动平衡滑块的跑道衬套、内燃机机体及其内燃机的制作方法

专利名称：动平衡滑块的跑道衬套、内燃机机体及其内燃机的制作方法
专利说明本实用新型涉及曲柄圆滑块内燃机，具体涉及一种曲柄圆滑块内燃机中的动平衡 滑块的跑道衬套。本实用新型同时还涉及一种具有所述的动平衡滑块的跑道衬套的内燃机 机体以及其内燃机。
背景技术：
在传统的内燃机和压缩机中，通过曲柄连杆机构实现活塞的往复运动与曲轴的旋 转运动之间的转换。然而，在所述的曲柄连杆机构中，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的内 燃机和压缩机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺陷。为解决上述问题，审定公告日为1988年1月13日、公告号为CN85100358B的中国 专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”。所述中国专利公开的内燃机的往复运动 与旋转运动的转换机构中，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。在曲柄圆滑块机构中 的圆滑块上设置有偏心圆孔。在活塞的活塞座上设置有圆滑块容置孔。装配时，将圆滑块 置于所述的圆滑块容置孔中，圆滑块可在所述圆滑块容置孔中转动；曲轴的曲柄销装配于 所述的偏心圆孔中，曲柄销可以在所述偏心圆孔中转动。工作时，燃烧室中的燃烧气体膨胀推动活塞运动，通过活塞带动设置于其中的圆 滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合 成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的 中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合，从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转 换。在上述的中国专利公开的技术方案中，采用一个内齿轮传动副结构，解决平衡问 题。然而，该结构进适用于单缸机，且动平衡性能不够理想。基于此，授权公告日为2001年 6月27日、授权公告号为CN1067741C的中国专利公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内 燃机”。授权公告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067742C的中国专利公开了一 种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”。在所述的专利中，通过相邻圆滑块相位呈180度的 两个或三个圆滑块以及动平衡滑块组成双圆滑块或三圆滑块机构，该机构在运动转换时具 有很好的平衡效果。其中，所述的动平衡滑块与活塞往复运动的方向垂直，两者的合成运动为圆周运 动，从而可将往复运动的惯性力转换为惯性离心力。图1至图3为授权公告号为CN1067742C 的专利中公开所述的动平衡滑块的示意图。如图1至图3所示，所述动平衡滑块呈扁长方 体，并具有两个与直线滑轨(也称为跑道)相配合的导向侧面26，在所述动平衡滑块的中心 部位有圆孔27，在两对称的导向侧面26上开制有油槽28，在圆孔27与油槽28之间开制有 油孔29。然而，在曲柄圆滑块机构在工作时，动平衡滑块由于受到侧压力偶的作用，在换向 时会产生摆动，难免会刮伤动跑道。
