專利名稱：一種圓滑塊及其曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)零件，尤其是涉及一種用于曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的圓滑
塊。本實(shí)用新型同時(shí)涉及一種使用該圓滑塊的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，進(jìn)一步的，本實(shí)用新型還涉及使用該曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)備，包括內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)和抽真空機(jī)。
背景技術(shù)：
往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)或者壓縮機(jī)都需要實(shí)現(xiàn)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)和曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換，其中，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)是將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而往復(fù)式壓縮機(jī)則是將曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。目前的通用技術(shù)下，上述轉(zhuǎn)換過(guò)程均需要使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)。由于曲柄連桿機(jī)構(gòu)中連桿的存在，使機(jī)器龐大、笨重，無(wú)法完全平衡。[0003] 為了解決上述問(wèn)題，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN85100358B公開(kāi)了一種"曲柄圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)"，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1067741C公開(kāi)了一種"曲柄雙圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)"，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1144880A公開(kāi)了一種"曲柄多圓滑塊往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)"。上述內(nèi)燃機(jī)的共同特點(diǎn)是對(duì)通用技術(shù)下內(nèi)燃機(jī)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行了徹底改進(jìn)，采用具有偏心圓孔的圓滑塊代替連桿。所述偏心圓滑塊呈圓柱形，并且開(kāi)有平行于圓柱體軸線的偏心圓孔，該偏心圓孔用于穿過(guò)曲軸的曲柄銷。該內(nèi)燃機(jī)的活塞包括兩端的冠部和連接兩冠部的導(dǎo)向部，其中導(dǎo)向部上開(kāi)有圓孔，該圓孔的內(nèi)徑面和上述圓滑塊的外徑面相配合，所述圓滑塊即安置在活塞導(dǎo)向部上與其外周相配合的圓孔中。當(dāng)所述活塞受到汽缸中燃燒氣體的推動(dòng)而在氣缸中往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述偏心圓滑塊繞其自身的圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，并進(jìn)而帶動(dòng)曲軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)與曲軸連接的旋轉(zhuǎn)部件向外傳遞功率。上述專利的思想也可以方便的轉(zhuǎn)用到壓縮機(jī)或者抽真空機(jī)中，獲得曲柄圓滑塊壓縮機(jī)或者曲柄圓滑塊抽真空機(jī)。 上述專利提供的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)中，圓滑塊是核心零件，起到曲柄連桿機(jī)構(gòu)中類似連桿的作用。在已經(jīng)公開(kāi)的各種關(guān)于曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的專利中，都需要使用圓滑塊。[0005] 由于圓滑塊是一種運(yùn)動(dòng)件，因此，在滿足剛度和強(qiáng)度的情況下，圓滑塊的質(zhì)量越小，整個(gè)曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的損耗越小，能量轉(zhuǎn)換效率越高。同時(shí)，圓滑質(zhì)量的減少，使得平衡重的質(zhì)量減少，改善軸系的受力，進(jìn)而也減少了整機(jī)的質(zhì)量。而現(xiàn)有技術(shù)提供的圓滑塊沒(méi)有對(duì)降低其重量做出特殊考慮，尤其是其各個(gè)部位不論在實(shí)際工作中的應(yīng)力情況如何，均設(shè)置同樣的材料和厚度，顯然不能在滿足強(qiáng)度和剛度的要求下獲得較輕的重量。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種圓滑塊，該圓滑塊在滿足需要的剛度和強(qiáng)度要求的情況下，其重量更輕，可以有效提高曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的效率。本實(shí)用新型同時(shí)提供使用該圓滑塊的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)以及使用上述曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)備。 本實(shí)用新型提供一種圓滑塊，用于曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，該圓滑塊開(kāi)設(shè)有若干去重孔，沿這些去重孔輪廓內(nèi)緣面設(shè)置至少一段沿去重孔內(nèi)緣輪廓延伸的加強(qiáng)肋。 優(yōu)選的，所述去重孔為具有內(nèi)外弧面的扇形；所述加強(qiáng)肋沿著扇形的內(nèi)弧或者外
