专利名称：减磨片及曲柄圆滑块机构、内燃机、压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及曲柄圆滑块机构，尤其是涉及一种用于曲柄圆滑块机构的减磨片。本实用新型同时提供一种使用上述减磨片的曲柄圆滑块机构，以及使用该曲柄圆滑块机构的内燃机和压缩机。
背景技术：
往复活塞式的内燃机、压缩机或者空压机，都需要实现活塞的往复运动和曲轴的旋转运动之间的转换。其中，往复式内燃机是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动，而往复式压缩机则是将曲轴的旋转运动转化为活塞的往复运动。目前的通用技术下，上述转换过程均需要使用曲柄连杆机构。由于曲柄连杆机构中连杆的存在，使机器庞大、笨重，无法完全平衡。为了解决上述问题，已经提出了多种无连杆内燃机的结构形式，其中，曲柄圆滑块机构是其中一种主要形式。曲柄圆滑块机构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冠部和导向部，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该圆孔中。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中，获得曲柄圆滑块压缩机。采用上述曲柄圆滑块机构，可以有效减小内燃机或者压缩机的体积，并可以使机构达到理想的动平衡效果，活塞与气缸的侧压力也大幅降低。然而，在实际使用中，上述曲柄圆滑块机构也暴露出一些显著的缺陷。其中一个问题是，沿曲柄销轴向的尺寸链精度要求高。在曲柄销的轴向上，需要各个零件相对面之间有适当的轴向间隙，如果完全没有，则无法旋转。但是，如果间隙过大则会使整个机构的紧凑度和轴系刚度下降，整个机构的运行不正常。上述尺寸链要求，对曲、圆滑块的加工精度和装配精度提出了很高要求，实现难度很大。另外一个严重的问题是，圆滑块端面容易出现烧蚀，与圆滑块端面相对的曲柄端面以及曲轴臂端面也容易出现这种现象。通过分析，上述问题是由曲柄圆滑块机构的运动特点引起的。在曲柄圆滑块机构的运动过程中，所述圆滑块和曲轴以相反的方向同速度旋转，因此，两者之间的相对速度就是曲轴转速的两倍。现有的发动机的最高转速一般在6000转左右，这样曲轴和圆滑块之间的相对速度就是发动机转速的两倍，即最高可达到12000转。在曲柄圆滑块机构的设计中，圆滑块安置在活塞导向部的圆滑块容置孔中，其轴向有一定的窜动量。并且，为了缩小机构的整体尺寸，圆滑块和曲柄臂、曲柄之间的距离均非常接近。这样，在高速运转的过程中，圆滑块的端面和相对的曲柄端面或者曲柄臂端面就会偶尔发生摩擦，由于圆滑块与曲轴的相对转速非常大，这种摩擦就会对相互摩擦的两个元件表面造成很大的损害，出现表面烧蚀，而且机构运动的摩擦损失也非常大。[0005]解决上述问题的一个可靠的技术方案是，在圆滑块或者圆滑块组的两端增减套在曲柄销上的减磨片。这些减磨片能够将相对反方向运动的圆滑块端面和曲柄端面或者曲柄臂端面隔开，避免两者出现直接摩擦，并且，该减磨片由于是空套在曲柄销上，其旋转速度较曲柄销低很多，使该减磨片与圆滑块端面或者曲柄(臂)端面的相对运动速度也低很多， 能够有效降低圆滑块端面和曲柄(臂)端面的磨损。本申请人于2009年6月24日提出名为 “一种曲柄圆滑块机构及其内燃机、压缩机”、申请号为200910087606. 2的发明专利申请，即公开了上述采用减磨片获得调整间歇以及降低磨损量的效果的技术方案。请参看图1，该图示出了上述发明专利申请中第一实施例提供的单圆滑块的曲柄圆滑块机构的局部示意图。图I所示的曲柄圆滑块机构局部示意图，所述曲柄圆滑块组件包括曲轴01、第一减磨片02、圆滑块03、第二减磨片04。可以看出，所述第一减磨片02套在曲轴01的单拐 01-1伸出的曲柄销01-1-3上，并位于主轴颈01-1-1的靠近曲柄销01-1-3的端面和圆滑块03的左侧端面之间；所述第二减磨片04则位于圆滑块03的右侧端面和曲轴01的曲柄
