專利名稱:雙聯(lián)轉(zhuǎn)子機械整流機構(gòu)的制作方法
本發(fā)明涉及到一種機械整流裝置，特別涉及到一種往復(fù)運動和單向旋轉(zhuǎn)運動之間的機械整流裝置。
現(xiàn)行的往復(fù)運動和單向旋轉(zhuǎn)運動之間的傳動機構(gòu)，主要是曲柄連桿機構(gòu)，其次是凸輪、傾斜圓盤、擺盤和偏心輪，它們的傳輸效率低，特別是在工質(zhì)為流體的傳動時，使直線往復(fù)運動的活塞與缸壁產(chǎn)生很大的側(cè)向力。導(dǎo)致摩擦嚴(yán)重，耗費輸入動力，造成缸壁的摩損，工質(zhì)的泄漏，縮短了活塞缸的壽命。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、機械傳輸效率比曲柄連桿等高40%，減輕活塞與缸體的摩損，而延長其壽命的機械整流機構(gòu)。
本發(fā)明是以下述方式完成的，利用一雙互相嚙合的整周齒輪，與其剛性同軸心地設(shè)有超越離合器齒輪或不完全齒輪，就能將往復(fù)件的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換成單向旋轉(zhuǎn)運動，或經(jīng)不完全齒輪將單向旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成往復(fù)運動。兩齒輪軸線平行。
以下結(jié)合附圖對本整流機構(gòu)的原理作進(jìn)一步說明。
附圖1是設(shè)有不完全齒輪的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子機械整流機構(gòu)簡圖;
附圖2是設(shè)有超越離合器齒輪的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子機械整流機構(gòu)簡圖;
附圖3是擺動式液壓馬達(dá)原理圖;
附圖4是低速大扭矩液壓馬達(dá)原理圖;
附圖5是設(shè)有不完全齒輪的整流機構(gòu)，用于低速大扭矩液壓馬達(dá)時，齒輪嚙合情形的簡圖;
附圖6是直線往復(fù)型騾機發(fā)動機原理圖;
附圖7是圓周往復(fù)型騾機發(fā)動機原理圖;
附圖8是用于圖6，7的整流機構(gòu)的齒輪嚙合情形圖;
附圖9是中、低速大排量泵或中、低、高壓泵或馬達(dá);
附圖10是船用低速騾機發(fā)動機原理圖。
參照附圖1，(1)、(2)是互相嚙合的整周齒輪，(9)、(10)是與(1)、(2)同軸的不完全齒輪，(11)、(12)是與(1)、(2)同軸的擒縱輪，(7)是往復(fù)輪，與發(fā)動機或液壓馬達(dá)中活塞相連，(8)是被擒縱輪或迎送輪。輪(8)、(11)、(12)起加強不完全齒輪的首齒和末齒在進(jìn)入和退出嚙合時的傳力，控制往復(fù)輪和轉(zhuǎn)子輪的嚙合位置，減輕或消除沖擊，使載荷始終落在節(jié)圓線上的作用，(8)、(11)、(12)是從不完全齒輪和往復(fù)輪上分離出來單獨完成上述任務(wù)而齒加大了的齒輪，可根據(jù)需要改變齒的參數(shù)如形狀和大小。(13)、(14)是齒輪軸。這種設(shè)有不完全齒輪的整流機構(gòu)，能把運動距離一定的往復(fù)運動整理成單向旋轉(zhuǎn)運動或者將單向旋轉(zhuǎn)運動整理成距離一定的往復(fù)運動，其嚙合的情形參照圖5和圖8。參照附圖2(1)、(2)是相互嚙合的整周齒輪，(3)是與(1)同軸的超越離合器齒輪，(4)是與(2)同軸和(3)反向旋轉(zhuǎn)的超越離合器齒輪，(7)是直線往復(fù)運動件或圓周往復(fù)運動件，(13)、(14)是相應(yīng)的齒輪軸。這種裝置可將運動距離不定，方向相反的機械運動整理成單向旋轉(zhuǎn)運動。這種機構(gòu)可用于波浪能利用裝置，配合一個突擊換向閥，可用于特殊的氣、液動低速馬達(dá)。
圖3是三種擺動式液壓馬達(dá)，它們都不能采用改變進(jìn)、排油口的方法來改變輸出軸的轉(zhuǎn)動方向以輸出單向旋轉(zhuǎn)運動，而使用雙聯(lián)轉(zhuǎn)子整流機構(gòu)則可實現(xiàn)上述目的。
