專利名稱：組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及熱能與動力領(lǐng)域，尤其是一種組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)。
技術(shù)背景[0002]無論是傳統(tǒng)活塞式發(fā)動機或傳統(tǒng)氣體壓縮機，在壓縮過程中由于缸徑相對比較 大，很難使被壓縮的氣體中的熱量得以有效散出，所以壓縮過程中的壓縮功功耗較大。 缸徑較大的機構(gòu)也很難適用于缸內(nèi)壓力大幅度增加的壓縮過程或缸內(nèi)壓力大幅度增加的 發(fā)動機的爆炸作功沖程。然而，如果單純將氣缸缸徑縮小，為保證一定的排氣量，必須 增加曲軸的長度，曲軸長度的增加會帶來很多問題。為此，需要發(fā)明一種小缸徑、大行 程，而且曲軸長度適當(dāng)?shù)幕钊鷻C構(gòu)。發(fā)明內(nèi)容[0003]為了解決上述問題，本實用新型提出的技術(shù)方案如下[0004]一種組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，包括氣缸、滑動塞結(jié)構(gòu)體和曲柄銷軸頸，至少兩 個所述氣缸按軸線平行設(shè)置，在每個所述氣缸內(nèi)設(shè)置一個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體，每個所述 滑動塞結(jié)構(gòu)體分別與垂直承載結(jié)構(gòu)體連接；[0005]在所述垂直承載結(jié)構(gòu)體上設(shè)置連桿銷軸，所述連桿銷軸與主連桿的一端擺動連 接，所述主連桿的另一端與曲柄銷軸頸轉(zhuǎn)動連接；或在所述垂直承載結(jié)構(gòu)體上按與所述 氣缸的軸線相垂直的方向設(shè)連動式滑道，在所述連動式滑道上設(shè)滑塊，所述滑塊與所述 連動式滑道滑動連接，在所述滑塊上設(shè)曲柄銷軸頸孔，所述曲柄銷軸頸孔與曲柄銷軸頸 轉(zhuǎn)動連接。[0006]一部分所述滑動塞結(jié)構(gòu)體與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體固連，另一部分所述滑動塞結(jié) 構(gòu)體與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體在所述氣缸的軸線垂直方向上滑動連接；或一部分所述滑動 塞結(jié)構(gòu)體與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體固連，另一部分所述滑動塞結(jié)構(gòu)體與所述垂直承載結(jié)構(gòu) 體萬向連接。[0007]所述滑動塞結(jié)構(gòu)體設(shè)為活塞連桿機構(gòu)。[0008]所述滑動塞結(jié)構(gòu)體設(shè)為柱塞；或所述滑動塞結(jié)構(gòu)體設(shè)為活塞結(jié)構(gòu)桿。[0009]在設(shè)有所述連動式滑道的結(jié)構(gòu)中，一部分所述氣缸和另一部分所述氣缸對置設(shè) 置，所有所述滑動塞結(jié)構(gòu)體與同一所述垂直承載結(jié)構(gòu)體連接，構(gòu)成對置設(shè)置組合氣缸活 塞曲柄機構(gòu)。[0010]在設(shè)有所述曲柄銷軸頸孔的結(jié)構(gòu)中，所述滑動塞結(jié)構(gòu)體的直徑、所述滑動塞結(jié) 構(gòu)體的組合體的寬度和所述垂直承載結(jié)構(gòu)體的寬度均小于與同一個所述曲柄銷軸頸所對 應(yīng)的兩個曲柄之間的距離。[0011]設(shè)置定位滑道，所述垂直承載結(jié)構(gòu)體或與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體固連的定位結(jié)構(gòu) 體與所述定位滑道在與所述氣缸平行的方向上滑動接觸。[0012]至少兩個所述氣缸按軸線共線設(shè)置構(gòu)成所述氣缸相互套裝設(shè)置的結(jié)構(gòu)，在所述氣缸相互套裝設(shè)置的結(jié)構(gòu)中，除一個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體之外的其他所述滑動塞結(jié)構(gòu)體設(shè) 為環(huán)狀滑動塞結(jié)構(gòu)體。[0013]與同一個所述垂直承載結(jié)構(gòu)體連接的所述滑動塞結(jié)構(gòu)體的工作相位設(shè)為不同。[0014]在將所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)設(shè)為發(fā)動機用組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)的機構(gòu) 中，全部或部分所述氣缸共用一個燃燒室。