專利名稱：用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵及設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及往復-旋轉運動轉換機構，具體是用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵；本發(fā)明同時涉及使用該機油泵的內燃機、壓縮機。
背景技術：
在傳統(tǒng)的內燃機和壓縮機中，實現(xiàn)往復運動與旋轉運動相互轉換的機構為曲柄連桿機構。然而，在曲柄連桿機構中，由于連桿的存在，曲柄連桿機構的內燃機和壓縮機具有體積龐大、笨重、平衡性能差等缺陷。為解決上述問題，審定公告日為1988年12月14日、公告號為CN85100359B的中國專利公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式壓縮機”。授權公告日為2001年6月27日、授權公告號為CN1067741C的中國專利公開了一種“曲柄雙圓滑塊往復活塞式內燃機”。授權公告日為2001年6月27日、授權公告號為CN1067742C的中國專利公開了一種“曲柄多圓滑塊往復活塞式內燃機”。在申請?zhí)枮?00910210785. 4的中國專利申請文件中，公開了一種無連桿往復運動和旋轉運動相互轉換的機構(也稱為端軸-動軸機構)。上述中國專利公開的內燃機和壓縮機共同特點是其中的往復運動與旋轉運動的轉換機構中，取消了連桿。從而克服了曲柄連桿機構的設備上述的缺點。若需進一步了解上述中國專利的詳細內容，請參考上述中國專利的公開文獻。傳統(tǒng)的采用曲柄連桿機構的小型通用內燃機以及微型壓縮機中，有很大一部分機型不用專門的機油泵，而是通過設置于連桿大頭的油針或者油勺等零件在油底殼的油池中攪油，形成油霧對機器的運動件提供潤滑。而在采用曲柄圓滑塊機構或者端軸-動軸機構的設備，由于沒有連桿，在運動件中也沒有作類似連桿運動的零部件，難以以傳統(tǒng)的曲柄連桿機構所采用的此種機構為機體提供潤滑。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵。能夠較好的利用無連桿往復-旋轉運動轉換機構所使用的活塞的特點，為整個設備提供良好的潤滑油供給。本發(fā)明同時提供使用上述無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵的設備，具體是內燃機、壓縮機。本發(fā)明提供一種用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵，包括進油接頭和機油泵本體；所述進油接頭設置在單作用活塞的底面，向下方伸出，沿該進油接頭軸向設置第一油道；該第一油道與活塞本體的活塞油道連通；所述機油泵本體包括泵體、柱塞；所述泵體為具有軸向空腔的柱體，該泵體插在機油油液中，其軸線與活塞往復運動方向一致，所述軸向空腔稱為柱塞腔，該柱塞腔在泵體的頂面有開口，泵體沒入機油液面以下的部位設置有連通油底殼機油液和所述柱塞腔的進油口 ；所述柱塞為置于所述柱塞腔中的柱體，其中間設置有軸向的第二油道；該柱塞能夠沿柱塞腔軸向移動，一第一壓彈性元件頂住該柱塞，使該柱塞位于柱塞腔上部；所述活塞向油底殼方向運動時，進油接頭能夠插入柱塞腔并頂住所述柱塞的頂面，同時，所述第一油道和所述第二油道連通，所述柱塞沿柱塞腔向下運動，柱塞底面至少到達所述進油口所在位置的下部。優(yōu)選的，所述第一油道中設置有單向閥，該單向閥使機油液只能從油底殼向活塞油道方向流動。優(yōu)選的，具體采用如下結構設置所述單向閥所述第一油道包括兩個直徑不同的油道段，分別為直徑較大的大徑段和直徑較小的小徑段；其中大徑段位于上部，在該大徑段中放置可在該段往復運動，同時可堵塞所述小徑段的上部出口的堵頭，該堵頭被壓彈性元件從上部抵壓，使其堵住小徑段的上部出口 ；所述壓彈性元件施加的彈性力，使第一油道和所述第二油道連通時，液壓油能夠頂開所述堵頭，通過所述小徑段的上部出口進入大徑段。