圖4是低速大扭矩液壓馬達(dá)原理圖，(1)、(2)是互相嚙合的整周齒輪，(3)、(4)是與(1)、(2)同軸心的不完全齒輪，并列兩個這樣對置的液壓缸，交換配流閥的進(jìn)回油口，可改變輸出軸的轉(zhuǎn)動方向，活塞上的齒條在與不完全齒輪進(jìn)入嚙合和退出嚙合時，兩端的油缸都通負(fù)壓，即活塞作空載運動，其動力由另一個進(jìn)入了嚙合的活塞供給，這種馬達(dá)可直接驅(qū)動車輪，無級變速的范圍大，可省去變速箱等機械部件，密封性能好，傳動效率高，可用于龍門銑，長沖程液壓牛頭及運輸機械等。
圖5是整流機構(gòu)用于圖3低速大扭矩液壓馬達(dá)時的齒輪嚙合情形，這是往復(fù)輪(主動件)順時鐘方向轉(zhuǎn)動終了時的情形，迎送輪(8)上的齒(1)推動輪(11)上的齒(2)轉(zhuǎn)過一個角度，從而與輪(11)同軸的整周齒輪也轉(zhuǎn)過同一角度，與(11)同軸的不完全齒輪(9)上的齒(3)被送出往復(fù)輪的嚙合齒道，與此同時反向轉(zhuǎn)動了同樣角度的另一軸上的不完全齒輪(10)的齒(4)已進(jìn)入迎送輪(8)上的齒(5)的齒谷，之后往復(fù)輪開始逆時鐘方向轉(zhuǎn)動，迎送輪上的齒(5)利用其凸面推動(4)，使往復(fù)輪上的齒(7)與(12)同軸的不完全齒輪上的齒(6)嚙合，往復(fù)輪推動齒(6)及其后繼齒轉(zhuǎn)動，往復(fù)輪逆時鐘方向轉(zhuǎn)動終了時，又開始順時鐘方向轉(zhuǎn)動，依次往復(fù)，從而輸出單向旋轉(zhuǎn)運動。
本發(fā)明又適于騾機發(fā)動機的傳動，騾機發(fā)動機既保留了往復(fù)發(fā)動機氣密性優(yōu)良的特點，又有轉(zhuǎn)子發(fā)動機不要曲軸連桿，結(jié)構(gòu)緊湊，零件少，傳輸效率高的優(yōu)點，采用通常連桿傳動的二沖程發(fā)動機的換氣方式或斯特林發(fā)動機膨脹室和壓縮室各自獨立工作的方式，可實現(xiàn)長沖程而節(jié)能。參照圖6，這是直線往復(fù)型騾機發(fā)動機原理圖，它可以由一個氣泵供氣，氣體交換方式與普通二沖程連桿發(fā)動機相同，其氣密性優(yōu)良，活塞對氣缸的側(cè)向力小，可采用無活塞環(huán)的活塞，氣缸壽命可大為延長，膨脹沖程與壓縮沖程結(jié)合，可達(dá)很高的壓縮比，故適用于柴油機。又采用兩個相對的氣缸同時膨脹，故可平衡活塞的沖擊。
圖7是圓周往復(fù)型騾機發(fā)動機，(1)是掃氣兼配氣轉(zhuǎn)閥，(2)是傳動軸，(3)是往復(fù)旋轉(zhuǎn)活塞，(4)是膨脹沖程，(5)是排出廢氣，(6)是壓縮沖程，(7)是火花塞或噴油嘴，(8)是氣泵，這種發(fā)動機一個單程可同時完成膨脹和壓縮，易損件少，制造簡便。進(jìn)、排氣順暢，排氣時間長，只要少量壓縮空氣就可排除廢氣。傳動平穩(wěn)可靠。
圖8是本發(fā)明用于圖6、圖7所示發(fā)動機傳動時的嚙合情況，圖示的是往復(fù)輪(1)順時鐘方向轉(zhuǎn)動接近終了時的情況(往復(fù)輪是整周齒輪)在一燃燒室點火后的膨脹前期，(1)推動轉(zhuǎn)子輪軸上的不完全齒輪(2)，通過雙聯(lián)整周齒輪，也轉(zhuǎn)動另一轉(zhuǎn)子輪軸上的不完全齒輪(3)，在膨脹沖程后期，(1)由于承擔(dān)了壓縮工作，速度變慢，(1)被(2)和燃?xì)馔苿?，快接近沖程終了時，齒(4)推動齒(5)到節(jié)圓交點，因(4)是(2)上末齒，沒有后繼齒，為不使(4)的齒頂受力突然加大而產(chǎn)生沖擊，所以從節(jié)圓線處去掉齒頂，(4)可盡快脫離嚙合，當(dāng)(4)與(5)的嚙合點交于節(jié)圓線時，與(2)同軸的擒縱輪上的齒(6)與往復(fù)輪同軸的被擒縱輪上的齒(7)嚙合，(6)接替(4)，推動(7)轉(zhuǎn)動一個角度后，(7)被(6)和(8)的弧面鎖住，有一短暫停歇，可根據(jù)轉(zhuǎn)速在停歇的適當(dāng)時間內(nèi)，另一膨脹室點火，往復(fù)輪便具備了作反向轉(zhuǎn)動的動力。