弧延伸，或者在內(nèi)弧和外弧上都具有加強(qiáng)肋。 優(yōu)選的，沿所述扇形去重孔的直線輪廓部分也設(shè)置有加強(qiáng)肋。[0010] 優(yōu)選的，所述加強(qiáng)肋設(shè)置在圓滑塊厚度方向上的中間位置。[0011] 優(yōu)選的，所述去重孔的橫截面呈腹部厚外部薄的結(jié)構(gòu)。[0012] 優(yōu)選的，所述加強(qiáng)肋的橫截面為弧形截面。 本實(shí)用新型還提供一種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，該曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)使用上述任意一項(xiàng)技術(shù)方案所述的圓滑塊。 本實(shí)用新型還提供一種機(jī)械設(shè)備，該機(jī)械設(shè)備使用上述曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，該機(jī)械設(shè)備為內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)或者抽真空機(jī)。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的圓滑塊上設(shè)置了去重孔，這些去重孔能夠減輕圓滑塊的重量，同時(shí)，沿這些去重孔輪廓內(nèi)緣面設(shè)置至少一段沿去重孔內(nèi)緣輪廓延伸的加強(qiáng)肋，這些加強(qiáng)肋能夠有效的增加圓滑塊剛度和強(qiáng)度，使圓滑塊不會(huì)因?yàn)槿ブ乜椎脑O(shè)置而發(fā)生變形，確保圓滑塊的正常工作。 本實(shí)用新型的優(yōu)選方案采用扇形去重孔，這種去重孔形狀能夠更為有效的獲得去重效果和保持整個(gè)圓滑塊的剛度和強(qiáng)度，使該圓滑塊在保持良好的剛度和強(qiáng)度特性的情況下大幅降低了重量。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圓滑塊主視圖；[0018] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的圓滑塊的右剖視圖；[0019] 圖3是圖1的A-A向視圖；[0020] 圖4是圖1的B-B向視圖；[0021] 圖5是該圓滑塊的C-C向視圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種圓滑塊。圖1示出該圓滑塊的正視圖，圖2為該圓滑塊的右剖視圖；圖3為圖1的A-A向局部剖視圖；圖4為圖1的B-B向局部剖視圖；圖5為
圖i的c-c向局部剖視圖。 該圓滑塊1為具有局部凸臺(tái)圓柱體。圖1示出，該圓滑塊的端面整體為圓形，在其上設(shè)置有偏心孔2，該偏心孔2所在的位置位于該圓滑塊1端面上的一側(cè)。為了對(duì)該偏心孔2所在位置進(jìn)行加強(qiáng)，該偏心孔2所在位置設(shè)置凸臺(tái)8，該凸臺(tái)8在前后端面上的高度不同，其后端面上的高度比較高。凸臺(tái)8的端面可以進(jìn)行一些熱處理以加強(qiáng)硬度，使其更加耐磨。[0024] 為了加工以及設(shè)計(jì)上的簡(jiǎn)便，該圓滑塊1整體上以偏心孔圓心和圓滑塊圓心之間的連線所在直線為對(duì)稱中心設(shè)計(jì)，該連線稱為對(duì)稱線。在該圓滑塊1上，在垂直該對(duì)稱線并通過(guò)偏心孔2圓心的直線上，對(duì)稱設(shè)置圓心在該直線上的兩個(gè)銷孔6，該銷孔6為不同圓滑塊之間的定位孔。 該圓滑塊1上與所述偏心孔2相對(duì)的另一半位置上，以上述對(duì)稱線為對(duì)稱中心，在其左右兩側(cè)，對(duì)稱開(kāi)設(shè)有若干扇形去重孔3，這些扇形去重孔3根據(jù)各自所在位置，具有 相應(yīng)大小和形狀的扇形截面。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，所述扇形去重孔3的扇形形狀不是完全典型的扇 形，因?yàn)樵撋刃蔚膱A心位置并非一點(diǎn)，而是一個(gè)弧度較小的內(nèi)弧，因此，該扇形包括外弧和 內(nèi)弧。 圖1結(jié)合圖3可以看出，該扇形去重孔3外弧的內(nèi)緣面上，設(shè)置有沿著外弧延伸的 第一加強(qiáng)肋4，該第一加強(qiáng)肋4位于圓滑塊厚度方向上的中間位置。由于圓滑塊l的扇形去 重孔3橫截面上各個(gè)邊均呈腹部厚外部薄的結(jié)構(gòu)，因此，該第一加強(qiáng)肋4實(shí)際上位于橫截面 上最凸出的位置上。從圖3還可以看出，所述第一加強(qiáng)肋4具有弧形的橫截面。 圖1結(jié)合圖4可以看出，該扇形去重孔3內(nèi)弧的內(nèi)緣面上，設(shè)置有沿著內(nèi)弧延伸的 第二加強(qiáng)肋5，該第二加強(qiáng)肋5位于圓滑塊厚度方向上的中間位置，當(dāng)然，所述圓滑塊厚度 方向不包括凸臺(tái)8的厚度。該內(nèi)弧所在邊的橫截面同樣呈腹部厚外部薄的結(jié)構(gòu)，由于凸臺(tái) 8并沒(méi)有對(duì)稱布置，從圖4看該內(nèi)弧所在橫截面的最厚位置并不在中間位置，若不考慮凸臺(tái) 8，則該最后位置就在圓滑塊厚度上的中間位置。