实用新型内容本实用新型提供一种动平衡滑块的跑道衬套，可避免动平衡滑块刮伤跑道。本实 用新型还提供具有所述的动平衡滑块的跑道衬套的内燃机机体以及其内燃机。本实用新型提供的一种动平衡滑块的跑道衬套，应用于曲柄圆滑块内燃机的跑道 中，其中，所述衬套与跑道的形状相适应，并至少包括与所述动平衡滑块的导向侧面相配合 的导向面以及与所述导向面相对的、并与跑道的侧壁向配合的配合面。可选的，所述衬套为板状结构，且所述导向面为柱面弧形。可选的，在所述跑道衬套的端部还设置有装配结构，用于在所述跑道衬套装配于 所述跑道中时，将所述跑道衬套固定。可选的，所述装配结构包括沿所述端部向远离所述导向面方向延伸的延伸部以及 设置于所述延伸部上的至少一个通孔，称为固定孔。可选的，所述通孔为螺纹孔。优选的，在所述跑道衬套的与动平衡滑块配合的导向面上还设置有轴承材料层。可选的，在所述跑道衬套上与内燃机的气缸相交叉区域，还设置有避让缺口。此外，本实用新型还提供一种内燃机机体，包括跑道，其中，在所述跑道中装配有 上述任一技术方案中所述的动平衡滑块的跑道衬套。本实用新型还提供一种内燃机，包括上述的内燃机机体。与现有技术相比，本实用新型的跑道衬套与跑道的形状相适应，并至少包括与所 述动平衡滑块的导向侧面相配合的导向面以及与所述导向面相对的、并与跑道的侧壁向配 合的配合面；应用本使用新型的跑道衬套装配于内燃机跑道中，可减缓或消除对跑道的刮 伤，更合理地设置摩擦配副，保证曲柄圆滑块内燃机的正常工作；此外，本实用新型的跑道衬套可方便装配拆卸，在跑道衬套需要更换时，可方便的 拆装。因而即使跑道衬套被刮伤损坏，也可以很方便的更换。优选的，在跑道衬套的与动平衡滑块配合的导向面上还可以设置有轴承材料层， 从而可降低动平衡滑块的摩擦损失。

图1至图3为现有技术的一种动平衡滑块的示意图；图4为本实用新型的实施例的动平衡滑块的跑道衬套的示意图；图5为H型四缸内燃机机体的轴侧图。
具体实施方式
在设置有动平衡滑块的双圆滑块或多圆滑块的曲柄圆滑内燃机中，动平衡滑块与 往复运动活塞配合，可将往复运动惯性力转化为惯性离心力。在动平衡滑块装配于曲柄圆滑块内燃机后，在所述的曲柄圆滑块内燃机工作时， 动平衡滑块会沿着曲柄圆滑块内燃机的跑道做往复运动。然而动平衡滑块由于受到侧压力 偶的作用，在换向时会产生摆动，会刮伤跑道。本实用新型提供一种应用于曲柄圆滑块内燃 机的跑道中衬套，该衬套可减缓或消除对跑道的刮伤，保证曲柄圆滑块内燃机的正常工作。本实用新型的跑道衬套的形状与跑道的形状相适应，并具有与动平衡滑块的导向侧面相配合的导向面以及与所述导向面相对的、并与跑道的侧壁相配合的配合面。在跑道 衬套装配于跑道中之后，所述跑道衬套的配合面紧贴跑道侧壁，而所述的导向面可以对平 衡滑块进行导向。
以下结合附图对本实用新型的动平衡滑块的跑道衬套进行详细说明。图4为本实用新型的动平衡滑块的跑道衬套的实施例的示意图。本实施例中以所 述跑道衬套为长条形板状结构为例进行说明。请参考图4，本实施例中，动平衡滑块的跑道衬套1为长条形板状结构。所述动平衡滑块的跑道衬套具有与动平衡滑块的导向侧面相配合的导向面1-1， 其中，所述导向面1-1为柱面弧形。所述动平衡滑块的跑道衬套1的导向面1-1相对的面 1-2与动平衡滑块的跑道的侧壁相配合，称为配合面1-2。所述配合面1-2的形状与跑道侧 壁相适应，本实施例中，所述配合面1-2为于所述导向面1-1相同的柱面弧形。在所述跑道衬套1的端部还设置有装配结构，所述装配结构用于在所述跑道衬套 1装配于曲柄圆滑块内燃机的跑道中时，将所述跑道衬套1固定于机体上。在本实施例中，所述装配结构包括沿所述的跑道衬套1的端部向远离所述导向面 1-1方向延伸的延伸部2以及设置于所述延伸部2上的通孔3。本实施例中，在所述跑道衬 套1两端均设置有具有通孔3的延伸部2。且每一端的延伸部2上设置有两个通孔。所述 通孔3称为固定孔。所述固定孔3可以是普通的通孔，也可以是螺纹孔。并且在所述曲柄 圆滑块内燃机的机体上有与之相应的螺纹孔。其中，所述延伸部3可以在跑道衬套1装配于曲柄圆滑块内燃机的跑道中后，抵住 所述跑道边缘，避免所述跑道衬套1在动平衡滑块往复运动方向相对于跑道移动。所述固 定孔3与螺栓相配合，用于将跑道衬套1固定于内燃机的机体上，使跑道衬套1的配合面紧 贴跑道侧壁。动平衡滑块一般具有两个相对的导向侧面，如图1中的导向侧面26。与之相应的， 也需要两个与之相应的跑道衬套。如图5所示的一种H型四缸内燃机机体，其中，两个中心轴线平行的气缸12和气 缸14 (在气缸12和气缸14相对的一侧还有另外两个气缸)呈水平布置，曲轴轴承孔16的 中心轴线与所述的气缸12和气缸14的中心轴线共面且垂直。跑道10的中心轴线与所述 气缸12、气缸14以及曲轴轴承孔16中心轴线所在平面垂直，且跑道10截面近似于长方形， 其中两个相对的边缘IOa和IOb呈弧形。