當(dāng)齒(10)進(jìn)入齒(9)的齒谷，擒縱輪的齒(6)便終止對被擒縱輪上的齒(7)的鎖制，并放縱(7)，往復(fù)輪迎合并推動不完全齒輪(3)，該沖程完畢又進(jìn)入下一循環(huán)，采用微電腦最佳點火跟蹤系統(tǒng)，即可使系統(tǒng)達(dá)到同步動作。
圖9是中、低速大排量泵或中低速高壓泵或馬達(dá)的原理圖，(7)是與活塞剛性相連的齒條，(6)是擺輪，(3)是活塞，(4)是緩沖彈簧，(5)是單向閥，(1)和(2)是互相嚙合的整周齒輪，這種泵是齒輪泵和柱塞泵的典型結(jié)合，具有密封性好、低速性能好、傳輸效率高、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。
圖10是船用低速騾機發(fā)動機，(1)是膨脹氣缸，(2)是滑閥，(3)是燃燒室，可根據(jù)滑閥材料性能分設(shè)兩個燃燒室，被壓縮空氣和燃料在室內(nèi)連續(xù)燃燒，(4)是廢氣渦輪，(5)是壓縮室之一，從氣體交換器來的低壓空氣增壓后導(dǎo)向儲氣罐，再進(jìn)入(3)，(6)是活塞，(7)是公共往復(fù)輪，(8)是壓氣泵，(7)、(8)組成氣體交換器，利用廢氣初步壓縮空氣。
本發(fā)明用于圖示的發(fā)動機或液壓馬達(dá)，具有節(jié)能、機械傳輸效率高、結(jié)構(gòu)緊湊的特點。
本發(fā)明適于陶瓷發(fā)動機、低溫?zé)嵩从洃浐辖鸢l(fā)動機及蒸汽機等。使其機械傳輸效率增高。
權(quán)利要求
1.一種雙聯(lián)轉(zhuǎn)子機械整流機構(gòu)，包括齒輪(1、2、3、4、9、10)和軸(13、14)其特征在于整周齒輪(1)、(2)相互嚙合，超越離合器齒輪(3)、(4)或不完全齒輪(9)、(10)分別與(1)、(2)同軸心地安裝在軸(13)、(14)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1.所述的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子整流機構(gòu)，其特征在于超越離合器齒輪(3)、(4)或不完全齒輪(9)、(10)分別與往復(fù)運動件(7)相嚙合，(7)是齒輪或齒條。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1.、2.所述的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子整流機構(gòu)，其特征在于和不完全齒輪(9)、(10)同軸設(shè)有擒縱輪(11)、(12)，和往復(fù)件(7)同軸設(shè)有被擒縱輪或迎送輪(8)，(7)和(9)、(10)嚙合，(8)和(11)、(12)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1.、2.所述的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子機械整流裝置，其特征在于所說的軸(13)、(14)相互平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3.所述的雙聯(lián)轉(zhuǎn)子機械整流裝置，其特征在于所說的軸(13)、(14)相互平行。
專利摘要
一種雙聯(lián)轉(zhuǎn)子機械整流機構(gòu)，采用一對互相嚙合的整周齒輪，與之同軸設(shè)置超越離合器齒輪或不完全齒輪，實現(xiàn)往復(fù)運動與單向旋轉(zhuǎn)運動間的轉(zhuǎn)換。其機械傳輸效率比曲柄連桿等高40％左右，并減輕活塞與缸壁的磨損而延長其壽命，適于低速大扭矩液壓馬達(dá)、騾機發(fā)動機等。
文檔編號F16H37/02GK86102069SQ86102069
公開日1987年9月23日 申請日期1986年3月15日
發(fā)明者李電桃 申請人:李電桃導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan