专利名称：一种圆滑块组、圆滑块及其内燃机、压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及曲柄圆滑块形式的往复-旋转运动相互转换机构，尤其是涉及一种圆滑块组；本发明同时涉及一种用于该圆滑块组的圆滑块，以及使用上述圆滑块组的内燃机、 压缩机。
背景技术：
内燃机是目前广泛使用的动力源，这种设备能够有效的将可燃物存储的化学能转化为机械能，尤其是可以将汽油、柴油等蕴含的化学能有效的转换为机械能。现有通常技术下，内燃机运动机构基本采用曲柄连杆结构，这种发动机由于需要使用连杆作为往复运动和旋转运动的过渡件，增加了活塞运动轨道方向的尺寸，并且，由于连杆作摆动，该运动为复杂运动，难以对其进行惯性力平衡；连杆的往复摆动还使活塞对运动导轨侧壁的侧压力偏大，增加了活塞运动中受到的摩擦力。为了解决上述问题，中国专利文献CN85100358B公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN1067741C公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，中国专利文献CN1144880A公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。上述内燃机的共同特点，是对通用技术下内燃机的曲柄连杆机构进行了彻底改进，采用具有偏心圆孔的圆滑块代替连杆。所述偏心圆滑块呈圆柱形，并且开有平行于圆柱体轴线的偏心圆孔，该偏心圆孔用于穿过曲轴的曲柄销。该内燃机的活塞包括两端的冠部和连接两冠部的导向部，其中导向部上开有圆孔，该圆孔的内径面和上述圆滑块的外径面相配合，所述圆滑块即安置在活塞导向部上与其外径面相配合的圆孔中。当所述活塞受到气缸中燃烧气体的推动而在气缸中往复运动时，所述偏心圆滑块绕其自身的圆心转动，并进而带动曲轴反向转动，从而将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，再通过与曲轴连接的旋转部件向外传递功率。 上述专利的思想也可以方便的转用到压缩机或者抽真空机中，获得曲柄圆滑块压缩机或者曲柄圆滑块抽真空机。由于取消了连杆，其复杂的往复摆动也就被取消，使上述曲柄圆滑块机构能够方便地实现惯性力的完全平衡；同样，由于连杆的摆动而形成的对活塞往复运动的导轨侧壁的侧压力合力为零，使活塞往复运动时的摩擦力显著降低；另外，取消连杆后，可以显著缩小往复运动方向的尺寸，整个机构的尺寸得以显著缩小。上述曲柄圆滑块形式的内燃机、压缩机在使用双圆滑块或者多圆滑块的结构形式时，都要使用圆滑块组。图1示出圆滑块组的结构形式，该圆滑块组为双圆滑块组，该双圆滑块组用于曲柄双圆滑块内燃机或者压缩机上，该圆滑块组包括第一圆滑块01，第二圆滑块02，两个圆滑块具有相同的结构。组成该双圆滑块组时，所述第一圆滑块01的第一圆滑块偏心孔01-1 和所述第二圆滑块02的第二圆滑块偏心孔02-1相对，并且，两个圆滑块彼此相互呈180° 组装。同时，上述第一圆滑块01和第二圆滑块02的位于各自偏心孔两侧的一对定位销孔也相对，通过穿过上述定位销孔的定位销柱03，将所述第一圆滑块01和所述第二圆滑块02相互呈180°固定。为了将定位销柱03固定在定位销孔中不致脱落，在定位销孔靠外侧的端头设置有堵头，在该双圆滑块组中，堵头具体是定位销孔端头的定位槽中装入的定位卡环04。图2示出上述圆滑块1的正视图，该图示出所述第一圆滑块偏心孔01-1的两侧设置的定位销孔05，这一对定位销孔05对称设置在圆滑块圆心和偏心孔圆心直线的两侧，即圆滑块偏心孔的腰部两侧。另外，该端面上还设置有端面油槽01-2。结合上述图1、图2可以看出，上述圆滑块组成圆滑块组时存在以下四方面的缺陷。首先，两个圆滑块的相对端面相互贴合，虽然两个圆滑块通过定位销柱03固定为一体，但是，其相互之间仍然会有微小的错动，这样，两个相互贴合的端面就会产生摩擦，长期使用会造成端面磨损。其次，由于上述第一圆滑块01和第二圆滑块02所在的活塞或者活塞和动平衡滑块之间必须存在一定的距离，以免相互干涉，使上述圆滑块的偏心孔部分都设置为比圆滑块其它部分厚，使两者之间的间距能够为活塞运动提供足够的空间。这限制了对圆滑块尺寸的选择，增加了圆滑块的重量。第三，由于两个端面紧密贴合，使流入曲轴销和偏心孔内径面之间的润滑油不能顺畅流出，因此，需要在这两个贴合端面设置端面油槽，该端面油槽可以为流入曲轴销外径面和偏心孔内径面这对运动副表面的润滑油提供出油通道，使热的润滑油容易流出，降低轴承工作温度，提高其工作可靠性，从而提高机器的可靠性。上述端面油槽增加了圆滑块的制造工序。第四，由于定位销孔为贯穿的通孔，使穿过上述定位销孔的定位销柱有可能在工作过程中窜出。为此，需要在圆滑块组的定位销孔的靠外侧一端设置堵头，增加了装配工序和零件的种类和数量。
发明内容
本发明提供一种圆滑块组，该圆滑块组克服了现有技术下圆滑块组的缺陷，能够避免圆滑块相对端面的磨损，并且圆滑块的偏心孔部分不需要增加厚度，也不需要在端面设置油槽，并且可以避免定位销窜出。本发明同时提供组成上述圆滑块组的圆滑块，以及使用上述圆滑块组的内燃机、 压缩机。本发明提供的圆滑块组，包括至少两个圆滑块，彼此相邻的圆滑块上设置有相互对应的定位销孔，通过插入定位销孔的定位销，相邻圆滑块获得相互之间的定位，所述定位销轴向的中段设置有凸台，该凸台左边的左销柱段插入左侧圆滑块的定位销孔，该凸台右边的右销柱段插入右侧圆滑块的定位销孔，所述凸台将相邻圆滑块彼此隔开。优选的，所述圆滑块的定位销孔共有两个，并且以偏心孔中心和圆滑块中心的连线成轴对称布置在所述偏心孔的两侧。优选的，所述圆滑块的定位销孔为盲孔，相邻圆滑块的盲孔的开口相对。优选的，所述圆滑块在组成圆滑块组时与另一个圆滑块相邻的端面为不存在凸台的平面。
本发明还提供一种圆滑块，所述圆滑块与另一个圆滑块相邻的端面设置为一个平优选的，所述圆滑块的定位销孔为盲孔。优选的，所述定位销孔共有两个，并且以偏心孔中心和圆滑块中心的连线成轴对称布置在所述偏心孔的两侧。本发明同时提供一种内燃机，该内燃机使用上述任意一项技术方案所述的圆滑块组。本发明同时提供一种压缩机，该压缩机使用上述任意一项技术方案所述的圆滑块组。本发明的优选实施方式中，在所述圆滑块组的相邻圆滑块上设置相互对应的定位销孔，并且通过插入定位销孔的定位销，使相邻的圆滑块获得相互之间的定位。所述定位销的特点是，在定位销中部设置有凸台，该凸台左、右销柱段分别插入左侧圆滑块的定位销孔和右侧圆滑块的定位销孔。定位销中部的所述凸台则将相邻圆滑块彼此隔开。采用上述结构后，获得了多方面的好处。