優(yōu)選的，所述第一油道的小徑段的上部出口為向上張開的錐形口。優(yōu)選的，所述泵體的頂面設置有泵蓋，該泵蓋限位所述柱塞，使其無法從柱塞腔中滑出；泵蓋上設置有通孔，使所述進油接頭能夠通過該通孔插入柱塞腔。優(yōu)選的，所述泵體靠下部的外徑面設置有外螺紋，在油底殼上設置有與該外螺紋相配合的螺紋孔，所述泵體通過該外螺紋擰入所述螺紋孔獲得定位。優(yōu)選的，在泵體底面設旋緊用槽。優(yōu)選的，設置有與所述泵體的外徑面上的外螺紋配合的旋緊螺母。本發(fā)明提供一種設備，具體是內燃機，該內燃機采用無連桿往復-旋轉運動轉換機構，并且其至少存在一個單作用活塞，該內燃機包含上述任意一項所述的無連桿往復-旋轉運動轉換機構機油泵。本發(fā)明提供一種設備，具體是壓縮機，該壓縮機采用無連桿往復-旋轉運動轉換機構，并且其至少存在一個單作用活塞，該壓縮機包含上述任意一項技術方案所述的無連桿往復-旋轉運動轉換機構機油泵。本發(fā)明提供的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵，利用無連桿往復-旋轉運動轉換機構的單作用活塞的未設置冠部的底面，安置進油接頭；對應該進油接頭，設置固定在油底殼上的機油泵本體；當所述進油接頭隨著活塞往復運動時，能夠插入機油泵本體的柱塞腔中，推動安裝在柱塞腔中的柱塞運動。該柱塞和進油接頭均設置有油道， 能夠在柱塞和進油接頭貼合時聯(lián)通形成完整的油道；所述柱塞隨著活塞向下運動過程中， 能夠向柱塞腔中的機油施加壓力，使柱塞腔中的機油在壓力作用下沿著上述形成的完整油道泵向活塞油道，為整個機構提供機油潤滑。該機油泵提供的機油壓力可靠，能夠確保潤滑油的供給。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，還在所述進油接頭的適當位置設置有單向閥，保證泵出的機油不會回流，以更好的實現(xiàn)泵油效果。


圖1是本發(fā)明實施例提供的用于無連桿往復-旋轉運動轉換裝置的機油泵的進油接頭的結構圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的用于無連桿往復-旋轉運動轉換裝置的機油泵本體的結構圖；圖3是本發(fā)明實施例提供的安裝了所述進油接頭的單作用活塞的完整視圖。
具體實施例方式請參看圖1，該圖為本發(fā)明實施例提供的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵的進油接頭1以及其所在的活塞的局部的示意圖。請同時參看圖2，該圖示出機油泵本體2。在該實施例中，該無連桿往復-旋轉運動轉換機構用于內燃機中。請同時參看圖 3，該圖為安裝了所述進油接頭的單作用活塞的完整視圖。本實施例中，該無連桿往復-旋轉運動轉換機構具體采用曲柄圓滑塊形式。對與采用端軸-動軸形式的無連桿往復-旋轉運動轉換機構，只要具有單作用活塞，則該技術方案同樣使用。如圖3所示，所述單作用活塞3的包括活塞座3-1和在該活塞座3-1的一端設置的冠部3-2 ；所述冠部3-2的作用和曲柄連桿機構中的活塞的作用相同，其頂面與氣缸外壁形成燃燒室，其側面與所述氣缸內壁配合構成對燃燒室的密封面。所述活塞座3-1則作為安裝冠部3-2的基座，其上設置容置孔3-3，在該無連桿往復-旋轉運動轉換機構采用圖3 所示的曲柄圓滑塊機構時，該容置孔3-3用于容置圓滑塊A ；在該無連桿往復-旋轉運動轉換機構采用端軸-動軸機構時，則該容置孔3-3用于穿過曲軸的曲柄。所述單作用活塞3 的底面，即該活塞座3-1與所述冠部3-2相對的另一端的端面，由于在使用中，多數情況下， 冠部3-2在上，與其相對的另一端在下，因此，該端面稱為活塞底面3-4。