摩擦輪、鏈輪或帶輪。軸承6是滾動軸承或滑動軸承。活塞2的柱面上制有封閉曲線溝槽11，雙凸緣座9固定在套筒活塞10上，套筒活塞10藉助介於封閉曲線溝槽11與雙凸緣座9之間的支承凸緣8套裝在活塞2上。封閉曲線溝槽11的截面和雙凸緣座9的一個端面分別是半圓和凹球面，支承凸緣8是與它們匹配的球體。缸體1的內壁的柱面上制有長度不小於套筒活塞10的行程S的、與缸體1的中心軸線平行的定位滑槽12，缸體1藉助介於雙凸緣座9與定位滑槽12之間的定位凸緣7套裝在套筒活塞10上，並以其中心軸線與傳動軸3的中心軸線重合的方式固定於機座5。定位滑槽12的截面和雙凸緣座9的另一個端面分別是半圓和凹球面，定位凸緣7是與它們匹配的球體，定位滑槽12的截面可是矩形或正方形，雙凸緣座9由支承凸緣座13和調整螺栓14代替，定位凸緣7由形狀為長方體或正方體的支承凸緣13的端部代替。傳動軸3與軸承6構成使傳動軸3及其上的活塞2隻能作旋轉運動的約束機構；支承凸緣8與封閉曲線溝槽11構成使套筒活塞10在活塞2上只能作與活塞2一起旋轉運動的或作相對於活塞2的往復和旋轉複合運動的約束機構；定位凸緣7與定位滑槽12構成使套筒活塞10在缸體1中只能作往復運動的約束機構。上述三個機構聯合構成使活塞2和套筒活塞10隻能同時分別作旋轉運動和往復運動的約束機構。定位凸緣7、雙凸緣座9的個數及定位滑槽12的道數均與支承凸緣8的個數相等，支承凸緣8的個數與封閉曲線溝槽11上形狀完全相同的曲線段段數N相等或後者是前者的整數倍，支承凸緣8的個數大於1時，雙凸緣座9應均勻分布在套筒活塞10的同一橫截面上，定位滑槽12應均勻分布在缸體1的內壁的柱面上。二封閉曲線溝槽11的包含形狀完全相同的曲線段段數N相等，二封閉曲線溝槽11的中心線展開曲線形狀相同，互成軸對稱關係，即把圖2沿橫坐標軸，即ω軸對摺，二展開曲線會重合在一起。
當輸入轉矩施加於傳動輪4時，傳動軸3和二個活塞2因獲得驅動而旋轉，二個套筒活塞10隨之作往復運動。傳動輪4每旋轉一周，套筒活塞10往復運動N次。由於在任何時刻二個套筒活塞10的速度大小相等，方向相反，作用在二個套筒活塞10上的往復慣性力大小相等，方向相反，所以作用在機座5上的往復慣性合力為零。上述工作方式使本實用新型涉及的套筒活塞裝置適於作壓縮機、真空泵和液壓泵等。
當二個套筒活塞10分別位於二個缸體1的外端，即缸體1的缸壁與套筒活塞10圍成的體積為最小時，同時向二個套筒活塞10的外端面施加推力，如氣體燃料的爆破力，當二個套筒活塞10分別位於二個缸體1的內端，即活塞2與套筒活塞10的內壁圍成的體積為最小時，同時向二個套筒活塞10的內端面施加推力，如氣體燃料的爆破力，二個套筒活塞10因受到驅動而作往復運動，傳動輪4隨之旋轉。每個套筒活塞10每往復運動一次，受到二次驅動，宛如每個缸體1起二個缸的作用，換言之，在一個活塞行程S下，從一個缸能獲得二個缸的工作容積，空間利用率高。套筒活塞10每往復N次，套筒活塞10受到2N次驅動，傳動輪4旋轉一周，輸出轉矩較均勻。上述工作方式使本實用新型涉及的套筒活塞傳動裝置適於作內燃機、油馬達等。
實施例1(N＝2)作壓縮機時，輸入轉矩施加於傳動輪4，傳動輪4和套筒活塞10分別作旋轉和往復的運動，傳動輪4每旋轉一周，套筒活塞10往復二次。
