专利名称：一种缸套以及应用所述缸套的内燃机和压缩机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及内燃机和压缩机技术领域，具体涉及一种应用于无连杆内燃机或压缩机的缸套。本实用新型同时涉及一种使用所述缸套的内燃机或压缩机。
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，在公告号为CN85200358B(审定公告日为1988年1月13日)、授权公告号为CN1067741C (授权公告日为2001年6月27日)、授权公告号为CN1067742C (授权公告日为2001年6月27日)的中国专利文献中，均公开了采用曲柄圆滑块机构的内燃机。曲柄圆滑块机构是一种典型的无连杆往复-旋转运动转换的机构，包括曲轴、圆滑块以及活塞；其中，圆滑块为一扁圆柱体，在其上设置有偏心圆孔，该偏心圆孔尺寸与曲轴的曲柄销相适应，用于容置曲柄销；活塞包括活塞冠部和活塞座，活塞座上设置有圆滑块容置孔；圆滑块的外周大小与设置于活塞之活塞座上的圆滑块容置孔大小相适应。装配时， 圆滑块可旋转容置于活塞座上的圆滑块容置孔中，曲轴曲柄销可旋转设置于偏心圆孔上。 在应用该机构时，可将曲轴的两端的主轴颈置于轴承上，并将活塞置于往复运动导轨中，在活塞往复运动时，可在曲轴的端部输出旋转运动，该运动方式可用于内燃机；反之，在曲轴端部输入旋转运动，可实现活塞的往复运动，该运动方式可用于压缩机，实现对气体压缩。 有关曲柄圆滑块机构的详细内容可参考上述的专利文献。此外，在申请号为200910236026. 5的中国专利申请文件还公开了一种端轴-动轴机构，该机构也为一种无连杆往复_旋转运动相互转换的机构。其详细结构可参考该专利申请文件。上述的专利文献公开的内燃机中的运动转换机构相对于传统的曲柄连杆机构的明显差异就是取消了连杆，进而其中的部件例如活塞与传统的曲柄连杆机构的活塞也有了很大的不同。活塞不但要设置活塞顶作为工作部，而且还要在其活塞座上设置圆滑块容置孔或者动轴的动轴销容置孔；在活塞座的侧边还需要设置导向部，以便对活塞提供导向作用。基于以上活塞结构的变化，需要设计专门的机体以及与机体配套使用的缸套。在公开号为CN101761409A的专利文献中，公开了一种应用于曲柄圆滑块机构的设备的缸套， 其结构为一薄壁筒体，在其筒体上设置用于贯穿曲轴的通孔，称为曲轴通过孔；为将该缸套应用于V型布置的机体中，在缸套上还设置两缸套相互避让的避让缺口，该避让缺口以如下方式设置将所述缸套作为内工作室之外另外部分的一半侧壁截去，其沿缸套轴线方向的截面刚好垂直于设置于该缸套之上的曲轴通过孔的轴线。其结构可参看图1所示，有关该缸套的进一步的结构说明可参看上述的中国专利文献。[0008]图1所示的缸套不但可以应用于无连杆内燃机或压缩机中，兼顾活塞工作室工作要求并满足活塞工作时导向的要求；而且，还可以应用于两缸布置的机体中。然而，上述的中国专利文献提供的缸套由于设置避让缺口，截去部分较大，使得缸套的整体刚度有所下降，图ι所示的结构在底部虽然还设置有一环形半圆支撑结构7，但在有些时候仍然不能满足对缸套强度和刚度的要求，而且该半圆支撑结构7也使得两缸套组合时难以装配，并需要将其中一个缸套上的半圆支撑结构7设置为与缸套本体分离的结构，使得两缸套结构不再相同，这也使缸套的加工制造工艺复杂化，也增加了批量制造的难度。