如圖1所示，所述進油接頭1設置在單作用活塞3的活塞底面3-4，向下方伸出。 在該進油接頭1為圓柱形，其上部的外徑面設置第一外螺紋1-1，與該第一外螺紋1-1相應， 在單作用活塞3底面設置有第一螺紋孔3-5，供所述進油接頭1擰入；所述第一螺紋孔3-5 直接連通單作用活塞3活塞本體的活塞油道3-6，該活塞油道3-6連通所述容置孔3-3的內壁面；也可以通過該活塞油道3-6連接到其他油路。在該進油接頭1外徑面的中部設置凸圈1-2，作為擰入該進油接頭1的限位面。所述進油接頭1的從所述單作用活塞3的活塞底面3-4伸出。在該進油接頭1中設置軸向的通孔作為油道，稱為第一油道1-3，該第一油道1-3 分為兩段，分別為位于下部的直徑較小的小徑段1-3-1和位于上部的直徑較大的大徑段
1-3-2；所述小徑段1-3-1和大徑段1-3-2之間以向上部張開的錐形口 1_3_3過渡。一個直徑能夠在所述大徑段1-3-2中往復運動并且能夠堵住小徑段1-3-1的出口的鋼珠1-4，作為堵頭放置在大徑段1-3-2中，一個壓力彈簧1-5以活塞本體為著力點，頂住該鋼珠1-4，使其封住所述錐形口 1-3-3。所述機油泵本體2包括泵體2-1、柱塞2-2，以及柱塞彈簧2_3。所述泵體2-1為中心設有軸向空腔的柱體。其下半段的外徑面設置有第二外螺紋
2-1-1，在油底殼4上，對應該第二外螺紋設有第二螺紋孔4-1，該泵體2能夠擰入該第二螺紋孔4-1以獲得定位。油底殼4在該第二螺紋孔4-1位置以凸臺4-2加厚，以增加螺紋孔 4-1的長度，以便對泵體2-1較好的定位。為了便于旋轉泵體2-1，在泵體2-1底面設旋緊用槽2-1-2，以便使用螺絲刀等工具調整泵體2-1。該旋緊用槽2-1-2可以為一字槽也可以是十字槽等形式。還可以使用與所述外螺紋2-1-1相配的旋緊螺母2-1-3擰在泵體2-1的外徑面上，該旋緊螺母2-1-3可以一直旋緊到緊緊抵靠所述凸臺4-2的底面，這樣可以形成拉緊力，更牢固的對該泵體2-1定位，并且可以用于調整泵體2旋入的深度。所述泵體2-1中心的軸向空腔為盲孔，只在泵體2頂面具有開口，該軸向空腔稱為柱塞腔2-1-4。在泵體2-1的上半段，泵體2-1安裝后位于正常使用時的機油液液面以下的位置，設置有連通該柱塞腔2-1-4和油底殼機油液的進油口 2-1-5。本實施例中，該進油口 2-1-5為一組十字形水平布置的通孔。在該泵體2-1的頂面設置有泵蓋2-1-6，該泵蓋2_1_6通過螺紋或者其它方式與泵體2-1連接，該泵蓋2-1-6遮蓋在泵體2-1的頂面，其中心設置有可以允許所述進油接頭 1插入的泵蓋通孔2-1-7，該泵蓋通孔2-1-7的孔徑大小使其能夠遮住所述柱塞腔2-1-4的出口，對柱塞2-2限位，使其不會從柱塞腔2-1-4中滑出。所述柱塞2-2安置在所述柱塞腔2-1-4中，其外徑和所述柱塞腔2_1_4的內徑以適當的間隙相配合，使柱塞2-2可以在柱塞腔2-1-4中沿軸向往復運動，又可封閉柱塞腔 2-1-4底部的機油，使其不會從該配合面流出。該柱塞2-2的中間設置有軸向的通孔，稱為第二油道2-2-1，當柱塞2-2從上向下運動時，在柱塞腔2-1-4中的機油在柱塞2_2的壓力下，大部分只能從所述第二油道2-2-1流出。該柱塞2-2的長度使其被頂在柱塞腔2-1-4 的上部時，其底面位于所述進油口 2-1-5之上，這樣可以保證當柱塞2-2位于初始位置時， 機油能夠流入柱塞腔2-1-4。所述柱塞彈簧2-3為一個壓彈性的彈簧，被設置在所述柱塞腔2-1-4的底部，頂住所述柱塞2-2的底部，使柱塞2-2在沒有受到來自頂面的壓力時處于柱塞腔2-1-4的上部， 并且其頂面抵靠所述泵蓋2-1-6，使其不會被頂出柱塞腔2-1-4。以上機油泵本體2的安裝位置使其柱塞腔2-1-4的開口正對著所述進油接頭1，使進油接頭1在往復運動過程中能夠插入柱塞腔2-1-4。以下介紹上述機油泵的工作原理。當該往復-旋轉運動轉換機構未工作時，各個元件未處于初始工作狀態(tài)，所述進油接頭1和所述機油泵本體2之間相互分離。