用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,包括氣缸活塞、液壓缸活塞和螺接在液壓缸活塞外端上的防撞桿,所述的氣缸活塞和液壓缸活塞之間通過(guò)一偏心桿及柔性組件構(gòu)成偏軸心連接。即所述的偏心桿的一端插置固定在氣缸活塞內(nèi)底部的凸臺(tái)上與氣缸活塞呈可拆式偏軸心連接,其另一端通過(guò)所述的柔性組件與液壓缸活塞呈可拆式同軸心固定連接。本發(fā)明活塞能夠自動(dòng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與液壓缸的同軸度偏差及防止活塞在工作過(guò)程中旋轉(zhuǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,特別涉及一種適用于二沖程回流掃氣自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞。
【背景技術(shù)】
[0002]自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)與常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)相比,最大的特征是沒(méi)有曲柄連桿機(jī)構(gòu),則其活塞成為最主要的運(yùn)動(dòng)部件。對(duì)于二沖程回流掃氣式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī),活塞一端受氣體作用力,一端受液壓油作用力,同時(shí)還受重力及摩擦阻力,活塞在以上力的合力作用下作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在理論上發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸與液壓缸的軸線應(yīng)該同軸,但由于零部件加工及裝配過(guò)程存在偏差,不能?chē)?yán)格保證同軸,因此設(shè)計(jì)的活塞必須能自動(dòng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與液壓缸的同軸度的偏差。二沖程回流掃氣發(fā)動(dòng)機(jī),其活塞或活塞環(huán)在工作過(guò)程中不能繞軸線旋轉(zhuǎn),因此活塞或活塞環(huán)應(yīng)具有防轉(zhuǎn)能力。而目前的自由活塞,其氣缸活塞和液壓缸活塞是剛性連接,不能有效地實(shí)現(xiàn)較理想的工作狀態(tài)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是為了克服目前自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞存在的上述缺陷,提出一種改進(jìn)的用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,能夠自動(dòng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與液壓缸的同軸度偏差及防止活塞在工作過(guò)程中旋轉(zhuǎn)。
[0004]本發(fā)明用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,包括氣缸活塞、液壓缸活塞和螺接在液壓缸活塞外端上的防撞桿,所述的氣缸活塞和液壓缸活塞之間通過(guò)一偏心桿及柔性組件構(gòu)成偏軸心連接。
[0005]即所述的偏心桿的一端插置固定在氣缸活塞內(nèi)底部的凸臺(tái)上與氣缸活塞呈可拆式偏軸心連接,其另一端通過(guò)所述的柔性組件與液壓缸活塞呈可拆式同軸心固定連接。
[0006]所述的柔性組件由橡膠柱和分別套置在其兩端的桶狀組件構(gòu)成,通過(guò)該兩個(gè)組件分別與液壓缸活塞和偏心桿相螺接。
[0007]將本發(fā)明之活塞裝入發(fā)動(dòng)機(jī)后,當(dāng)活塞受到擾動(dòng)有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí),由于活塞的氣缸活塞與液壓缸活塞不同軸,則機(jī)體和液壓缸將會(huì)阻礙活塞的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)活塞防轉(zhuǎn)的效果。
[0008]由于本發(fā)明活塞的氣缸活塞和液壓缸活塞采用柔性組件連接,在允許的變形范圍內(nèi)時(shí),其柔性組件中的橡膠柱可以沿軸向和周向自由變化,一旦氣缸與液壓缸的軸線有超出預(yù)定的偏差量時(shí),則柔性組件可自動(dòng)彌補(bǔ)偏差。
[0009]因此,本發(fā)明提出的活塞設(shè)計(jì)方案,能夠自動(dòng)適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與液壓缸的同軸度偏差及防止活塞在工作過(guò)程中旋轉(zhuǎn)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是一種用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞結(jié)構(gòu)示意圖;[0011]圖2是圖1中所示氣缸活塞I的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0012]圖3是圖2的側(cè)視圖;