[0015]本實用新型所謂的滑動塞結(jié)構(gòu)體是指與氣缸滑動密封配合的塞狀結(jié)構(gòu)體，其功 能相當(dāng)于活塞連桿機構(gòu)，它可以是活塞連桿機構(gòu)，可以是柱塞，也可以是活塞結(jié)構(gòu)桿， 所謂活塞結(jié)構(gòu)桿是指將活塞和連接桿固連的結(jié)構(gòu)件；所謂環(huán)狀滑動塞結(jié)構(gòu)體是指設(shè)為環(huán) 形的滑動塞結(jié)構(gòu)體；所謂垂直承載結(jié)構(gòu)體是指將兩個或兩個以上的所述滑動塞結(jié)構(gòu)體相 互連接的結(jié)構(gòu)件，其目的是使這些所述滑動塞結(jié)構(gòu)體在同一所述曲柄銷軸頸直接作用下 或經(jīng)主連桿作用下共同往復(fù)運動，并在所述滑動塞結(jié)構(gòu)體和所述曲柄銷軸頸之間承載和 傳遞作用力；所謂主連桿是指將所述垂直承載結(jié)構(gòu)體和所述所述曲柄銷軸頸相互連接的 連桿；所謂連動式滑道是指除在所設(shè)定的滑動方向上與所述滑塊滑動接觸外，在其他方 向上與所述滑塊連動的滑道，即所述連動式滑道在所述氣缸的軸線方向上與所述滑塊連 動進行往復(fù)運動，在所述氣缸的軸線的垂直方向上與所述滑塊滑動接觸；所謂滑動塞結(jié) 構(gòu)體的組合體是指兩個或多個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體所構(gòu)成的整體；所謂的“所述滑動塞 結(jié)構(gòu)體的直徑、所述滑動塞結(jié)構(gòu)體的組合體的寬度和所述垂直承載結(jié)構(gòu)體的寬度均小于 與同一個所述曲柄銷軸頸所對應(yīng)的兩個所述曲柄之間的距離”是為了實現(xiàn)使所述垂直承 載結(jié)構(gòu)體及與其相連的所述滑動塞結(jié)構(gòu)體能夠進入與其相對應(yīng)的兩個曲柄之間，從而降 低整個機構(gòu)的高度，這實質(zhì)上是用滑塊、滑道代替了與曲柄銷軸頸連接的連桿；所謂的“與同一個所述垂直承載結(jié)構(gòu)體連接的所述滑動塞結(jié)構(gòu)體的工作相位設(shè)為不同”是指兩 個或多個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體共同趨近于上止點時，其中一部分是處在壓縮沖程，而另一 部分則處在排氣沖程，同理兩個或多個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體共同趨近于下止點時，其中一 部分是處在吸氣沖程，而另一部分則處在作功沖程，其目的是為了實現(xiàn)機構(gòu)的動平衡。[0016]本實用新型中的氣缸直徑可以設(shè)為相同，也可以設(shè)為不同。[0017]本實用新型所公開的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)可以在對氣體進行壓縮的進程中對 被壓縮氣體進行高效冷卻，大幅度降低壓縮功耗，能夠?qū)崿F(xiàn)低增溫壓縮、近恒溫壓縮或 恒溫壓縮，所謂的低增溫壓縮是指在壓縮進程中有效地對被壓縮氣體進行冷卻使壓縮后 的氣體壓力高而溫度處于相對較低的水平，所謂近恒溫壓縮是指在壓縮過程中被壓縮氣 體的溫度處于近乎不增加的狀態(tài)。[0018]本實用新型所謂的對置設(shè)置組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)是指所述氣缸對置設(shè)置、所 述滑動塞結(jié)構(gòu)體對置設(shè)置，所述滑動塞結(jié)構(gòu)體按其所在位置與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體的上 部連接或與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體的下部連接；此處的上部和下部是指以滑道為界限的兩 側(cè)。[0019]所謂連接是指直接連接、間接連接。[0020]本實用新型所公開的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)可以用作壓氣機(如空氣壓縮機 等)，也可以用作活塞式發(fā)動機，特別是可以用于缸內(nèi)壓力大幅度提高的壓氣機和發(fā)動 機。[0021]本實用新型所公開的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)由于缸徑可大幅度縮小，相當(dāng)于缸內(nèi)被壓縮氣體的可以冷卻的界面增大，因此可以實現(xiàn)對缸內(nèi)被壓縮氣體的高效冷卻。[0022]本實用新型所公開的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)的氣缸直徑也可以與傳統(tǒng)的氣缸直 徑相當(dāng)，在這種情況下可以實現(xiàn)氣缸的矩陣式排列方式，可以改變缸數(shù)較多的發(fā)動機長 而窄的傳統(tǒng)模式，實現(xiàn)發(fā)動機的寬度接近長度、等于長度，甚至大于長度的氣缸排列方 式，為優(yōu)化曲軸長度，氣缸排列方式和優(yōu)化發(fā)動機長寬比提供一種新的選擇。[0023]本實用新型的有益效果如下[0024]1、本實用新型能夠大幅度提高氣缸內(nèi)被壓縮氣體的冷卻效率，減少壓縮功耗。[0025]2、由于缸徑可以大幅度降低，所以適合于缸內(nèi)壓力大幅度提高的機構(gòu)。


