專利名稱：連桿襯套、活塞連桿組、曲柄連桿機構(gòu)和發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種活塞連桿技術(shù)，特別是涉及一種連桿襯套，還涉及一種包括該連桿襯套的活塞連桿組、曲柄連桿機構(gòu)和發(fā)動機。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，曲柄連桿機構(gòu)是當(dāng)前常用的機構(gòu)。在發(fā)動機中，曲柄連桿機構(gòu)不僅是重要的動力傳遞機構(gòu)，也是實現(xiàn)發(fā)動機工作循環(huán)、完成能量轉(zhuǎn)換的主要機構(gòu)。在泵送機構(gòu)中，曲柄連桿機構(gòu)同樣是重要的動力傳遞機構(gòu)。曲柄連桿機構(gòu)包括機體組、活塞連桿組和曲軸飛輪組。其中，活塞連桿組又包括活塞和連桿；連桿的一端與活塞銷可旋轉(zhuǎn)相連，活塞銷的兩端與活塞相連；連桿的另一端與曲軸的軸頸可旋轉(zhuǎn)相連。連桿中，與活塞銷相連的一端一般稱為連桿小頭；與軸頸相連的一端一般稱連桿大頭。為了保證連桿小頭與活塞銷之間的可旋轉(zhuǎn)配合，一般在連桿與活塞銷之間還設(shè)置連桿襯套。具體結(jié)構(gòu)是:連桿小頭設(shè)置有銷孔，連桿襯套安裝在銷孔中，連桿襯套的內(nèi)周面與活塞銷的外周面之間形成旋轉(zhuǎn)配合面。在曲柄連桿機構(gòu)工作時，連桿小頭及連桿襯套可以相對于活塞擺動旋轉(zhuǎn)，進而在連桿擺動過程中，驅(qū)動活塞往復(fù)運動，或者將活塞產(chǎn)生的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。為了保證連桿襯套的內(nèi)周面與活塞銷的外周面之間的旋轉(zhuǎn)配合，降低旋轉(zhuǎn)配合面的磨損，延長連桿襯套和/或活塞銷的壽命，就需要對旋轉(zhuǎn)配合面進行潤滑。一種潤滑方式是:在連桿小頭的銷孔的壁面上設(shè)集油孔，使?jié)櫥屯ㄟ^集油孔到達襯套與活塞銷之間的旋轉(zhuǎn)配合面，保證該旋轉(zhuǎn)配合面的潤滑。但在連桿小頭上設(shè)置集油孔會導(dǎo)致連桿小頭的強度降低，進而使連桿小頭產(chǎn)生變形，進而導(dǎo)致連桿襯套變形，影響活塞銷與連桿襯套的配合精度；進而非常容易引起活塞銷與連桿襯套的咬死；同時，連桿小頭甚至?xí)捎诩涂滋幍膽?yīng)力集中而開裂損壞。為了避免降低連桿小頭的強度，另一種潤滑方式是在連桿襯套的內(nèi)周面形成油槽，并使油槽的兩端開口分別位于連桿襯套的側(cè)面上；這樣，到達連桿襯套側(cè)面的潤滑油就可以通過油槽到達襯套與活塞銷之間的旋轉(zhuǎn)配合面，保證對該旋轉(zhuǎn)配合面的潤滑性能。與楔形的連桿小頭結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，連桿襯套也可以設(shè)置為楔形襯套，即使連桿襯套的側(cè)面的至少一部分形成傾斜面，進而使連桿襯套的一部分(在安裝時，該部分遠離曲軸軸線)的寬度小于另一部分(在安裝時，該部分靠近曲軸軸線)的寬度，寬度較小的部分形成楔頂部，寬度較大的部分形成楔根部。但是，在連桿襯套上設(shè)置油槽同樣會導(dǎo)致連桿襯套強度的降低；如果為了保證連桿襯套的強度，就要減小油槽的通流截面(寬度和/或深度);但減小油槽通流截面就會影響潤滑油的通流，影響潤滑性能。當(dāng)前，主要通過減小油槽的通流截面，通過設(shè)置復(fù)雜的油槽分布保證潤滑性能，這樣又使得油槽加工過程繁瑣，導(dǎo)致連桿襯套的加工成本增加。因此，在連桿襯套上設(shè)置油槽時，如何在保證連桿襯套強度和潤滑性能的前提，降低油槽的加工成本是當(dāng)前本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的問題。