此時，鋼珠1-4被所述壓力彈簧1-5頂住，使其封住所述錐形口 1-3-3。所述柱塞2-2被柱塞彈簧2-3頂住，位于所述柱塞腔2-1-4的頂部位置。油底殼中的機油可以經過所述進油口 2-1-5，流入所述柱塞腔2-1-4。當無連桿往復-旋轉運動轉換機構工作時，活塞3往復運動，所述進油接頭1隨著往復運動，當活塞3從上止點向下止點運動時，運動到一定位置時，所述進油接頭1插入所述泵蓋通孔2-1-7，其底面頂住所述柱塞2-2頂面，此時，柱塞2-2的第二油道2-2-1與進油接頭1的第一油道1-3連通，加上所述第一油道1-3本身和活塞3活塞本體的活塞油道3-6 連通，形成了完整的油道。隨著進油接頭1向下繼續(xù)運動，所述柱塞2-2克服柱塞彈簧2-3 的彈性力隨之向下運動，對柱塞腔2-1-4中的機油形成壓力，由于柱塞2-2外徑面和柱塞腔 2-1-4內徑面之間配合緊密，機油無法從該交界面流出，幾乎所有的機油只能涌入所述柱塞 2-2中部的第二油道2-2-1，并在柱塞2-2的壓力作用下，產生較大油壓，使機油沿著上述形成的油道向上泵出；位于所述錐形口 1-3-3的鋼珠1-4被具有較大油壓的機油頂開，使機油可以流向活塞3的活塞油道3-6，并進而流向需要潤滑的各個部位。當活塞3從下止點向上止點運動時，運動到一定位置時，所述進油接頭1和所述柱塞2-2分開，所述柱塞2-2在柱塞彈簧2-3的作用下復位回到柱塞腔2-1-4的上端位置。此時，由于沒有機油的壓力，所述鋼珠1-4在壓力彈簧1-5的作用下，堵住所述錐形口 1-3-3，封閉油路，已經流入進油接頭1的大徑段1-3-2的機油不會流出。在活塞3的往復運動過程中，每次從上止點向下止點運動，就會形成一次上述泵油過程，不斷將機油泵入活塞油道3-6，為整個往復-旋轉運動轉換機構提供機油。上述實施例只是優(yōu)選的實施例，基于相同的原理，還可以做若干改進和變化。例如，在該實施例中使用的壓力彈簧可以采用其它形式的壓彈性元件；所述鋼珠 1-4可以采用其它形狀的堵頭，只要能夠將小徑段的出油口堵住，并且能夠被具有壓力的機油頂開，起到單向閥作用即可。為該鋼珠1-4提供壓力的壓彈性元件也可以不設置，利用鋼珠1-4本身的重力實現(xiàn)對小徑段出油口的封堵也是可行的。另外，該單向閥的位置可以改在其他位置，例如，設置在第一油道和活塞油道之間；具體可以結合零件作適當設計。在本實施例中，設置了對機油泵本體2安裝高度的調節(jié)裝置，即位于其下部的外徑面的外螺紋，根據需要，可以調整機油泵本體2在油底殼中伸出的高度。另外，所述進油接頭1從活塞底面伸出的高度也可以通過設置墊片等調整。通過調整，可以控制進油接頭 1插入柱塞腔2-1-4的深度，使柱塞2-2對機油產生合適的壓力，使機油油壓滿足要求。將上述實施例提供的機油泵用于使用無連桿往復-旋轉運動相互轉換機構的設備中，包括內燃機或者壓縮機，即可獲得相應的用于這些設備的實施例。但是，需要注意的是，這些機構中必須使用了單作用活塞方可采用該機油泵。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明基本原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵，其特征在于，包括進油接頭和機油泵本體；所述進油接頭設置在單作用活塞的底面，向下方伸出，沿該進油接頭軸向設置第一油道；該第一油道與活塞本體的活塞油道連通；所述機油泵本體包括泵體、柱塞；所述泵體為具有軸向空腔的柱體，該泵體插在機油油液中，其軸線與活塞往復運動方向一致，所述軸向空腔稱為柱塞腔，該柱塞腔在泵體的頂面有開口，泵體沒入機油液面以下的部位設置有連通油底殼機油液和所述柱塞腔的進油口 ； 所述柱塞為置于所述柱塞腔中的柱體，其中間設置有軸向的第二油道；該柱塞能夠沿柱塞腔軸向移動，一第一壓彈性元件頂住該柱塞，使該柱塞位于柱塞腔上部；所述活塞向油底殼方向運動時，進油接頭能夠插入柱塞腔并頂住所述柱塞的頂面，同時，所述第一油道和所述第二油道連通，所述柱塞沿柱塞腔向下運動，柱塞底面至少到達所述進油口所在位置的下部。