发明内容本实用新型提供一种缸套，以解决现有应用无连杆机构的内燃机或压缩机的缸套的上述的问题。本实用新型另外提供应用所述缸套的内燃机和压缩机。本实用新型提供的一种缸套，应用于无连杆内燃机或压缩机中，所述缸套包括第一部分和第二部分；所述第一部分为圆筒形结构，其内部空间构成内燃机或压缩机的工作室；第二部分由所述第一部分其中一端面的部分周沿沿轴向向外延伸而成，该第二部分构成内燃机或压缩机中的往复运动件的导向跑道；在所述第二部分上还设置有一通孔，该通孔为曲轴通过孔；其中，所述第二部分之远离第一部分的端部称为缸套的下端部，在所述下端部还设置有部分环形筋板，所述部分环形筋板的外周与所述下端部内壁相配合，并与内壁固为一体。可选的，所述第一部分之远离第二部分的端部称为缸套的上端部，在所述上端部还设置有向外的翻边，称为支撑肩。可选的，所述第二部分为半圆筒结构，所述部分环形板筋为半圆环形。可选的，在靠近缸套下端部区域还设置有至少一个螺纹孔，该螺纹孔用于把缸套与缸体锁紧。可选的，所述第二部分与第一部分相连接的边角处圆角过渡。可选的，所述缸套的下端部边缘处设置倒角。本实用新型还提供一种缸套组，包括两个缸套，所述两个缸套结构相同，每一缸套均可以是上述任一所述的缸套；装配为缸套组时，所述两个缸套轴线相互垂直设置，两缸套第二部分之边缘母线构成的平面相贴合，且两缸套的曲轴通过孔相对准。可选的，组装后，每一缸套的第二部分的外周抵住另一缸套的第一部分的与上端面相对的端面。本实用新型还提供一种无连杆内燃机，该内燃机采用上述任一所述的缸套。本实用新型还提供一种无连杆压缩机，该压缩机采用上述权利要求1至6任一所述的缸套。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型的缸套的下端部还设置有部分弧形筋板，通过设置该筋板，可加强第二部分中的下端部的强度和刚度，避免缸套第二部分在使用过程中产生变形，保证该第二部分不因开孔(曲轴通过孔和切除部分侧壁而对刚度产生过大的影响；也可保证对活塞等往复运动件的可靠导向，有助于提高内燃机和压缩机的整体的稳定性。
图1是现有的一种缸套的结构示意图；图2为本实用新型的缸套实施例的结构示意图之一；图3为本实用新型的缸套实施例的结构示意图之二 ；图4为本实用新型的缸套组的实施例的示意图。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。图2和图3分别为本实用新型的缸套的实施例的结构示意图之一和之二。请参考图2和图3，所述缸套包括第一部分1和第二部分2。其第一部分1呈圆筒形，内部空间2-2构成内燃机或压缩机的工作室，供活塞顶部在其中往复运动，该部分作用与传统的曲柄连杆机构的缸套相当。为便于将缸套固定于机体上，在本实施例的缸套的第一部分的自由端端部还设置有向外的翻边，称为支撑肩2-1。在该缸套装入机体之后，所述支撑肩2-1会抵住机体的气缸的上部，可以为缸套在轴向定位。该设置支撑肩2-1的端部称为缸套的上端部。请进一步参考图2和图3，缸套还包括有第二部分2，所述第二部分2由所述第一部分1的与上端部相对的端面部分周沿沿轴向向外延伸而成。该第二部分2在结构上为圆筒的一部分，相当于一圆筒截去部分侧壁而形成。该第二部分2构成无连杆内燃机或压缩机的往复运动的导向跑道。且该第二部分2与所述的第一部分1具有共同的轴线。可见， 本实施例中的缸套相对于传统的曲柄连杆机构的缸套有着很大的不同，其还包括有具有导向功能的第二部分2，该第二部分的2沿轴向的长度足以容纳往复运动件例如活塞在轴向的往复运动，并为其提供可靠的导向。由于在无连杆内燃机或压缩机中，活塞与传统的曲柄连杆机构的活塞结构不同， 无连杆内燃机或压缩机中，作为往复运动件的活塞除了具有活塞顶部外，还包括有活塞座， 活塞座远离内燃机或压缩机的工作室延伸至曲轴箱或其以下的空间。活塞座的侧边设置有导向面。在活塞往复运动时，需要对活塞座提供可靠的导向，故而，本实施例中的缸套中的第二部分2作为导向跑道即承担对活塞导向的功能。