[0013]圖4是圖1中所示偏心桿5的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0014]圖5是圖5的側(cè)視圖;
[0015]圖6是圖1中所示桶狀組件7的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0016]圖7是圖1中所示桶狀組件9的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖8是圖1中所示壓板3的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0018]圖9是圖1中所示液壓缸活塞10的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0020]參照?qǐng)D1至8, —種用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,包括氣缸活塞1、液壓缸活塞10和螺接在液壓缸活塞10外端上的防撞桿11,所述的氣缸活塞I和液壓缸活塞10之間通過(guò)一偏心桿5及柔性組件6構(gòu)成偏軸心連接。
[0021]所述的偏心桿5的一端插置固定在氣缸活塞I內(nèi)底部的凸臺(tái)1.1上與氣缸活塞I呈可拆式偏軸心連接,其另一端通過(guò)所述的柔性組件6與液壓缸活塞10呈可拆式同軸心固定連接。
[0022]所述的偏心桿5與氣缸活塞底部凸臺(tái)1.1的插接軸面上和氣缸活塞底部凸臺(tái)1.1止口上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的安裝定向平面(A),并由軸用彈性擋圈2和通過(guò)緊固螺釘設(shè)置在氣缸活塞底部凸臺(tái)止口 1.1上的壓板3將偏心桿5固定。
[0023]所述的柔性組件6由硬度為HS60-HS80的橡膠柱8和分別套置在其兩端的桶狀組件7和9構(gòu)成,通過(guò)該兩個(gè)組件7和9分別與液壓缸活塞10和偏心桿5相螺接。
[0024]所述的氣缸活塞I的頂部為ω型燃燒室1.2,在氣缸活塞前、后端的外壁上分別設(shè)有四道氣環(huán)安裝環(huán)槽1.3和兩道油環(huán)安裝環(huán)槽1.4,且油環(huán)安裝環(huán)槽1.4內(nèi)均布有潤(rùn)滑油油孔 1.5。
[0025]如圖9所示,所述的液壓缸活塞10具有兩個(gè)工作段,在每個(gè)工作段上分別設(shè)有導(dǎo)向環(huán)槽10.1和密封環(huán)槽10.2。
[0026]因?yàn)楸景l(fā)明活塞的氣缸活塞I與液壓缸活塞10是偏心結(jié)構(gòu),則發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸與液壓缸也應(yīng)該是偏心安裝,且與活塞的偏心方向一樣。由于活塞兩端受到的壓力較大,則偏心量D應(yīng)該盡量小,其大小和偏差方向根據(jù)活塞兩端所受的力及重力和摩擦阻力計(jì)算確定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,包括氣缸活塞(I)、液壓缸活塞(10)和螺接在液壓缸活塞(10)外端上的防撞桿(11),其特征在于:所述的氣缸活塞(I)和液壓缸活塞(10)之間通過(guò)一偏心桿(5)及柔性組件(6)構(gòu)成偏軸心連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,其特征在于:所述的偏心桿(5)的一端插置固定在氣缸活塞(I)內(nèi)底部的凸臺(tái)(1.1)上與氣缸活塞(I)呈可拆式偏軸心連接,其另一端通過(guò)所述的柔性組件(6)與液壓缸活塞(10)呈可拆式同軸心固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,其特征在于:所述的偏心桿(5)與氣缸活塞底部凸臺(tái)(1.1)的插接軸面上和氣缸活塞底部凸臺(tái)(1.1)止口上設(shè)有相對(duì)應(yīng)的安裝定向平面(A),并由軸用彈性擋圈(2)和通過(guò)緊固螺釘設(shè)置在氣缸活塞底部凸臺(tái)止口(1.1)上的壓板(3)將偏心桿(5)固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,其特征在于:所述的柔性組件(6)由橡膠柱(8)和分別套置在其兩端的桶狀組件(7和9)構(gòu)成,通過(guò)該兩個(gè)組件(7和9)分別與液壓缸活塞(10)和偏心桿(5)相螺接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,其特征在于:所述的氣缸活塞(I)的頂部為ω型燃燒室(1.2),在氣缸活塞前、后端的外壁上分別設(shè)有四道氣環(huán)安裝環(huán)槽(1.3)和兩道油環(huán)安裝環(huán)槽(1.4),且油環(huán)安裝環(huán)槽(1.4)內(nèi)均布有潤(rùn)滑油油孔(1.5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞,其特征在于:所述的液壓缸活塞(10)具有兩個(gè)工作段,在每個(gè)工作段上分別設(shè)有導(dǎo)向環(huán)槽(10.1)和密封環(huán)槽(10.2)。
【文檔編號(hào)】F02F3/00GK103511120SQ201310432230
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】袁兆成, 馬家義, 李振信, 李鵬 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)