實用新型內(nèi)容因此，本實用新型的第一個目的在于提供一種連桿襯套，該連桿襯套可以在保證連桿襯套強度和潤滑性能的前提下，保持或降低油槽的加工成本。在提供上述連桿襯套的前提下,還提供一種包括該連桿襯套的活塞連桿組、及包括該活塞連桿組的曲柄連桿機構(gòu)，及包括該曲柄連桿機構(gòu)的發(fā)動機。本實用新型提供的連桿襯套中，其內(nèi)周面形成油槽，所述油槽兩端的開口分別位于所述連桿襯套的兩個側(cè)面上，所述油槽包括順序相連的第一槽段、第二槽段和第三槽段，所述第一槽段和第三槽段位于油槽的兩端；所述第一槽段的通流截面和第三槽段的通流截面均大于第二槽段的通流截面。可選的，所述油槽相對于第一參考平面對稱；所述第一參考平面與所述連桿襯套的軸線垂直，并將所述連桿襯套的內(nèi)周面分為對稱的兩個部分。可選的，所述第一槽段的外開口的通流截面為第二槽段的最小通流截面的4飛倍，所述第三槽段的外開口的通流截面為第二槽段的最小通流截面的4飛倍?？蛇x的，所述內(nèi)周面形成兩個油槽；第一個油槽的第一側(cè)壁和第二油槽的第二側(cè)壁相鄰，且所述第一側(cè)壁的中間部分和第二側(cè)壁的中間部分分別朝向?qū)Ψ酵蛊穑凰龅谝粋?cè)壁和第二側(cè)壁之間的最小弧度在100度 120度之間?？蛇x的，所述側(cè)面至少一部分為斜面；所述內(nèi)周面形成兩個相對于第二參考平面對稱的油槽；所述第二參考平面通過所述連桿襯套的軸線，且通過所述連桿襯套的楔頂線。可選的，所述油槽的遠離楔頂線的側(cè)壁中，中間部分朝向楔根線凸起?？蛇x的，兩個所述油槽之間的、且包括楔根線的部分的最小弧度在100度 120度之間。提供的活塞連桿組包括活塞、活塞銷、連桿襯套和連桿，所述連桿襯套安裝在連桿的一端的銷孔中，所述連桿襯套的內(nèi)周面與活塞銷旋轉(zhuǎn)配合；所述活塞銷的兩端與活塞相連；所述連桿襯套為上述任一種連桿襯套。提供的曲柄連桿機構(gòu)包括曲軸和活塞連桿組，所述活塞連桿組為上述任一種活塞連桿組，所述連桿的另一端與曲軸的軸頸可旋轉(zhuǎn)配合。提供的發(fā)動機包括機體和安裝在所述機體上的曲柄連桿機構(gòu)，所述曲柄連桿機構(gòu)為上述任一種的曲柄連桿機構(gòu)。本實用新型提供的連桿襯套中，與現(xiàn)有技術(shù)相比，油槽包括三個槽段，位于油槽兩端的二個槽段通流截面均大于位于中間部分的槽段。這樣，在工作過程中，位于油槽兩端部分的通流截面較大的槽段就可以收集、儲存和提供更大量的潤滑油，保證活塞銷與襯套之間的潤滑性能；由于油槽中間部分槽段的通流截面較小(較窄和/或較淺)，可以保證連桿襯套中間部分的強度；由于連桿襯套中間部分負載較大，進而可以保證連桿襯套的整體強度，滿足實際需要。同時，由于不需要設(shè)置復(fù)雜的油槽分布，使得油槽結(jié)構(gòu)比較簡單，加工也比較方便，進而可以簡化油槽加工工藝，保持或降低油槽的加工成本。在進一步的技術(shù)方案中，所述油槽對稱設(shè)置，可以使連桿襯套各部分磨損更均勻，提高連桿襯套的可維護性。在進一步的技術(shù)方案中，所述油槽的遠離楔頂線的側(cè)壁中，中間部分朝向楔根線凸起。這樣，油槽整體形成一個向楔根線凸起的弧形結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)可以充分利用活塞往復(fù)運動或者重力作用，一方面更好地收集潤滑油，另一方面可以為潤滑油向油槽的中間部分流動提供動力，提高對活塞銷與連桿襯套之間的潤滑性能。在提供上述連桿襯套的基礎(chǔ)上，提供的包括該連桿襯套的活塞連桿組、曲柄連桿機構(gòu)及發(fā)動機也能夠分別產(chǎn)生相對應(yīng)的技術(shù)效果。

圖1是本實用新型實施例一提供的連桿襯套的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型實施例一提供的連桿襯套的內(nèi)周面的展開結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型實施例一提供的連桿襯套中，沿第一參考平面Pl的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型實施例一提供的連桿襯套中，油槽工作原理示意圖；圖5為本實用新型實施例二提供的連桿襯套的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所示連桿襯套的剖視結(jié)構(gòu)示意圖,剖切位置為圖5中的第二參考平面P2 (圖5中用雙點畫線示出)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本文件的描述，可以對本文件中實施例以及不同實施例中的特征進行相互或相應(yīng)組合。請參考圖1和圖2，圖1是本實用新型實施例一提供的連桿襯套的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型實施例一提供的連桿襯套的內(nèi)周面的展開結(jié)構(gòu)示意圖。