而由于活塞座已经延伸至曲轴箱中， 故而，对其提供导向的缸套沿轴向必然也已经延伸至曲轴箱空间中。为避免与曲轴产生干涉，在缸套的第二部分还设置有曲轴通过孔2-1。由于该第二部分2为部分侧面开放的结构，曲轴由第二部分两侧边母线决定的平面穿过并由曲轴箱通过孔2-1穿出即可。因而，仅在第二部分2上设置一个曲轴通过2-1孔即可。本实施例中，所述第二部分2为半圆筒结构。在所述第二部分2之远离第一部分1 的端部还设置有半圆环形筋板3。第二部分2的该端部称为缸套的下端部，所述半圆弧形筋板3的外周与所述下端部内壁相配合，并与内壁固为一体。所述半圆弧形筋板3的内周半圆环的中心位于该缸套的轴线上。该半圆弧形筋板3的内周的半圆形的孔主要作用如下， 第一，作为润滑油回流孔，第二，若活塞的活塞座为杆状，该半圆形的孔可作为避让孔，避免活塞座与该半圆弧形筋板3干涉。所述的半圆弧形筋板3的主要作用是加强第二部分2中的下端部的强度和刚度， 避免缸套第二部分2在使用过程中产生变形，保证该第二部分2不因开孔(曲轴通过孔2-1) 和切除部分侧壁而对刚度产生过大的影响。根据刚度和强度的需要，可以改变所述半圆弧形板筋3的厚度以及形状，以满足不同的需要。通过设置该筋板3，使缸套第二部分2的强度和刚度有很大的提高，从而保证了对活塞等往复运动件的可靠导向，有助于提高内燃机和压缩机的整体的稳定性。需要说明的是，所述第二部分2并不限于是图2中所示的半圆筒结构，即其径向外周并不限于是半圆弧，其还可以是优弧和劣弧。相应的，板筋3的外周形状与该第二部分2 之内壁相配合，为部分圆环形结构。在本实用新型的实施例中，在所述第二部分2上靠近缸套下端部的区域还设置有至少一个螺纹孔2-3。本实施例中，螺纹孔2-3为两个。其用于在该缸套装入机体后，通过螺栓将该缸套固定于缸体内，保证该部分与缸体之间很好的贴合，从而可避免该缸套产生变形，导致缸套与缸体贴合不好，进而造成缸套的微幅振动而损坏。为便于将缸套装入缸体中，在本实施例中，在所述缸套的下端部边缘处还设置有倒角2-4，如图1所示。此外，在本实施例中，在所述半圆环形筋板3的内环边角处也设置倒角3-1，通过设置倒角3-1可避免应力在边角处集中，也避免边缘棱角划伤往复运动件。在本实施例中，在所述第二部分2和第一部分1相连接的边角处2-2设计为圆角过渡。通过该圆角化处理，可避免该交接处应力集中，有利于缸套整体的强度和刚度提高。 上述的实施例的缸套可应用于单缸或者直列多缸内燃机或压缩机中，在装配于机体气缸中时，支撑肩2-1可抵住缸体顶部边缘，旋转缸套使得曲轴通过孔2-1对准机体上的曲轴轴承孔，保证在缸套装配于机体上之后，曲轴可穿过该缸套上的曲轴通过孔2-1而装配于机体之上。上述实施例的缸套还可以用于V型布置的双缸内燃机或压缩机。这需要两个缸套。该两个缸套可组成缸套组。在两个缸套组成缸套组时，需要考虑两个缸套的布置、根据两缸之间的距离以及缸套大小是否需要在两缸套上开设避让缺口。为适应内燃机和压缩机对体积和重量的要求，V型布置的机体中，两缸套交叉时不可避免的会有重叠区域，为避免两缸套之间的干涉，在每一缸套上均需要设置避让空间。上述的实施例的缸套就是设置了所需要的避让空间的缸套，可以应用于V型机体中，组成缸套组。图4为本实用新型的缸套组的实施例的示意图。请参考图4，本实施例的缸套组包括第一缸套10和第二缸套10。两缸套均为上述实施例中所述的缸套。组成缸套组时，两个缸套的轴线相互垂直设置，且两缸套第二部分之边缘母线构成的平面相贴合，如图4中， 第一缸套10的边缘母线IOa和IOb构成的平面与所述第二缸套20的边缘母线20a和20b 构成的平面贴合在一起。并使两缸套的曲轴通过孔相对准。