首先，在上述圆滑块组中，相邻圆滑块的相对端面不再相互贴合，而是被所述定位销中部的凸台隔开一定的距离，这样，圆滑块就不会由于相互之间贴合而造成端面磨损。其次，由于所述定位销中部的凸台能够为两个相邻圆滑块提供合适间隙，使其所在的活塞之间或者活塞和动平衡滑决之间不会产生运动干涉，因此，上述圆滑块的偏心孔位置不再需要加厚，增加了圆滑块设计的灵活性。其三，上述圆滑块组中使用的圆滑块同样因为端面不再相互贴合，方便了曲柄销轴承中的润滑油流出，降低了润滑油的工作温度，并且使圆滑块的相邻端面上不用开端面油槽，减少了工序。其四，由于定位销中部设置有凸台，使该定位销不会从定位销孔中滑脱，即使定位销孔为通孔，也无需在定位销孔的外端设置堵头。采用上述圆滑块组，需要同时使用相对应的圆滑块。上述结构可使圆滑块工作寿命延长并且加工更为方便。将上述圆滑块组用在内燃机或者压缩机上，可以获得具有上述技术效果的内燃机或者压缩机。
图1是本申请背景技术提供的现有技术的圆滑块组的侧视图；图2是本申请背景技术提供的现有技术的圆滑块组所使用的圆滑块的正视图；图3是本申请第一实施例提供的圆滑块组的侧视图；图4是本申请第一实施例提供的圆滑块组所使用的圆滑块的正视图；图5是本申请第一实施例提供的圆滑块组所使用的圆滑块的侧视图；图6是本申请第一实施例提供的圆滑块组所使用的定位销的零件图；图7是本申请第二实施例提供的圆滑块组的侧视图。
具体实施方式
请参看图3，该图为本申请第一实施例提供的圆滑块组的侧视图。请同时参看图 4，该图为该圆滑块组中的一个圆滑块的正视图。请同时参看图5，该图为该圆滑块组中的一个圆滑块的侧视图。该圆滑块组包括两个结构相同的圆滑块，分别为第一圆滑块1、第二圆滑块2。所述第一圆滑块1和所述第二圆滑块2通过定位销3连接为一体。以下以所述第一圆滑块1为例，说明组成该圆滑块组的圆滑块的结构。图4为第一圆滑块1的I-A端面侧的正视图。如图所示，在所述第一圆滑块1的第一端面I-A上，其偏心孔1-1两侧分别设置有第一圆滑块定位销孔1-2，该第一圆滑块定位销孔1-2可以为盲孔也可以为通孔，并且两个第一圆滑块定位销孔1-2以所述第一圆滑块偏心孔1-1中心和圆滑块中心的连线呈轴对称布置在所述第一圆滑块偏心孔1-1的两侧。 图4示出的圆滑块端面为组成圆滑块组时，与另一个圆滑块相对的端面1-A，从该图可以看出，该圆滑块的端面没有设置端面油槽。如图5所示，该圆滑块的两个端面中，第一端面I-A为一个不存在凸台的平面，当然，在该端面上仍然有偏心孔和去重槽等凹入的部分；该第一端面I-A为组成圆滑块组时与另一个圆滑块相对的端面。第二端面I-B为一个台阶面，其第一圆滑块偏心孔1-1的部分具有凸起的台阶。所述第二圆滑块2和所述第一圆滑块1具有相同的结构。即该第二圆滑块2上设置有的第二圆滑块偏心孔2-1，在该第二圆滑块偏心孔2-1两侧设置有第二圆滑块定位销孔2-2。该第二圆滑块2的第一端面2-A为一个不存在凸台的平面，第二端面2-B为在第二圆滑块偏心孔2-1的部分具有凸起台阶的台阶面。请参看图6，该图为定位销3的零件图。该定位销3中部具有凸台3-1，该凸台两侧分别为左销柱段3-2和右销柱段3-3，定位销3的两端头均设置有导向角。上述定位销3可以采用各种方式制成。例如，该定位销3各个部分一体制成，所述凸台是定位销销体中间直径较大的部分。