此外，在所述跑道衬套1与气缸12、气缸14相交叉(若有交叉)的区域，所述跑道 衬套1上还需要设置避让缺口(图4未示出)，以保证活塞的往复运动。将两个跑道衬套1装配于图5所示的机体的跑道10之中，并将跑道衬套1的配合 面分别与跑道10的边缘IOa和IOb所在的侧壁向贴合。当动平衡滑块在跑道10中做往复 运动时，动平衡滑块的导向侧面与所述跑道衬套1的导向面相接触，可保护跑道10的内壁 不会被刮伤。特别的，可选用跑道衬套的材质的硬度大于跑道10内壁的材质，可更有效的 保护跑道10的内壁。例如，在内燃机机体为铝材质，而动平衡滑块为合金钢时，可选用铸铁 或合金钢材质作为跑道衬套的材料。而且，本实用新型的跑道衬套可方便装配拆卸，在跑道衬套需要更换时，可方便的 拆装。因而即使跑道衬套被刮伤损坏，也可以很方便的更换。有利于保证动平衡滑块正常的工作。上述的实施例中，仅以图1所示的结构的跑道衬套作为例子进行说明。所述的跑 道衬套还可以具有其它的形状，根据曲柄圆滑块内燃机的跑道的形状而定。但其至少具有 与所述动平衡滑块的导向侧面相配合的导向面以及与所述导向面相对的并与跑道的侧壁 向配合的配合面。从而满足在保护跑道侧壁的同时，还能保证对动平衡滑块的导向。此外，还可以通过在内燃机跑道内壁表面进行硬化处理，提高其耐磨能力，例如， 表面陶瓷化、激光淬火、镀铬等，也可以在跑道衬套的与动平衡滑块配合的导向面上设置有 轴承材料层，以降低动平衡滑块的摩擦损失。本实施例的跑道衬套装配于曲柄圆滑块内燃机机体中，可作为机体的一部分，构 成内燃机机体。在所述内燃机机体中装配动平衡滑块以及曲柄圆滑块机构，即可构成曲柄 圆滑块内燃机。本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何 本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因 此本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求一种动平衡滑块的跑道衬套，应用于曲柄圆滑块内燃机的跑道中，其特征在于所述衬套与跑道的形状相适应，并至少包括与所述动平衡滑块的导向侧面相配合的导向面以及与所述导向面相对的、并与跑道的侧壁向配合的配合面。
2.如权利要求1所述的动平衡滑块的跑道衬套，其特征在于所述衬套为板状结构，且 所述导向面为柱面弧形。
3.如权利要求2所述的动平衡滑块的跑道衬套，其特征在于在所述跑道衬套的端部 还设置有装配结构，用于在所述跑道衬套装配于所述跑道中时，将所述跑道衬套固定。
4.如权利要求3所述的动平衡滑块的跑道衬套，其特征在于所述装配结构包括沿所 述端部向远离所述导向面方向延伸的延伸部以及设置于所述延伸部上的至少一个通孔，称 为固定孔。
5.如权利要求4所述的动平衡滑块的跑道衬套，其特征在于所述通孔为螺纹孔。
6.如权利要求1所述的动平衡滑块的跑道衬套，其特征在于在所述跑道衬套的与动 平衡滑块配合的导向面上还设置有轴承材料层。
7.如权利要求1所述的动平衡滑块的跑道衬套，其特征在于在所述跑道衬套上与内 燃机的气缸相交叉区域，还设置有避让缺口。
8.一种内燃机机体，包括跑道，其特征在于在所述跑道中装配有上述权利要求1至7 任一权利要求所述的动平衡滑块的跑道衬套。
9.一种内燃机，其特征在于包括权利要求8所述的内燃机机体。
专利摘要本实用新型公开了一种动平衡滑块的跑道衬套，应用于曲柄圆滑块内燃机的跑道中，其中，所述衬套与跑道的形状相适应，并至少包括与所述动平衡滑块的导向侧面相配合的导向面以及与所述导向面相对的、并与跑道的侧壁向配合的配合面。本实用新型的跑道衬套可避免动平衡滑块刮伤跑道，更合理地设置摩擦配副。此外，本实用新型还提供具有所述的动平衡滑块的跑道衬套的内燃机机体以及其内燃机。
文档编号F16F15/26GK201723647SQ20092035066
公开日2011年1月26日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28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