专利名称：一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种合理连接对顶活塞的曲柄连杆传动机构。
背景技术：
曲柄连杆机构广泛用于各种机械设备，本实用新型适用于对顶活塞机械设备，例如，对顶活塞内燃机、对顶活塞气泵等。现有这些对顶活塞机械设备其弊端是大都采用两个或两个以上的曲轴，例如CN2236548Y公开了一种活塞式内燃机(双向活塞式发动机)，它包括有汽缸、火花塞、活塞、连杆、曲轴及曲轴箱，并将汽缸盖取消，在汽缸的两端各设置一套活塞及曲轴连杆机构。这样做需增加曲轴同步转动的传动装置，其整体结构更复杂。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，所要解决的技术问题是使对顶活塞机械设备的结构进一步简化，工作可靠，并且减小曲轴主轴颈的磨损，减少震动，提高机械效率，降低其制造成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，具有活塞缸筒配置组、横杆、连杆、曲轴，所述的活塞缸筒配置组具有缸筒、对顶设置于缸筒内的一对活塞，其技术方案是所述的曲轴为单曲轴，活塞缸筒配置组成对设置且至少具有一对，每对中的两个活塞缸筒配置组相互平行，同侧的活塞从缸筒伸出的伸出端通过一个横杆连为一体，每对活塞缸筒配置组用的两个横杆中的每个横杆与若干个连杆的一端铰接，这若干个连杆的另一端分别与曲轴的连杆轴颈铰接。
上述每对活塞缸筒配置组中的每个横杆对应连接的若干个连杆其分别铰接的曲轴的连杆轴颈布置于一个曲拐上或若干个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为150°~180°。上述两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的若干个连杆其分别连接的这些曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
上述每对活塞缸筒配置组中的每个横杆对应连接的若干个连杆的数量为一个，该连杆连接的曲轴的连杆轴颈为一个曲拐上的连杆轴颈，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
上述每对活塞缸筒配置组中的每个横杆对应连接的若干个连杆的数量为两个，这两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈布置于两个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，其中一个横杆对应连接的两个连杆所铰接的曲轴的两个连杆轴颈位于另一个横杆对应连接的另两个连杆所铰接的曲轴的另两个连杆轴颈之间，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即每对活塞缸筒配置组中的两个横杆对应连接的四个连杆其分别连接的曲轴的四个连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
上述的活塞缸筒配置组可以成2对或成多对设置，相邻两对活塞缸筒配置组的相邻两个连杆可以共用一个连杆轴颈。
本实用新型由于所述的曲轴为单曲轴，活塞缸筒配置组成对设置且至少具有一对，每对中的两个活塞缸筒配置组相互平行，同侧的活塞从缸筒伸出的伸出端通过一个横杆连为一体，每对活塞缸筒配置组用的两个横杆中的每个横杆与若干个连杆的一端铰接，这若干个连杆的另一端分别与曲轴的连杆轴颈铰接。这样，它省去了已有对顶活塞机械设备的曲轴同步转动的传动装置，其结构得到简化，降低了制造成本。本实用新型为单曲轴，双缸内的作功活塞连动结构，采用单曲轴传递动力，有效解决了对顶活塞机械设备的动力传输问题，使对顶活塞机械设备设计更完善、合理，还减轻了内燃机重量。在内燃机设备上提高扭矩80％以上，且结构简单综上所述，本实用新型对对顶活塞机械设备(内燃机、气泵等)的结构得到了进一步简化。
图1为本实用新型第一个实施例(内燃机)当缸筒内的一对对顶作功活塞处于中间位置的结构示意图。
图2为本实用新型第一个实施例中两对或任意两对活塞缸筒配置组所对应连接的连杆与曲轴的连接示意图。
图3为本实用新型第二个实施例(气泵结构)当缸筒内的一对对顶活塞处于中间点位置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的第一个实施例是内燃机。它具有活塞缸筒配置组A、若干个连杆2、曲轴1。所述的活塞缸筒配置组A具有缸筒3、对顶设置于缸筒内的一对作功活塞4，缸筒上具有排气孔和进气孔。所述的曲轴1为单曲轴，活塞缸筒配置组A成对平行设置(即缸筒的轴线相互平行)。活塞缸筒配置组可以成1对或成2对或成多对设置，各对之间不一定相互平行，根据位置需要可以设为不同角度(图中仅给出1对)。各对活塞缸筒配置组所对应连接的横杆、连杆的大小不一定相同。每对活塞缸筒配置组A中各分别位于缸筒1同侧的同时进行作功、排气、吸气、压缩的两个作功活塞4，其从缸筒伸出的伸出端(或活塞杆)通过一个横杆5连为一体。每对活塞缸筒配置组A用的两个横杆中的每个横杆5与若干个连杆2的一端铰接，这若干个连杆2的另一端分别与曲轴1的连杆轴颈铰接。上述每对活塞缸筒配置组A中的每个横杆对应连接的若干个连杆2其分别铰接的曲轴的连杆轴颈布置于一个曲拐上或若干个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为150°~180°(例如可以为150°、160°、165°、170°、175°、178°、180°)。
如图1所示，上述每对活塞缸筒配置组A中的两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴1的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的若干个连杆其分别连接的这些曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴1的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。上述每对活塞缸筒配置组A中的每个横杆对应连接的若干个连杆2的数量为一个，该连杆连接的曲轴的连杆轴颈为一个曲拐上的连杆轴颈，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴1的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。