而且，在组装后，每一缸套的第二部分的外周会抵住另一缸套的第一部分的与上端面相对的端面，从而对缸套多了沿各自轴向维度的约束，避免缸套窜动。本实施例的两缸套组成的缸套组，相互之间设置有避让缺口，组合方便，而且便于装配于机体中，也便于由机体上卸下。每一缸套上均设置有提高其强度和刚度的筋板，使得构成的V型机器稳定性好，且拆装方便。[0044]上述实施例的缸套和缸套组均可以应用于无连杆内燃机或压缩机中，构成无连杆内燃机和压缩机机器的一部分，对提高机器的稳定性有着很大的作用。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1.一种缸套，应用于无连杆内燃机或压缩机中，其特征在于，所述缸套包括第一部分和第二部分；所述第一部分为圆筒形结构，其内部空间构成内燃机或压缩机的工作室；第二部分由所述第一部分其中一端面的部分周沿沿轴向向外延伸而成，该第二部分构成内燃机或压缩机中的往复运动件的导向跑道；在所述第二部分上还设置有一通孔，该通孔为曲轴通过孔；其中，所述第二部分之远离第一部分的端部称为缸套的下端部，在所述下端部还设置有部分环形筋板，所述部分环形筋板的外周与所述下端部内壁相配合，并与内壁固为一体。
2.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述第一部分之远离第二部分的端部称为缸套的上端部，在所述上端部还设置有向外的翻边，称为支撑肩。
3.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述第二部分为半圆筒结构，所述部分环形板筋为半圆环形。
4.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，在靠近缸套下端部区域还设置有至少一个螺纹孔，该螺纹孔用于把缸套与缸体锁紧。
5.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述第二部分与第一部分相连接的边角处圆角过渡。
6.根据权利要求1所述的缸套，其特征在于，所述缸套的下端部边缘处设置倒角。
7.一种缸套组，包括两个缸套，其特征在于，所述两个缸套结构相同，每一缸套均可以是上述权利要求1至6任一所述的缸套；装配为缸套组时，所述两个缸套轴线相互垂直设置，两缸套第二部分之边缘母线构成的平面相贴合，且两缸套的曲轴通过孔相对准。
8.根据权利要求1所述的缸套组，其特征在于，组装后，每一缸套的第二部分的外周抵住另一缸套的第一部分的与上端面相对的端面。
9.一种无连杆内燃机，其特征在于，采用上述权利要求1至6任一所述的缸套。
10.一种无连杆压缩机，其特征在于，采用上述权利要求1至6任一所述的缸套。
专利摘要一种缸套，应用于无连杆内燃机或压缩机中，所述缸套包括第一部分和第二部分；所述第一部分为圆筒形结构，其内部空间构成内燃机或压缩机的工作室；第二部分由所述第一部分其中一端面的部分周沿沿轴向向外延伸而成，该第二部分构成内燃机或压缩机中的往复运动件的导向跑道；在所述第二部分上还设置有一通孔，该通孔为曲轴通过孔；其中，所述第二部分之远离第一部分的端部称为缸套的下端部，在所述下端部还设置有部分环形筋板，所述部分环形筋板的外周与所述下端部内壁相配合，并与内壁固为一体。本实用新型的缸套具有更高的强度和刚度。本实用新型同时涉及一种使用所述缸套的内燃机和压缩机。
文档编号F02F1/00GK202065076SQ201120119558
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者钱汉生, 黎明, 黎正中 申请人:北京中清能发动机技术有限公司