[0026]圖1為本實用新型的實施例1的示意圖；[0027]圖2為本實用新型的實施例2的示意圖；[0028]圖3為圖1或圖2的A-A剖視圖；[0029]圖4為圖2的M向視圖；[0030]圖5為本實用新型的實施例3的示意圖；[0031]圖6為本實用新型的實施例4的示意圖；[0032]圖7為本實用新型的實施例5的示意圖；[0033]圖8為圖7的Q-Q剖視圖；[0034]圖9為本實用新型的實施例6的示意圖；[0035]圖10為本實用新型的實施例7的示意圖；[0036]圖11為本實用新型的實施例8的示意圖；[0037]圖12為圖11的B-B剖視圖；[0038]圖13和圖14為本實用新型的實施例9的示意圖[0039]圖15為本實用新型的實施例10的示意圖；[0040]圖16為本實用新型的實施例11的示意圖；[0041]圖17為圖16的W-W剖視圖；[0042]圖18為本實用新型的實施例12的示意圖。
具體實施方式
[0043]實施例1[0044]如圖1和圖3所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，包括氣缸1、滑動塞結(jié)構(gòu)體2和曲 柄銷軸頸3，至少兩個氣缸1按軸線平行設(shè)置，在每個氣缸1內(nèi)設(shè)置一個滑動塞結(jié)構(gòu)體 2，每個滑動塞結(jié)構(gòu)體2分別與垂直承載結(jié)構(gòu)體4連接，在垂直承載結(jié)構(gòu)體4上設(shè)置連桿 銷軸5，連桿銷軸5與主連桿6的一端擺動連接，主連桿6的另一端與曲柄銷軸頸3轉(zhuǎn)動 連接。滑動塞結(jié)構(gòu)體2設(shè)為柱塞202，與同一個垂直承載結(jié)構(gòu)體4連接的滑動塞結(jié)構(gòu)體2 的工作相位設(shè)為不同。[0045]實施例2[0046]如圖2、圖3和圖4所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，包括氣缸1、滑動塞結(jié)構(gòu)體2 和曲柄銷軸頸3，至少兩個氣缸1按軸線平行設(shè)置，在每個氣缸1內(nèi)設(shè)置一個滑動塞結(jié)構(gòu)體2，每個滑動塞結(jié)構(gòu)體2分別與垂直承載結(jié)構(gòu)體4連接，在所述垂直承載結(jié)構(gòu)體上按與 所述氣缸的軸線相垂直的方向設(shè)連動式滑道，在連動式滑道401上設(shè)滑塊405，滑塊405 與連動式滑道401滑動連接，在滑塊405上設(shè)曲柄銷軸頸孔8，曲柄銷軸頸孔8與曲柄銷 軸頸3轉(zhuǎn)動連接；滑動塞結(jié)構(gòu)體2的直徑A、滑動塞結(jié)構(gòu)體2的組合體的寬度和垂直承載 結(jié)構(gòu)體4的寬度B均小于與同一個曲柄銷軸頸3所對應(yīng)的兩個曲柄7之間的距離C。[0047]實施例3[0048]如圖5所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于一部分滑動塞 結(jié)構(gòu)體2與垂直承載結(jié)構(gòu)體4固連，另一部分滑動塞結(jié)構(gòu)體2與垂直承載結(jié)構(gòu)體4在氣缸 1的軸線垂直方向上滑動連接。[0049]實施例4[0050]如圖6所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于一部分滑動塞 結(jié)構(gòu)體2與垂直承載結(jié)構(gòu)體4固連，另一部分滑動塞結(jié)構(gòu)體2與垂直承載結(jié)構(gòu)體4萬向連 接。[0051]實施例5[0052]如圖7和圖8所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于設(shè)置定 位滑道402，垂直承載結(jié)構(gòu)體4與定位滑道402在與氣缸1平行的方向上滑動接觸，滑動 塞結(jié)構(gòu)體2設(shè)為活塞連桿機構(gòu)201。[0053]實施例6[0054]如圖9所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于滑動塞結(jié)構(gòu)體 2設(shè)為活塞結(jié)構(gòu)桿203。[0055]實施例7[0056]如圖10所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于滑動塞結(jié)構(gòu) 體2設(shè)為活塞連桿機構(gòu)201。