實施例一提供的連桿襯套100的內(nèi)周面101形成一個油槽110。油槽110的兩端的開口分別位于連桿襯套100的兩個側(cè)面103和104上，即油槽110從連桿襯套100的一個側(cè)面103在內(nèi)周面101上延伸到另一側(cè)面104。本實施例中，連桿襯套100的內(nèi)周面101上形成兩個油槽110 ;且兩個油槽110的結(jié)構(gòu)相同。以下以一個油槽110為例對油槽的結(jié)構(gòu)進行說明。當(dāng)然兩個油槽110的結(jié)構(gòu)也可以不同。如圖2所示，油槽110包括順序相連的第一槽段111、第二槽段112和第三槽段113。第一槽段111和第三槽段113位于油槽110的兩端，第二槽段112位于第一槽段111和第三槽段113之間，三者順序相連。第一槽段111的通流截面和第三槽段113的通流截面均大于第二槽段112的通流截面；如圖所示，第一槽段111任意部分的通流截面均大于第二槽段112的任一部分的通流截面，同樣，第三槽段113任間部分的通流截面均大于第二槽段112的任一部分的通流截面。在工作過程中，潤滑油先進入第一槽段112和第三槽段113，然后再進入第二槽段112中。這樣，由于第一槽段111和第三槽段113的通流截面較大，該兩個槽段就可以收集、儲存和提供更大量的潤滑油，為第二槽段112提供足夠且穩(wěn)定的潤滑油，進而為保證活塞銷與襯套之間的潤滑性能，提供了前提。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在工作過程中，連桿襯套100靠近兩側(cè)面103、104的部分的負載較小，越靠近中間部分，連桿襯套100的負載越大；因此，位于油槽110中間部分的第二槽段112的通流截面較小(較窄和/或較淺)，可以保證連桿襯套100中間部分的強度；進而可以保證連桿襯套100的整體強度，滿足實際需要。又由于第一槽段111和第二槽段113在兩側(cè)部分為第二槽段112提供潤滑油，可以保證對第二槽段112部分潤滑油的供給，保證中間部分的潤滑性能。這樣就可以實現(xiàn)連桿襯套100強度與潤滑性能的平衡。同時，上述油槽110結(jié)構(gòu)比較簡單，在內(nèi)周面102中布置比較簡單，進而可以方便地加工油槽的，簡化加工工藝，為保持或降低油槽的加工成本提供了前提。請參考圖2，本實施例中，油槽110相對于第一參考平面Pl (圖2中以雙點畫線示出)對稱；第一參考平面Pl為與連桿襯套100的軸線垂直，并將連桿襯套100的內(nèi)周面102分為對稱的兩個部分的平面。這樣，油槽110就形成一個對稱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以在軸向方向上，使連桿襯套100各部分磨損更均勻，提高連桿襯套100的可維護性。為了保持潤滑油流動的順暢，各槽段之間的可以設(shè)置圓滑過渡，即第一槽段111的側(cè)壁和第二槽段112的側(cè)壁之間圓滑過渡；第二槽段112的側(cè)壁和第三槽段113的側(cè)壁之間圓滑過渡。本實施例中，第一槽段111的外開口的通流截面為第二槽段112的最小通流截面的4.5倍，第三槽段113的外開口的通流截面為第二槽段112的最小通流截面的4.5倍。根據(jù)實際需要，可以適當(dāng)設(shè)置各槽段相應(yīng)部分的通流截面，如:可以使第一槽段111的外開口的通流截面為第二槽段112的最小通流截面的4飛倍，使第三槽段113的外開口的通流截面為第二槽段112的最小通流截面的4飛倍。請結(jié)合圖2，并請參考圖3、圖3為本實用新型實施例一提供的連桿襯套中，沿第一參考平面Pl的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。該連桿襯套100形成兩個整體為弧形結(jié)構(gòu)的油槽110。具體結(jié)構(gòu)為:第一個油槽110的第一側(cè)壁I IOa和第二油槽110的第二側(cè)壁I IOb相鄰；且第一側(cè)壁IlOa均為弧形結(jié)構(gòu)，即第一側(cè)壁IlOa沿一弧形面從側(cè)面103向側(cè)面104延伸，且其中間部朝向第二側(cè)壁UOb凸起；同樣，第二側(cè)壁IlOb也均為弧形結(jié)構(gòu)，且其中間部朝向第一側(cè)壁IlOa凸起；進而第一側(cè)壁IlOa的中間部分和第二側(cè)壁IlOb的中間部分分別朝向?qū)Ψ酵蛊?。