作內燃機時，推力輪流施加於套筒活塞10的外端面和內端面，套筒活塞10和傳動輪4分別作往復和旋轉的運動，套筒活塞10每往復二次，傳動輪4旋轉一周。
用多個套筒活塞傳動裝置可組成多缸組套筒活塞傳動裝置，以增加裝置的總工作容積，進一步改善工作的平穩性和輸出轉矩的均勻性，提高產品的系列化和通用化。多缸組套筒活塞傳動裝置的組數與缸數之比為1∶4，缸數指作內燃機時能產生推力的缸體的個數，是實際缸體1的個數的2倍，組數為大於1的正整數。組合時需增加中心輪軸15，中心輪軸軸承16，中心輪17和擴大了的機座5，多個套筒活塞傳動裝置均勻分布在中心輪軸15的四周，固定於擴大了的機座5，多個套筒活塞傳動裝置各自的傳動輪4與中心輪17構成傳輸旋轉運動的約束機構，傳動輪4和中心輪17為齒輪或鏈輪。
實施例2(N＝2，組數＝4，缸數＝16)十六缸四組套筒活塞傳動裝置由四個套筒活塞傳動裝置，中心輪軸15，中心輪軸軸承16，中心輪17和擴大了的機座5組成，四個套筒活塞傳動裝置均勻地固定在擴大了的機座5的中心輪軸15的四周，中心輪17和傳動輪4為齒輪，四隻傳動輪4與中心輪17嚙合，傳動比，即中心輪17的齒數與傳動輪4的齒數之比為3∶4。傳動輪4和中心輪17可改用鏈輪，只是佔據的空間較大。本實施例的功能和工作原理與套筒活塞傳動裝置的相同，這裡就不重複了。本實施例的性能比套筒活塞傳動裝置的更為優越，汽缸或液缸總工作容積是套筒活塞傳動裝置的四倍，中心輪17每旋轉一周，受到十二次推力的驅動，所以本實施例作二衝程內燃機時，從中心輪17輸出的轉矩，不僅強大，而且均勻。
與
背景技術：
相比，本實用新型有以下優點1.在相同的活塞運動空間內，汽缸或液缸有效工作容積增加一倍。
2.既無不平衡的離心慣性力，又無不平衡的往復慣性力，輸出轉矩大而均勻，工作平穩，機振極小，由機振引起的噪音極低。
3.結構緊湊，布局合理，體積小，另件少，無大型複雜的另件，製造方便，造價低廉。
4.傳動效率高，摩擦耗功小，機件磨損少，壽命長。
5.可組成多缸組套筒活塞傳動裝置，使汽缸或液缸的總工作容積成倍增加，運轉極為平穩，輸出轉矩極為均勻，有助於實現產品的系列化和通用化。
上述優點使本實用新型特別適於用來作內燃機(汽車、摩託車、船舶、輕型飛機等交通工具的發動機)，油馬達，壓縮機(冰箱、氣泵等設備的壓縮機)，真空泵，液壓泵(如油泵、水泵)，動力機-泵聯合機組。本實用新型易於實施，用途大，涉及面遍布工業、農業、交通運輸、建築、國防等國民經濟領域，潛在的經濟和社會效益巨大，是一項發展前景光明的新產品。
權利要求1.本實用新型涉及的套筒活塞傳動裝置，主要包括缸體1，活塞2，傳動軸3，傳動輪4，機座5，軸承6，支承凸緣8，其特徵在於，它還包括定位凸緣7，雙凸緣座9，套筒活塞10，二個活塞2分別固定在傳動軸3的兩端，傳動輪4固定在傳動軸3的中部，傳動軸3支承在固定於機座5上的二個軸承6上，傳動輪4是齒輪、摩擦輪、鏈輪或帶輪，軸承6是滾動軸承或滑動軸承，活塞2的柱面上制有封閉曲線溝槽11，雙凸緣座9固定在套筒活塞10上，套筒活塞10藉助介於封閉曲線溝槽11與雙凸緣座9之間的支承凸緣8套裝在活塞2上，封閉曲線溝槽11的截面