01-2的内侧端面之间，上述两个减磨片使圆滑块03的左右两侧端面均不会直接和曲轴上的相对端面之间接触，这样就避免了上述两个相对并以相反方向旋转运动的运动元件的相邻端面之间发生摩擦。而所述第一减磨片02和所述第二减磨片04均空套在曲柄销01-1-3 上，其旋转速度比曲轴低很多，这样，减磨片与左右任何一侧与其相对的端面发生摩擦，速度都远低于其两侧端面之间直接摩擦的速度，从而有效避免了曲轴端面和圆滑块端面直接摩擦造成的烧蚀。在上述专利中公开的减磨片如图2所示。该图为上述专利的说明书附图2，可以看出，在该减磨片上，正反两面均均匀设置有从内径向外径发散的通槽。这些通槽作为油槽
02-1，可以存储润滑油。在实践中，上述减磨片也暴露出一些明显的问题。主要是减磨片的表面润滑效果不佳。经过分析，主要原因是其油槽中存储的润滑油容易在减磨片旋转的离心力作用下甩出，使减磨片表面缺少润滑油，造成减磨片过早烧蚀。另外，在实践中发现，该减磨片往往一侧比较容易获得润滑油，而另一侧润滑油非常少，使烧蚀集中在减磨片的一侧。发明内容本实用新型提供的减磨片，能够避免其表面的润滑油在机构运动过程中被离心力甩出，获得降低减磨片表面烧蚀的效果，有效延长减磨片的使用寿命。本实用新型提供的减磨片的优选实施方案，还能够使减磨片两侧的润滑油均匀分布，使减磨片两侧都能够获得良好的润滑，进一步延长减磨片的使用寿命。本实用新型同时提供使用上述减磨片的曲柄圆滑块机构，以及使用该曲柄圆滑块机构的内燃机和压缩机。本实用新型提供的减磨片，用于曲柄圆滑块机构，在减磨片的两侧面，均设置有至少一处沿径向设置的油槽，该油槽一端开口在减磨片的内径面，另一端封闭。优选的，所述减磨片上开设有至少一处通孔，该通孔称为油孔。优选的，所述减磨片上的油孔沿该减磨片圆周均匀设置若干处。优选的，所述减磨片上的油孔共设置三处。优选的，所述减磨片上在两侧面的油槽相对设置，所述油孔开设在油槽槽底，使两侧面的油槽槽底连通。优选的，所述减磨片上的油槽，在该减磨片每一侧面上，周向均匀设置若干处。优选的，所述减磨片上的油槽共设置三处。本实用新型提供一种曲柄圆滑块机构，在其圆滑块或者圆滑块组的两端的曲柄销上套有上述任意一项技术方案所述的减磨片。本实用新型同时提供一种内燃机，该内燃机使用上述曲柄圆滑块机构。本实用新型同时提供一种压缩机，该压缩机使用上述曲柄圆滑块机构。本实用新型提供的减磨片，在减磨片的两侧面均设置有径向的油槽，并且，该油槽一端开口在减磨片的内径面，另一端封闭，即油槽不会延伸到减磨片的外径面，而是在抵达外径面之前就截至。这种油槽设置方式，使该减磨片表面获得的润滑油能够存储在上述油槽中，不会在减磨片运动过程中被离心力甩出，这样就保证了减磨片表面设置获得足够的润滑油储备，降低了其表面烧蚀的可能。在本实用新型的优选实施例中，在减磨片上开设了通孔，该通孔沟通了减磨片两侧面，使减磨片一个侧面的润滑油能够流向另外一侧，这样就能够使减磨片两侧的润滑油均匀分布，避免了一侧缺少润滑造成烧蚀的情况。本实用新型提供的曲柄圆滑块机构，以及使用上述曲柄圆滑块机构的内燃机和压缩机，使用了上述减磨片，明显减少了由于减磨片烧蚀而必须更换的情况，有效延长了机构的无故障运转时间。
图I是本实用新型背景技术提及的中国发明专利申请200910087606. 2的说明书附图I ;该图示出减磨片在曲柄圆滑块机构中的位置；图2是本实用新型背景技术提及的中国发明专利申请200910087606. 2的说明书附图2;图3是本实用新型第一实施例提供的减磨片的立体图之一；图4是本实用新型第一实施例提供的减磨片的立体图之二 ；图5是本实用新型第二实施例提供的减磨片的立体图。
具体实施方式