本實施例中，兩個油槽110之間A部分，即第一側(cè)壁IlOa和第二側(cè)壁IlOb之間的最小弧度為110度。A部分的弧度可以根據(jù)實際需要選定，優(yōu)選在100度 120度之間，以在保證潤滑性能的同時，保證A部分及靠近A部分的強度，平衡潤滑性能與強度需要。這樣，在安裝連桿襯套100時，A部分可以與連桿大頭延伸方向(圖3中以D示出)相對應(yīng)。請參考圖4，該圖是實施例一提供的連桿襯套中，油槽工作原理示意圖。這樣，在工作過程中，油槽Iio的第一槽段111和第三槽段113的潤滑油可以在慣性和/或重力作用下，很順利地流到第二槽段112 (如圖4箭頭所示)，為潤滑連桿襯套100和活塞銷提供保證。與楔形的連桿小頭相對應(yīng)，連桿襯套100也可以為楔形結(jié)構(gòu)，形成楔形襯套。請參考圖5和圖6，圖5為本實用新型實施例二提供的連桿襯套的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為圖5所示連桿襯套的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，剖切位置為圖5中的第二參考平面P2 (圖5中用雙點畫線示出)。本實用新型實施例二提供的連桿襯套為楔形襯套。連桿襯套100的側(cè)面103和側(cè)面104分別形成一個完整的斜面，且側(cè)面103和側(cè)面104對稱。這樣，在連桿襯套100的內(nèi)周面中，母線最短的位置(圖6上方)形成楔頂線102a，母線最長的位置(圖6下方)形成楔根線102b。當(dāng)然，側(cè)面103和/或側(cè)面104也可以部分形成一個斜面，另一部分為與連桿襯套100的軸線O垂直的環(huán)形表面。在該環(huán)形表面為寬度最大部分時，楔根線102b可以為環(huán)形表面的中間母線；在該環(huán)形表面為寬度最小部分時時，楔頂線102a可以為環(huán)形表面的中間母線。設(shè)上述第二參考平面P2通過連桿襯套100的軸線0，且通過連桿襯套100的楔頂線102a ;優(yōu)選技術(shù)方案可以使兩個油槽110相對于第二參考平面P2對稱，以保證旋轉(zhuǎn)配合面磨損更均勻。與實施例一相同，油槽110可以設(shè)置為弧形結(jié)構(gòu)；并使每個油槽110的遠離楔頂線102a的側(cè)壁的中間部分朝向楔根線102b凸起。優(yōu)選技術(shù)方案是，使中間部分呈弧線形向楔根線102b凸起。同樣，為了平衡連桿襯套100潤滑性能和強度需要，兩個油槽110之間的、且通過楔根線102b的部分的最小弧度應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際需要進行選定，優(yōu)選范圍為100度 120度。在安裝時，可以使楔根線102b與連桿大頭延伸方向相對應(yīng)；此時油槽110的集油、儲油和供油與實施例一相同，不再贅述；另外，基于連桿襯套100的兩側(cè)面103、104均為斜面，可以為第一槽段111和第三槽段113的集油提供更大便利。當(dāng)然，根據(jù)上述描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，油槽110的結(jié)構(gòu)不限于上述弧形結(jié)構(gòu)，也可以是基本具體結(jié)構(gòu)。在提供上述連桿襯套100的基礎(chǔ)上，本實用新型還提供一種活塞連桿組，該活塞連桿組包括活塞、活塞銷、連桿襯套和連桿，連桿襯套安裝在連桿的一端的銷孔中，連桿襯套的內(nèi)周面與活塞銷旋轉(zhuǎn)配合；活塞銷兩端與活塞相連；連桿襯套可以為上述任一種連桿襯套100。另外，本實用新型提供的曲柄連桿機構(gòu)可以包括曲軸和上述任一種活塞連桿組，并使連桿的另一端與曲軸的軸頸可旋轉(zhuǎn)配合。本實用新型還提供一種發(fā)動機，該發(fā)動機包括機體和安裝在機體上的曲柄連桿機構(gòu)，曲柄連桿機構(gòu)可以為上述曲柄連桿機構(gòu)。在提供上述連桿襯套的基礎(chǔ)上，提供的包括該連桿襯套的活塞連桿組、曲柄連桿機構(gòu)及發(fā)動機也分別能夠產(chǎn)生相對應(yīng)的技術(shù)效果。