和雙凸緣座9的一個端面分別是半圓和凹球面，支承凸緣8是與它們匹配的球體，缸體1的內壁的柱面上制有長度不小於套筒活塞10的行程S的、與缸體1的中心軸線平行的定位滑槽12，缸體1藉助介於雙凸緣座9與定位滑槽12之間的定位凸緣7套裝在套筒活塞10上，並以其中心軸線與傳動軸3的中心軸線重合的方式固定於機座5，定位滑槽12的截面和雙凸緣座9的另一個端面分別是半圓和凹球面，定位凸緣7是與它們匹配的球體，定位滑槽12的截面可是矩形或正方形，雙凸緣座9由支承凸緣座13和調整螺栓14代替，定位凸緣7由形狀為長方體或正方體的支承凸緣13的端部代替，傳動軸3與軸承6構成使傳動軸3及其上的活塞2隻能作旋轉運動的約束機構，支承凸緣8與封閉曲線溝槽11構成使套筒活塞10在活塞2上只能作與活塞2一起旋轉運動的或作相對於活塞2的往復和旋轉複合運動的約束機構，定位凸緣7與定位滑槽12構成使套筒活塞10在缸體1中只能作往復運動的約束機構，上述三個機構聯合構成使活塞2和套筒活塞10隻能同時分別作旋轉運動和往復運動的約束機構，定位凸緣7、雙凸緣座9的個數及定位滑槽12的道數均與支承凸緣8的個數相等，支承凸緣8的個數與封閉曲線溝槽11上形狀完全相同的曲線段的段數相等或後者是前者的整數倍，支承凸緣8的個數大於1時，雙凸緣座9應均勻分布在套筒活塞10的同一橫截面上，定位滑槽12應均勻分布在缸體1的內壁的柱面上，二封閉曲線溝槽11的包含形狀完全相同的曲線段段數N相等，二封閉曲線溝槽11的中心線展開曲線形狀相同，互成軸對稱關係。
2.根據權利要求1所述的套筒活塞傳動裝置，其特徵在於，N＝2。
3.根據權利要求1所述的套筒活塞傳動裝置，其特徵在於，多個套筒活塞傳動裝置組成多缸組套筒活塞傳動裝置，組合時增加中心輪軸15，中心輪軸軸承16，中心輪17和擴大了的機座5，多個套筒活塞傳動裝置均勻分布在中心輪軸15的四周，固定於擴大了的機座5，多個套筒活塞傳動裝置各自的傳動輪4與中心輪17輪構成傳輸旋轉運動的約束機構，傳動輪4和中心輪17為齒輪或鏈輪。
4.根據權利要求1，2和3所述的套筒活塞傳動裝置，其特徵在於，多缸組套筒活塞傳動裝置是十六缸四組套筒活塞傳動裝置，由四個套筒活塞傳動裝置，中心輪軸15，中心輪軸軸承16，中心輪17和擴大了的機座5組成，四個套筒活塞傳動裝置均勻地固定在擴大了的機座5的中心輪軸15的四周，中心輪17和傳動輪4為齒輪，四隻傳動輪4與中心輪17嚙合，傳動比，即中心輪17的齒數與傳動輪4的齒數之比為3∶4，傳動輪4和中心輪17可改用鏈輪。
專利摘要一種套筒活塞傳動裝置，屬機械傳動技術領域，主要包括缸體1，活塞2，傳動軸3，傳動輪4，機座5，軸承6，定位凸緣7，支承凸緣8，雙凸緣座9，套筒活塞10，能實現往復運動和旋轉運動相互轉換，工作時無不平衡的往復慣性力，機振小，噪音低，汽缸或液缸有效工作容積大，輸出轉矩大而平穩，用多個本裝置可組成多缸組套筒活塞傳動裝置，特別適於用來作內燃機，油馬達，壓縮機，真空泵，液壓泵和動力機一泵聯合機組。
文檔編號F16J1/24GK2249333SQ9524366
公開日1997年3月12日 申請日期1995年3月29日 優先權日1995年3月29日
發明者王關林 申請人:王關林