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CN101263286A - 无连杆活塞内燃发动机 - Google Patents

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CN101263286A
CN101263286A CNA2006800330946A CN200680033094A CN101263286A CN 101263286 A CN101263286 A CN 101263286A CN A2006800330946 A CNA2006800330946 A CN A2006800330946A CN 200680033094 A CN200680033094 A CN 200680033094A CN 101263286 A CN101263286 A CN 101263286A
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China
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internal combustion
piston
combustion engine
axial bearing
piston internal
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CNA2006800330946A
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English (en)
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维克托·亚历山德罗维奇·别兹亚丁
谢尔盖·米哈伊洛维奇·克拉斯尼科夫
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AVERIN KONSTANTIN MIKHAYLOVICH
Original Assignee
AVERIN KONSTANTIN MIKHAYLOVICH
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Abstract

本发明涉及机械工程，特别涉及无连杆活塞内燃发动机和解决制造安全且经久耐用的具有紧凑尺寸的无连杆活塞内燃发动机的问题。所述发动机包括具有盖板的主体、输出轴，其安装在这些盖板上并且与齿轮相配合，还有设置在相同平面上的汽缸和活塞；活塞设置有支撑垫圈和轴向轴承，轴向轴承有具有球形表面的颈部；这些表面与锁紧环的狭槽相配合，锁紧环位于支撑垫圈和轴向轴承的颈部之间；轴向轴承与位于齿轮轮轴的辊轮推进器接触，齿轮轮轴位于输出轴的支撑架上并且与固定的嵌齿轮相配合；同时，主体以环的形式制成，并且齿轮和嵌齿轮的传动率等于1∶2。