具体可以采用车削加工，在轴向上不同尺寸位置设计不同的直径，在中部设置一段直径较大的轴段作为所述凸台3-1即可。上述定位销 3也可以采用两体制成，首先制造所述定位销3的销体，该销体为一个轴向上各截面具有相同直径的圆柱销体，只在两端设置导向角，然后将一个内径和该圆柱销体外径紧配合的圆环套以热压方式套在该圆柱销体的中部，就获得一个完整的定位销；所述圆环位置即为所述凸台。上述第一圆滑块1和第二圆滑块2通过定位销3的连接组合形成双圆滑块组，具体如图3所示。所述第一圆滑块1、第二圆滑块2相互以180°相位相对，所谓以180°相位相对， 具体是所述第一圆滑块1和所述第二圆滑块2以偏心孔相对，即第一圆滑块偏心孔1-1和第二圆滑块偏心孔2-1相对，两个偏心孔的轴线在同一个直线上；同时，两个圆滑块的中心线则分布在该偏心孔轴线的两侧，并以两偏心孔的轴线为轴对称。两个圆滑块的相对端面为第一圆滑块第一端面I-A和第二圆滑块第一端面2-A。上述两个圆滑块的第一端面的定位销孔同时也分别相对。所述定位销3的左销柱段3-2插入位于左侧的第一圆滑块1的定位销孔1-2中，所述定位销3的右销柱段3-3插入位于右侧的第二圆滑块2的定位销孔2-2 中，所述凸台3-1将第一圆滑块1和第二圆滑块2的相对端面隔开，使两者之间具有一段距离L，该距离L足以为圆滑块安置在其中的活塞提供足够的间隙，使其往复运动轨道不会相互干涉。因此，所述第一活塞1和所述第二活塞2的第一端面可以采用平面而不用在此处增厚。组成上述圆滑块组后，可以看出，所述第一圆滑块1和第二圆滑块2的相对端面不会相互贴合，这样也就不存在相互之间的磨损。同时，当曲柄销插入所述第一圆滑块偏心孔 1-1和所述第二圆滑块偏心孔2-1后，其运动过程中在曲柄销外径面和偏心孔的内径面相互配合，在该配合面需要通过冷却油进行冷却。由于所述第一圆滑块1和所述第二圆滑块 2的相对端面相互之间不贴合，使该摩擦面的冷却油可以顺畅的流出。请参看图7，该图为本发明第二实施例的侧视图。该图示出一个三圆滑块组。该三圆滑块组的各个圆滑块的结构和上述实施例基本相同，在此不再赘述。 从图7可以看出，该三圆滑块组的位于中间的中间圆滑块4为安装在动平衡滑块的圆滑块容置孔中的动平衡圆滑块，其厚度比其左右两边的工作圆滑块厚，这是由于该中间圆滑块4的质量需要等于两侧圆滑块的质量之和。该中间圆滑块4左右两个端面均为平面。两组相邻圆滑块彼此间均通过定位销中间的凸台隔开，与采用第一实施例的双圆滑块组相同。在该实施例中，所述中间圆滑块与其左侧的圆滑块采用一组定位销定位，与其右侧的圆滑块采用另外一组定位销定位。这是由于定位销中部设置有凸台，使其不能直接采用穿过定位销孔的长销。上述两个实施例提供的圆滑块组均采用了相应的圆滑块，这些圆滑块的共同特征是，其与另一个圆滑块相邻的端面采用一个在偏心孔位置不设置凸台的平面即可，而不需要在偏心孔位置设置凸台。该圆滑块的相邻端面上未设置端面油槽，其定位销孔采用盲孔或者通孔均可。定位销孔共有两个，并且以偏心孔中心和圆滑块中心的连线成轴对称布置在所述偏心孔的两侧。尽管上述实施例中，所述定位销均采用凸台两侧的销段具有相同直径的设计，但也不排除在定位销两侧的销段具有不同的直径的情况，此时，相邻圆滑块的相对端面上的定位销孔也具有不同的直径。采用上述圆滑块组以后，由于相邻圆滑块的相对端面彼此之间不贴合，而是被定位销中部凸台隔开，使圆滑块组与现有技术相比，具有多方面的改进。