2.根據權利要求1所述的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構機油泵，其特征在于，所述第一油道中設置有單向閥，該單向閥使機油液只能從油底殼向活塞油道方向流動。
3.根據權利要求2所述的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構機油泵，其特征在于，具體采用如下結構設置所述單向閥所述第一油道包括兩個直徑不同的油道段，分別為直徑較大的大徑段和直徑較小的小徑段；其中大徑段位于上部，在該大徑段中放置可在該段往復運動，同時可堵塞所述小徑段的上部出口的堵頭，該堵頭被壓彈性元件從上部抵壓，使其堵住小徑段的上部出口 ；所述壓彈性元件施加的彈性力，使第一油道和所述第二油道連通時，液壓油能夠頂開所述堵頭，通過所述小徑段的上部出口進入大徑段。
4.根據權利要求3所述的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構機油泵，其特征在于，所述第一油道的小徑段的上部出口為向上張開的錐形口。
5.根據權利要求1-4任意一項所述的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵， 其特征在于，所述泵體的頂面設置有泵蓋，該泵蓋限位所述柱塞，使其無法從柱塞腔中滑出；泵蓋上設置有通孔，使所述進油接頭能夠通過該通孔插入柱塞腔。
6.根據權利要求1-4任意一項所述的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵， 其特征在于，所述泵體靠下部的外徑面設置有外螺紋，在油底殼上設置有與該外螺紋相配合的螺紋孔，所述泵體通過該外螺紋擰入所述螺紋孔獲得定位。
7.根據權利要求6所述的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵，其特征在于， 在泵體底面設旋緊用槽。
8.根據權利要求6所述的用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵，其特征在于， 設置有與所述泵體的外徑面上的外螺紋配合的旋緊螺母。
9.一種設備，具體是內燃機，該內燃機采用無連桿往復-旋轉運動轉換機構，并且其至少存在一個單作用活塞，其特征在于，該內燃機包含所述權利要求1到權利要求8任意一項所述的無連桿往復-旋轉運動轉換機構機油泵。
10.一種設備，具體是壓縮機，該壓縮機采用無連桿往復-旋轉運動轉換機構，并且其至少存在一個單作用活塞，其特征在于，該壓縮機包含所述權利要求ι到權利要求8任意一項所述的無連桿往復-旋轉運動轉換機構機油泵。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于無連桿往復-旋轉運動轉換機構的機油泵，包括進油接頭和機油泵本體；進油接頭設置在單作用活塞的底面，沿該進油接頭軸向設置與活塞本體的活塞油道連通的第一油道；機油泵本體包括泵體、柱塞；泵體中設置有在泵體的頂面開口的柱塞腔，泵體設置有進油口；柱塞為置于所述柱塞腔中的柱體，其中間設置有軸向的第二油道；該柱塞能夠沿柱塞腔軸向移動，活塞向油底殼方向運動時，進油接頭插入柱塞腔并頂住所述柱塞的頂面，使柱塞沿柱塞腔向下運動；同時，所述第一油道和所述第二油道連通。該機油泵能夠將機油從油底殼底部泵出到機體潤滑回路中，機油壓力可靠，能夠確保機構的潤滑油供給。
文檔編號F16N13/10GK102486257SQ20101058195
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月6日 優(yōu)先權日2010年12月6日
發(fā)明者黎明, 黎正中 申請人:北京中清能發(fā)動機技術有限公司