[0057]實施例8[0058]如圖11和圖12所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于至少 兩個氣缸1按軸線共線設(shè)置構(gòu)成氣缸1相互套裝設(shè)置的結(jié)構(gòu)，在氣缸1相互套裝設(shè)置的結(jié) 構(gòu)中，除一個滑動塞結(jié)構(gòu)體2之外的其他滑動塞結(jié)構(gòu)體2設(shè)為環(huán)狀滑動塞結(jié)構(gòu)體206，并 設(shè)有外密封環(huán)9和內(nèi)密封環(huán)10。[0059]實施例9[0060]如圖13和圖14所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于在將 組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)設(shè)為發(fā)動機用組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)100的機構(gòu)中，全部或部分 氣缸1共用一個燃燒室。其中，圖13中兩個氣缸1共用一個燃燒室，圖14中四個氣缸 1共用一個燃燒室。[0061]實施例10[0062]如圖15所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例2的區(qū)別在于一部分氣缸 1和另一部分氣缸1對置設(shè)置，所有滑動塞結(jié)構(gòu)體2與同一垂直承載結(jié)構(gòu)體4連接，構(gòu)成 對置設(shè)置組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)2244。[0063]實施例11[0064]如圖16和圖17所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于設(shè)置定位滑道402，垂直承載結(jié)構(gòu)體4與定位滑道402在與氣缸1平行的方向上滑動接觸，所 述氣缸1單排設(shè)置，可縮短兩曲軸之間的距離。[0065]實施例12[0066]如圖18所示的組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其與實施例1的區(qū)別在于設(shè)置定位滑 道402，與垂直承載結(jié)構(gòu)體4固連的定位結(jié)構(gòu)體440與定位滑道402在與氣缸1平行的方 向上滑動接觸。
權(quán)利要求1.一種組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，包括氣缸(1)、滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)和曲柄銷軸頸 (3)，其特征在于至少兩個所述氣缸(1)按軸線平行設(shè)置，在每個所述氣缸(1)內(nèi)設(shè)置 一個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體0)，每個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)分別與垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)連 接；在所述垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)上設(shè)置連桿銷軸(5)，所述連桿銷軸(5)與主連桿(6)的 一端擺動連接，所述主連桿(6)的另一端與曲柄銷軸頸( 轉(zhuǎn)動連接；或在所述垂直承載 結(jié)構(gòu)體(4)上按與所述氣缸(1)的軸線相垂直的方向設(shè)連動式滑道G01)，在所述連動式 滑道(401)上設(shè)滑塊005)，所述滑塊(40 與所述連動式滑道(401)滑動連接，在所述 滑塊(405)上設(shè)曲柄銷軸頸孔(8)，所述曲柄銷軸頸孔⑶與曲柄銷軸頸(3)轉(zhuǎn)動連接。
2.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于一部分所述滑動塞結(jié)構(gòu) 體(2)與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)固連，另一部分所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)與所述垂直承載 結(jié)構(gòu)體(4)在所述氣缸(1)的軸線垂直方向上滑動連接；或一部分所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2) 與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)固連，另一部分所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體 ⑷萬向連接。