具体表现在以下四个方面。首先，所述定位销中部凸台将相邻圆滑块隔开，使相邻圆滑块所在的活塞之间或者活塞和动平衡滑块之间的空间距离足以避免运动干涉，所以不再需要通过在相对端面的圆滑块偏心孔位置设置凸台的方式获得该空间距离。这样就增加了圆滑块设计的灵活性。其次，所述相邻圆滑块的相对端面不贴合，使流经偏心孔的曲柄销外径面和偏心孔内径面形成的运动副表面的冷却油能够顺畅的流出，不再需要在上述相对端面上设置供冷却油流出的端面油槽，从而减少了圆滑块加工的工序。其三，所述相邻圆滑块的相对端面不再贴合，使这两个端面不可能发生相互之间摩擦产生的磨损，延长了圆滑块的使用寿命。其四，由于定位销中部设置有凸台，使其不会从定位销孔中滑脱，使定位销孔的外端不用设置防止其滑脱的堵头。将上述实施例提供的圆滑块组使用在采用曲柄圆滑块机构的内燃机或者压缩机上，就获得了内燃机或者压缩机的实施例。 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种圆滑块组，包括至少两个圆滑块，彼此相邻的圆滑块上设置有相互对应的定位销孔，其特征在于，通过插入定位销孔的定位销，相邻圆滑块获得相互之间的定位，所述定位销轴向的中段设置有凸台，该凸台左边的左销柱段插入左侧圆滑块的定位销孔，该凸台右边的右销柱段插入右侧圆滑块的定位销孔，所述凸台将相邻圆滑块彼此隔开。
2.根据权利要求1所述的圆滑块组，其特征在于，所述圆滑块的定位销孔共有两个，并且以偏心孔中心和圆滑块中心的连线成轴对称布置在所述偏心孔的两侧。
3.根据权利要求1或者2所述圆滑块组，其特征在于，所述圆滑块的定位销孔为盲孔， 相邻圆滑块的盲孔的开口相对。
4.根据权利要求1或者2所述的圆滑块组，其特征在于，所述圆滑块在组成圆滑块组时与另一个圆滑块相邻的端面为不存在凸台的平面。
5.一种圆滑块，其特征在于，所述圆滑块与另一个圆滑块相邻的端面设置为一个平面。
6.根据权利要求5所述的圆滑块，其特征在于，所述圆滑块的定位销孔为盲孔。
7.根据权利要求6所述的圆滑块，其特征在于，所述定位销孔共有两个，并且以偏心孔中心和圆滑块中心的连线成轴对称布置在所述偏心孔的两侧。
8.一种内燃机，其特征在于，该内燃机使用权利要求1至权利要求4所述的圆滑块组。
9.一种压缩机，其特征在于，该压缩机使用权利要求1至权利要求4所述的圆滑块组。
全文摘要
本发明提供一种圆滑块组，包括至少两个圆滑块，彼此相邻的圆滑块上设置有相互对应的定位销孔，通过插入定位销孔的定位销，相邻圆滑块获得相互之间的定位，所述定位销轴向的中段设置有凸台，该凸台左边的左销柱段插入左侧圆滑块的定位销孔，该凸台右边的右销柱段插入右侧圆滑块的定位销孔，所述凸台将相邻圆滑块彼此隔开。在上述圆滑块组中，相邻圆滑块的相对端面不再相互贴合，而是被所述定位销中部的凸台隔开一定的距离，消除了端面磨损。同时也方便了曲柄销轴承中的润滑油流出，使圆滑块的相邻端面不用开端面油槽，减少了工序。本发明同时提供用于上述圆滑块组的圆滑块，以及使用上述圆滑块组的内燃机、压缩机。
文档编号F02B75/32GK102374024SQ20101025259
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者黎明, 黎正中 申请人:北京中清能发动机技术有限公司