Description

无连杆活塞内燃发动机
技术领域
本发明涉及机械工程，特别涉及无连杆活塞内燃发动机，其可用在国家经济的各个领域内，例如在运输方面，作为活塞压缩机和泵等等。
背景技术
现有技术中的无连杆活塞内燃发动机(见1968年莫斯科Mashinostroenie出版的S.S.Balandin的“无连杆活塞内燃发动机”一书的第25页，图23，第39页，图40，第47页，图48)具有十字形、X形和Y形排列的汽缸，其包括曲轴箱、汽缸、具有杆的活塞、滑块或者替代他们的齿轮、机轴等等。
滑块的出现使得发动机的尺寸减小，但是使结构变得复杂。
现有技术中的无连杆活塞内燃发动机(见1986年10月7日的US SR第1262074号发明证书，Cl.F04B 75/24)包括两个活塞，该两个活塞通过杆固定地相互连接并位于能够往复运动的汽缸中，连接到机轴的两个杆，通过齿轮与连接轴连接的曲柄，汽油分配机械装置。
这种无连杆内燃发动机的结构复杂，并且机轴的出现使得其长度增加。
还有一种公知的可接受的无连杆活塞内燃发动机原形(见1994年1月30日俄罗斯第2006627号专利，Cl.F02B 75/32)。这种发动机包括具有侧盖板的主体，其中在两侧采用了曲轴齿轮，在其上安装有至少一个齿轮的输出轴，具有安装在其内的通过销与所述曲轴齿轮运动连接的活塞的汽缸，所述活塞具有与额外联结环相配合的支撑架，所述额外联结环与适当的汽缸的轴横向地设置，并且通过销与两个相互连接的齿轮铰接连接。此外，联结环连接到具有圆柱柄的一侧，其轴与所述联结环的线垂直，并且在另一侧具有枢轴孔。所述联结环通过柄和孔相互连接。
这种发动机的缺点在于具有与联结环相配合的支撑架的活塞，由于通过在杆的动力影响下的动力行程，在所述联结环的中间出现了很大的挠矩，还有相当大的与活塞工作力量相当的摩擦力。这种摩擦力在活塞杆的连接位置与联结环作用。这导致了在“活塞杆-联结环”的连接的损坏，结果就是减少了无连杆活塞内燃发动机的安全性和使用寿命。
发明内容
发明的目的在于对这种无连杆活塞发动机的创新，所述无连杆活塞发动机应该安全且工作的使用寿命长，同时具有紧凑的径向和长度尺寸。
提出的问题以这样的方法解决：在无连杆活塞内燃发动机中，其包括：具有盖板的主体，在其上安装有与齿轮配合的输出轴，以及设置在同一平面上的汽缸和活塞，所述活塞设置有支撑垫圈和轴向轴承，该轴向轴承设置有具有球形表面的颈部，与在锁紧环上设置的狭槽的径向内轮廓相配合，所述锁紧环位于所述支撑垫圈和轴向轴承的颈部之间，与辊轮推进器接触，所述辊轮推进器位于所述齿轮的轮毂中，所述齿轮安装在输出轴的支撑架中并且与固定的嵌齿轮相配合。同时，所述轴向轴承安装在所述锁紧环的支撑架中，且有机会自由运动，所述主体以环的形式制造，并且所述齿轮和嵌齿轮的机械效益等于1∶2。
具有支撑垫圈和轴向轴承的活塞的实施，其中轴向轴承具有拥有球形表面的颈部并且被安装在锁紧环的狭槽中，使轴向轴承的颈部能够在锁紧环的狭槽中的径向内轮廓上滑动而自由移动，这样就使对向活塞同步操作，并且排除了导致活塞和汽缸磨损的横向力在活塞上出现，并且减小了轴向轴承和锁紧环之间的摩擦力，减少了无连杆活塞内燃发动机组件的磨损，从而提高了其工作的安全性和耐用性。此外，活塞的轴向轴承与安装在所述输出轴上的支撑架中的齿轮的轮毂中的辊轮推进器的啮合和与所述固定嵌齿轮相配合，提供了活塞连续的顺序工作，并且齿轮和固定嵌齿轮的机械效益等于1∶2允许在齿轮两次翻转内持续地保证所有活塞的动力冲程，提高发动机的效率。环形式的主体的使用减小了无连杆活塞内燃发动机径向和长度的尺寸，使其紧凑。
附图说明
图1为无连杆活塞内燃发动机的沿活塞的轴的俯视截面图；
图2为无连杆活塞内燃发动机侧视的截面图。
具体实施方式
无连杆活塞内燃发动机包括以环形的主体1，其设置多个汽缸2，例如八个，所述汽缸位于相同的平面并且成对对置。这些汽缸2具有固定的头部3，在该头部安装有汽油分配机械装置(未示出)。这些机械装置包括与相应的循环进给和排出收集器6，7相连接的进给和排出阀4，5。
在汽缸2中安装有能够往复运动的活塞8。这些活塞8设置有以碟形弹簧形式制造的支撑垫圈9和轴向轴承10，在所述轴向轴承上具设有具有球形表面12的颈部11，所述球形表面与安装在所述支撑垫圈9和轴向轴承10之间的锁紧环14的狭槽的径向内轮廓相配合，所述轴向轴承10位于所述锁紧环14的狭槽中，能够自由移动并且与安装在两个齿轮18的轮毂17的轴16上的辊轮推进器15相接触，所述齿轮18包括块19，该块19安装在支撑架22中的轴承21上(在其轴20上能够旋转)，固定在输出轴23上，所述输出轴23安装在主体1的盖板25，26中的轴承24上。
在输出轴23上固定有平衡衬套27用于锁定输出轴23的支撑架22。
齿轮18与固定的嵌齿轮28能够相配合地位于主体1中，固定的嵌齿轮28通过固定销29固定在杯部30中，杯部30通过塞子31安装在主体1上。齿轮18和固定的嵌齿轮28的机械效益等于1∶2。
提出的无连杆活塞内燃发动机的操作以下面的方式来实施。
首先，燃料来自进给收集器6，通过进给阀4到汽缸2，在汽缸里进行燃烧。在气体膨胀产生的作用下，沿着汽缸2运动的活塞8通过辊轮推进器来移动轴向轴承将动力冲程的作用传递给它。沿着通过无连杆活塞发动机中央的轨迹线性运动的辊轮推进器15对每个轮毂17的轴16齿轮18的块19进行作用。在输出轴23的支撑架22中的轴承21上旋转的块19使齿轮18与固定的嵌齿轮连接，并且将旋转传递给输出轴23。同时，活塞8通过支撑垫圈9作用锁紧环14，锁紧环将运动传递给相对设置活塞8，活塞实现压缩冲程的初始阶段，完成后使辊轮推进器15达到相对的尽头位置。活塞8接下来通过沿着他们线性轨迹运动的齿轮8的块19的辊轮推进器15将旋转传递给输出轴23，并且在输出轴23的两次翻转内，全部的发动机的四个冲程操作确认。
在无连杆活塞内燃发动机的操作中的锁紧环14作为活塞8和辊轮推进器15运动速度的同步器，它决定了活塞8的冲程的数量级等于“2E”——其偏心率的两个数量级。由于与活塞8的轴向轴承10没有固定的接触，每一个沿着通过无连杆活塞内燃发动机中央线性轨迹运动的辊轮推进器15具有一个冲程，等于固定的嵌齿轮28的节距圆直径，但是在轴向轴承10和辊轮推进器15接触的那刻，他们的线速度相等。
具有支撑垫圈和轴向轴承的活塞的实施，使得轴向轴承的颈部沿着锁紧环的狭槽的径向外轮廓滑动，其中轴向轴承具有拥有球形表面的颈部，能够自由移动地安装在锁紧环的狭槽中，这样提供了相对设置的活塞的同步工作，并且排除了导致活塞和汽缸磨损的横向力在活塞上出现，并且减小了轴向轴承和锁紧环之间的摩擦力，由此减少了无连杆活塞内燃发动机元件的磨损，该无连杆活塞内燃发动机提高了其操作的安全性和耐用性，此外，活塞的轴向轴承与安装在所述输出轴上的支撑架中的齿轮的轮轴中的辊轮推进器的啮合和与所述固定嵌齿轮相配合，提供了活塞连续的顺序工作，并且齿轮和固定嵌齿轮的机械效益等于1∶2允许在齿轮两次翻转内持续地执行所有活塞的动力冲程，从而提高发动机的效率。环形式的主体的制造减小了无连杆活塞内燃发动机径向和长度的尺寸，使其紧凑。

Claims (4)

1.一种无连杆活塞内燃发动机，其包括：具有盖板的主体，在盖板上安装有与齿轮相配合的输出轴；及位于同一平面的汽缸和活塞，其特征在于，所述活塞设置有支撑垫圈和轴向轴承，该轴向轴承制有具有球形表面的颈部，与在锁紧环上制成的狭槽的径向内轮廓相配合，所述锁紧环位于所述支撑垫圈和所述轴向轴承的颈部之间，所述轴向轴承与位于齿轮轮毂上的辊轮推进器接触，所述齿轮安装在所述输出轴的支撑架中并且与固定的嵌齿轮相配合。
2.如权利要求1所述的无连杆活塞内燃发动机，其特征在于所述活塞的轴向轴承能够自由移动地安装在所述锁紧环的狭槽上。
3.如权利要求1所述的无连杆活塞内燃发动机，其特征在于所述主体以环的形式制造。
4.如权利要求1所述的无连杆活塞内燃发动机，其特征在于所述齿轮和嵌齿轮的机械效益等于1∶2。
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Date Code Title Description
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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