请参看图3、图4，上述图分别为本实用新型第一实施例提供的减磨片的不同角度的立体图。该减磨片的应用情况见背景技术图I所示的位置，在此不再赘述。所述减磨片I为环形片状，其内孔的直径尺寸和所应用的曲柄圆滑块机构的曲柄销的尺寸相配，如背景技术所述，该减磨片I的内孔直径稍大于其套设在其上的曲柄销的外径尺寸，使该减磨片I空套在曲柄销上，这样，该减磨片I将其两侧的端面隔开，不会产生相对接触而发生磨损，另一方面，该减磨片I不会随着曲轴同速运动，而是以低得多的速度运动。减磨片I和其相对的端面发生摩擦产生的烧蚀程度相应降低很多。请参看图3、图4，可以看出，上述减磨片I的两侧面均设置有油槽2。上述油槽2 从内径向外径沿径向设置，油槽2的一端开口在减磨片I的内径面，另一端则封闭。这样的结构下，当所述减磨片2旋转时，其油槽2中的油不会由于离心力的作用，沿油槽2方向向外甩出，而是被油槽2的外径的封闭端面挡住，留在油槽2内。该油槽2的槽深要设置合适，过浅，则存贮润滑油过少，无法起到开设油槽的作用，过深，则又会使润滑油无法从油槽 2中流出到减磨片I表面，使减磨片I表面缺少润滑油。图中示出，上述油槽2在减磨片I 的每一侧面上，在周向上均匀设置三处。从图4可以看出在该减磨片I的另一侧面设置的油槽2在减磨片I的内径面上的开口处。图3、图4同时示出，该减磨片I上设置有油孔3，该油孔3为穿透减磨片I两侧面的通孔。在减磨片I上共设置三处油孔3，并且油孔3沿该减磨片I的圆周均匀设置。三处油孔3均设置在油槽2之外。上述油孔3能够沟通所述减磨片I的两个侧面，使在上述减磨片I的一个侧面上较多的润滑油可以沿着油孔3流向润滑油较少的一面。避免润滑油在减磨片I的两个侧面上分布不均匀的情况出现。上述实施例中，所述油孔3均设置在油槽2之外，本实用新型第二实施例则提供一种油孔3设置在油槽2中的减磨片。请参看图5，该图为本实用新型第二实施例的示意图。如图5所示，减磨片I的两侧面的油槽2相对设置在周向上相同的角度，即两侧面的油槽2相对，所述油孔3则设置在油槽2中，沟通两侧面的油槽2。上述减磨片I的油孔 3能够有效沟通两侧的油槽2存储的润滑油，使润滑油在两侧均匀布置。将上述两个实施例中的减磨片用于曲柄圆滑块机构中，套放在圆滑块或者圆滑块组两侧和曲轴的结构端面之间的曲柄销上，即可获得使用上述减磨片的曲柄圆滑块机构的实施例。该曲柄圆滑块机构用于内燃机或者压缩机，即可获得本实用新型的内燃机或者压缩机的实施例。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种减磨片，用于曲柄圆滑块机构，其特征在于，在减磨片的两侧面，均设置有至少一处沿径向设置的油槽，该油槽一端开口在减磨片的内径面，另一端封闭。
2.根据权利要求I所述的减磨片，其特征在于，所述减磨片上开设有至少一处通孔，该通孔称为油孔。
3.根据权利要求2所述的减磨片，其特征在于，所述减磨片上的油孔沿该减磨片圆周均匀设置若干处。
4.根据权利要求3所述的减磨片，其特征在于，所述减磨片上的油孔共设置三处。
5.根据权利要求2所述的减磨片，其特征在于，所述减磨片上在两侧面的油槽相对设置，所述油孔开设在油槽槽底，使两侧面的油槽槽底连通。
6.根据权利要求I所述的减磨片，其特征在于，所述减磨片上的油槽，在该减磨片每一侧面上，周向均匀设置若干处。
7.根据权利要求6所述的减磨片，其特征在于，所述减磨片上的油槽共设置三处。
8.一种曲柄圆滑块机构，其特征在于，在其圆滑块或者圆滑块组的两端的曲柄销上套有上述权利要求I-权利要求7任意一项所述的减磨片。
9.一种内燃机，其特征在于，使用权利要求8所述的曲柄圆滑块机构。
10.一种压缩机，其特征在于，使用权利要求8所述的曲柄圆滑块机构。
专利摘要本实用新型提供一种减磨片，用于曲柄圆滑块机构，在减磨片的两侧面，均设置有至少一处沿径向设置的油槽，该油槽一端开口在减磨片的内径面，另一端封闭。优选的，所述减磨片上开设有至少一处通孔。本实用新型同时提供曲柄圆滑块机构，在该机构的圆滑块或者圆滑块组的两端的曲柄销上套有本实用新型技术方案提供的减磨片。本实用新型同时提供一种内燃机，该内燃机使用上述曲柄圆滑块机构。本实用新型同时提供一种压缩机，该压缩机使用上述曲柄圆滑块机构。本实用新型提供的减磨片，在该减磨片表面的油槽能够存储润滑油，并且润滑油不会在减磨片运动过程中被离心力甩出，这样就保证了减磨片表面设置获得足够的润滑油储备，降低了其表面烧蚀的可能。
文档编号F04B39/00GK202349168SQ201120498469
公开日2012年7月25日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者郭立军, 马玉生, 马青龙, 黎明, 黎正中 申请人:北京中清能发动机技术有限公司