上述每对活塞缸筒配置组A中的每个横杆对应连接的若干个连杆2的数量为两个，这两个连杆2其分别连接的曲轴的连杆轴颈布置于两个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，其中一个横杆对应连接的两个连杆所铰接的曲轴的两个连杆轴颈可以位于另一个横杆对应连接的另两个连杆所铰接的曲轴的另两个连杆轴颈之间，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即每对活塞缸筒配置组中的两个横杆对应连接的四个连杆2其分别连接的曲轴的四个连杆轴颈的轴线，以及曲轴1的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为实现每对活塞缸筒配置组内的作功活塞同时到达最远点、最近点而共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈与另一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈其相对位置无必然联系，当每对活塞缸筒配置组中的两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°时，一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈的轴线与曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影点所形成的直线(即上述的三点共线)，与另一对活塞缸筒配置组所对应的连杆轴颈的轴线与曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影点所形成的直线二者的夹角可以是任意的，如当活塞缸筒配置组成3对设置时，该夹角可以为120°，再如，当活塞缸筒配置组成2对或成多对设置时，相邻两对活塞缸筒配置组的相邻两个连杆可以共用一个连杆轴颈，如图2所示，它使内燃机的结构更紧凑、简单。
图2所示本实用新型第一实施例中活塞缸筒配置组为两对时的连接示意图。其中曲轴1仍为单曲轴其连接方式如图所示。
图3所示本实用新型第二个实施例是气泵。其曲柄连杆机构跟内燃机类似只是单向进排气阀位于活塞运动最近点的缸壁上。
权利要求1.一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，具有活塞缸筒配置组、连杆、曲轴，所述的活塞缸筒配置组具有缸筒、对顶设置于缸筒内的一对活塞，其特征在于所述的曲轴(1)为单曲轴，活塞缸筒配置组(A)成对设置且至少具有一对，每对中的两个活塞缸筒配置组(A)相互平行，同侧的活塞从缸筒伸出的伸出端通过一个横杆(5)连为一体，每对活塞缸筒配置组(A)用的两个横杆中的每个横杆(5)与若干个连杆(2)的一端铰接，这若干个连杆(2)的另一端分别与曲轴(1)的连杆轴颈铰接。
2.根据权利要求1所述的曲柄连杆机构，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的每个横杆对应连接的若干个连杆(2)其分别连接的曲轴的连杆轴颈布置于一个曲拐上或若干个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为150°~180°。
3.根据权利要求2所述的一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的若干个连杆(2)其分别连接的这些曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线平面内的投影为共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
4.根据权利要求2所述的一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的每个横杆对应连接的若干个连杆(2)的数量为一个，该连杆连接的曲轴的连杆轴颈为一个曲拐上的连杆轴颈，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即两个横杆对应连接的两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈的轴线，以及曲轴的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
5.根据权利要求2所述的一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，其特征在于上述每对活塞缸筒配置组(A)中的每个横杆对应连接的若干个连杆(2)的数量为两个，这两个连杆其分别连接的曲轴的连杆轴颈布置于两个独立的且连杆轴颈的轴线共线的曲拐上，其中一个横杆对应连接的两个连杆所铰接的曲轴的两个连杆轴颈位于另一个横杆对应连接的另两个连杆所铰接的曲轴的另两个连杆轴颈之间，两个横杆分别对应的连杆轴颈的轴线分别与曲轴的主轴颈的轴线形成的两个平面的夹角为180°，即每对活塞缸筒配置组中的两个横杆对应连接的四个连杆(2)其分别连接的曲轴的四个连杆轴颈的轴线，以及曲轴(1)的主轴颈的轴线在垂直于这些轴线的平面内的投影为共线的三个点，这三个点以曲轴的主轴颈的轴线的投影点为对称中心。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，其特征在于上述的活塞缸筒配置组(A)可以成2对或成多对设置。
7.根据权利要求6所述的一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，其特征在于上述相邻两对活塞缸筒配置组的相邻两个连杆可以共用一个连杆轴颈。
专利摘要一种用于对顶活塞机械设备的曲柄连杆机构，具有活塞缸筒配置组、横杆、连杆、曲轴，所述的活塞缸筒配置组具有缸筒、对顶设置于缸筒内的一对活塞，其技术方案是所述的曲轴为单曲轴，活塞缸筒配置组成对设置且至少具有一对，每对中的两个活塞缸筒配置组相互平行，同侧的活塞从缸筒伸出的伸出端通过一个横杆连为一体，每对活塞缸筒配置组用的两个横杆中的每个横杆与若干个连杆的一端铰接，这若干个连杆的另一端分别与曲轴的连杆轴颈铰接。该结构使对顶活塞机械设备的结构进一步简化，工作可靠，并且减小曲轴主轴颈的磨损，减少震动，提高机械效率，降低其制造成本。
文档编号F02B75/32GK2764939SQ20042001580
公开日2006年3月15日 申请日期2004年2月25日 优先权日2004年2月25日
发明者郭智超, 郭玉双 申请人:郭智超, 郭玉双