所述第二加強(qiáng)肋5就布置在該最厚的位置 上。 圖1結(jié)合圖5可以看出，在兩個(gè)扇形去重孔3中間具有分隔兩個(gè)扇形去重孔3的 支撐柱7，該支撐柱7為兩個(gè)扇形去重孔3的直線邊。在該支撐柱7的兩側(cè)的中間位置，同 樣設(shè)置有加強(qiáng)肋，稱為第三加強(qiáng)肋6，在圖1中可以看出該第三加強(qiáng)肋6在徑向上起到類似 輻條的作用，和支撐柱7構(gòu)成十字形輻條。 上述各種加強(qiáng)肋在整個(gè)圓滑塊1在設(shè)置去重孔后，對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行了加強(qiáng)， 其布置位置均在承受應(yīng)力最大的中間位置，可以有效的以較小的重量增加獲得較大的加強(qiáng) 強(qiáng)度和剛度的效果。另外，去重孔3采用橫截面上各個(gè)邊均呈現(xiàn)中間厚兩邊薄的結(jié)構(gòu)，也使 圓滑塊的實(shí)體布置和承受應(yīng)力大小對(duì)應(yīng)?？傊鲜鼋Y(jié)構(gòu)均可以在保證圓滑塊具有足夠的 剛度和強(qiáng)度的情況下，重量較小。 將上述圓滑塊使用在曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)中，即可獲得使用該圓滑塊的曲柄圓滑塊機(jī) 構(gòu)的實(shí)施例。 將上述使用該圓滑塊的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)使用在內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)或者抽真空機(jī)中， 即可獲得使用上述曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)的機(jī)械設(shè)備的實(shí)施例。 以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和 潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種圓滑塊，用于曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，其特征在于，該圓滑塊開(kāi)設(shè)有若干去重孔，沿這些去重孔輪廓內(nèi)緣面設(shè)置至少一段沿去重孔內(nèi)緣輪廓延伸的加強(qiáng)肋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圓滑i央，其特征在于，所述去重孔為具有內(nèi)外弧面的扇形；所述加強(qiáng)肋沿著扇形的內(nèi)弧或者外弧延伸，或者在內(nèi)弧和外弧上都具有加強(qiáng)肋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圓滑塊，其特征在于，沿所述扇形去重孔的直線輪廓部分也設(shè)置有加強(qiáng)肋。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓滑塊，其特征在于，所述加強(qiáng)肋設(shè)置在圓滑塊厚度方向上的中間位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓滑塊，其特征在于，所述去重孔的橫截面呈腹部厚外部薄的結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓滑塊，其特征在于，所述加強(qiáng)肋的橫截面為弧形截面。
7. —種曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，其特征在于，該曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)使用權(quán)利要求l-權(quán)利要求6任意一項(xiàng)所述的圓滑塊。
8. —種機(jī)械設(shè)備，其特征在于，使用權(quán)利要求7所述的曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，該機(jī)械設(shè)備為內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)或者抽真空機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種圓滑塊，用于曲柄圓滑塊機(jī)構(gòu)，該圓滑塊開(kāi)設(shè)有若干去重孔，沿這些去重孔輪廓內(nèi)緣面設(shè)置至少一段沿去重孔內(nèi)緣輪廓延伸的加強(qiáng)肋。優(yōu)選的，所述去重孔為具有內(nèi)外弧面的扇形；所述加強(qiáng)肋沿著扇形的內(nèi)弧或者外弧延伸，或者在內(nèi)弧和外弧上都具有加強(qiáng)肋。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的圓滑塊上設(shè)置了去重孔，這些去重孔能夠減輕圓滑塊的重量，同時(shí)，沿這些去重孔輪廓內(nèi)緣面設(shè)置至少一段沿去重孔內(nèi)緣輪廓延伸的加強(qiáng)肋，這些加強(qiáng)肋能夠有效的增加圓滑塊剛度和強(qiáng)度，使圓滑塊不會(huì)因?yàn)槿ブ乜椎脑O(shè)置而發(fā)生變形，確保圓滑塊的正常工作。
文檔編號(hào)F16H57/00GK201475295SQ20092022222
公開(kāi)日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者黎明, 黎正中 申請(qǐng)人:北京中清能發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)有限公司