3.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)設(shè) 為活塞連桿機構(gòu)(201)。
4.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)設(shè) 為柱塞Q02)；或所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)設(shè)為活塞結(jié)構(gòu)桿(203)。
5.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于在設(shè)有所述連動式滑道 (401)的結(jié)構(gòu)中，一部分所述氣缸(1)和另一部分所述氣缸(1)對置設(shè)置，所有所述滑動 塞結(jié)構(gòu)體(2)與同一所述垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)連接，構(gòu)成對置設(shè)置組合氣缸活塞曲柄機構(gòu) (2244)。
6.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于在設(shè)有所述曲柄銷軸頸 孔⑶的結(jié)構(gòu)中，所述滑動塞結(jié)構(gòu)體⑵的直徑(A)、所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)的組合體的 寬度和所述垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)的寬度(B)均小于與同一個所述曲柄銷軸頸(3)所對應(yīng)的 兩個曲柄(7)之間的距離(C)。
7.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于設(shè)置定位滑道G02)，所 述垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)或與所述垂直承載結(jié)構(gòu)體(4)固連的定位結(jié)構(gòu)體(440)與所述定位 滑道(40 在與所述氣缸(1)平行的方向上滑動接觸。
8.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于至少兩個所述氣缸(1)按 軸線共線設(shè)置構(gòu)成所述氣缸(1)相互套裝設(shè)置的結(jié)構(gòu)，在所述氣缸(1)相互套裝設(shè)置的結(jié) 構(gòu)中，除一個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)之外的其他所述滑動塞結(jié)構(gòu)體(2)設(shè)為環(huán)狀滑動塞結(jié) 構(gòu)體(206)。
9.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于與同一個所述垂直承載 結(jié)構(gòu)體(4)連接的所述滑動塞結(jié)構(gòu)體O)的工作相位設(shè)為不同。
10.如權(quán)利要求1所述組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，其特征在于在將所述組合氣缸活塞 曲柄機構(gòu)設(shè)為發(fā)動機用組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)(100)的機構(gòu)中，全部或部分所述氣缸(1) 共用一個燃燒室。
專利摘要本實用新型公開了一種組合氣缸活塞曲柄機構(gòu)，包括氣缸、滑動塞結(jié)構(gòu)體和曲柄銷軸頸，至少兩個所述氣缸按軸線平行設(shè)置，在每個所述氣缸內(nèi)設(shè)置一個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體，每個所述滑動塞結(jié)構(gòu)體分別與垂直承載結(jié)構(gòu)體連接；在所述垂直承載結(jié)構(gòu)體上設(shè)置連桿銷軸，所述連桿銷軸與主連桿的一端擺動連接，所述主連桿的另一端與曲柄銷軸頸轉(zhuǎn)動連接；或在所述垂直承載結(jié)構(gòu)體上按與所述氣缸的軸線相垂直的方向設(shè)連動式滑道，在所述連動式滑道上設(shè)滑塊，所述滑塊與所述連動式滑道滑動連接，在所述滑塊上設(shè)曲柄銷軸頸孔，所述曲柄銷軸頸孔與曲柄銷軸頸轉(zhuǎn)動連接。本實用新型能夠大幅度提高氣缸內(nèi)被壓縮氣體的冷卻效率，減少壓縮功耗。
文檔編號F02B75/32GK201810395SQ20102056288
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