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種連桿襯套，其內(nèi)周面(102)形成油槽(110)，所述油槽(110)兩端的開口分別位于所述連桿襯套(100)的兩個側(cè)面(103、104)上，其特征在于，所述油槽(110)包括順序相連的第一槽段(111)、第二槽段(112)和第三槽段(113)，所述第一槽段(111)和第三槽段(113 )位于油槽(110 )的兩端；所述第一槽段(111)的通流截面和第三槽段(113)的通流截面均大于第二槽段(112)的通流截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿襯套，其特征在于，所述油槽(110)相對于第一參考平面(PI)對稱；所述第一參考平面(PI)與所述連桿襯套(100)的軸線(O)垂直，并將所述連桿襯套(100)的內(nèi)周面(102)分為對稱的兩個部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連桿襯套，其特征在于，所述第一槽段(111)的外開口的通流截面為第二槽段(112)的最小通流截面的4飛倍，所述第三槽段(113)的外開口的通流截面為第二槽段(112)的最小通流截面的4飛倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的連桿襯套，其特征在于，所述內(nèi)周面(102)形成兩個油槽(110);第一個油槽(110)的第一側(cè)壁(IlOa)和第二油槽(110)的第二側(cè)壁(IlOb)相鄰，且所述第一側(cè)壁(IlOa)的中間部分和第二側(cè)壁(IlOb)的中間部分分別朝向?qū)Ψ酵蛊?；所述第一?cè)壁(IlOa)和第二側(cè)壁(IlOb)之間的最小弧度在100度 120度之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的連桿襯套，其特征在于，所述側(cè)面至少一部分為斜面；所述內(nèi)周面(102)形成兩個相對于第二參考平面(P2)對稱的油槽；所述第二參考平面(P2)通過所述連桿襯套(100)的軸線(0)，且通過所述連桿襯套(100)的楔頂線(102a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的連桿襯套，其特征在于，所述油槽(110)的遠離楔頂線(102a)的側(cè)壁中，中間部分朝向楔根線(102b)凸起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連桿襯套，其特征在于，兩個所述油槽(110)之間的、且包括楔根線(102b)的部分的最小弧度在100度 120度之間。
8.一種活塞連桿組，包括活塞、活塞銷、連桿襯套和連桿，所述連桿襯套安裝在連桿的一端的銷孔中，所述連桿襯套的內(nèi)周面與活塞銷旋轉(zhuǎn)配合；所述活塞銷的兩端與活塞相連；其特征在于，所述連桿襯套為權(quán)利要求1至7任一項所述的連桿襯套(100)。
9.一種曲柄連桿機構(gòu)，包括曲軸和活塞連桿組，其特征在于，所述活塞連桿組為權(quán)利要求8所述的活塞連桿組，所述連桿的另一端與曲軸的軸頸可旋轉(zhuǎn)配合。
10.一種發(fā)動機，包括機體和安裝在所述機體上的曲柄連桿機構(gòu)，其特征在于，所述曲柄連桿機構(gòu)為權(quán)利要求9所述的曲柄連桿機構(gòu)。
專利摘要本實用新型公開一種連桿襯套。公開的連桿襯套的內(nèi)周面形成油槽，油槽兩端的開口分別位于連桿襯套的兩個側(cè)面上，油槽包括順序相連的第一槽段、第二槽段和第三槽段，第一槽段和第三槽段位于油槽的兩端；第一槽段的通流截面和第三槽段的通流截面均大于第二槽段的通流截面。這樣，位于油槽兩端部分的通流截面較大的槽段就可以收集、儲存和提供更大量的潤滑油，保證活塞銷與襯套之間的潤滑性能；中間部分槽段的通流截面較小，可以保證連桿襯套的整體強度，滿足實際需要。同時，油槽結(jié)構(gòu)比較簡單，加工也比較方便，進而可以簡化油槽加工工藝，保持或降低油槽的加工成本。還公開了包括該連桿襯套的活塞連桿組、曲柄連桿機構(gòu)和發(fā)動機。
文檔編號F16H21/18GK203162132SQ20122072831
公開日2013年8月28日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者任麗娟, 汪志剛, 奚志朋 申請人:三一重工股份有限公司