專利名稱：矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體壓縮機、真空泵、油泵及內(nèi)燃發(fā)動機等機械中的活塞機構(gòu)，
具體的說是一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的變?nèi)莘e機械，特別是采用活塞移動式變?nèi)莘e機械,活塞都為圓形截
面。從上世紀80年代起就有人對等速回轉(zhuǎn)導(dǎo)桿機構(gòu)進行了研究，提出了利用其 曲柄、導(dǎo)桿、滑塊都作勻速轉(zhuǎn)動的特點，制成了轉(zhuǎn)缸空氣壓縮機、制冷壓縮機、 油泵等樣機，并稱之為"轉(zhuǎn)缸機"。該機構(gòu)的曲軸即為曲柄、滑塊設(shè)計成雙作用 的活塞、導(dǎo)桿制成可以轉(zhuǎn)動的缸體(轉(zhuǎn)缸)。然而多年過去了，"轉(zhuǎn)缸機"并沒
有在工業(yè)上進行應(yīng)用。究其原因，有以下幾方面
1、 該設(shè)計活塞為圓柱面，這對總體構(gòu)思帶來不足
U)在圓柱體轉(zhuǎn)缸中沿徑向加工兩圓柱形缸孔。使機構(gòu)布置松散，裝配后空 隙很少整個轉(zhuǎn)缸是一個實心圓柱棒，使總重量居高不下。
(2)在保證結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊的情況下，轉(zhuǎn)缸、曲軸的外形尺寸與活塞的直徑有 一定的比例關(guān)系。在給定活塞直徑下(輸油率一定)，有高強度的主軸是高壓油 泵的力學(xué)要求，這就限制了該設(shè)計在油泵領(lǐng)域的應(yīng)用。另外,該設(shè)計尚未見到流
體壓力大于40 kg/cm2的樣機。而精度要求高的產(chǎn)品，做成壓力小于63 kg/cm : 的油泵是沒有經(jīng)濟意義的。
2、 活塞直接開口于轉(zhuǎn)缸外徑
(l)致使整個轉(zhuǎn)缸外圓柱面成為進、出流體的密封帶。密封帶太寬，潤滑油 的剪切力消耗了大量的空轉(zhuǎn)功率。(2)過早地接通流體出口 ，使系統(tǒng)高壓氣體在出口處往復(fù)運動而增加動力消耗。
(3)也由于過早地接通流體出口，致使密封在缸內(nèi)的氣體,壓縮比不能按需要 設(shè)定。因而不可能在內(nèi)燃發(fā)動機中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種將圓形活塞改為矩 形橫截面；將曲軸改為偏心輪；并在轉(zhuǎn)缸外加入中套，避免活塞直接開口，減 少液體進、出口的密封面積的一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)， 其特征是有一根主軸，主軸的兩端分別由上端蓋和下端蓋支承，主軸的中間 配有偏心輪，偏心輪外是活塞軸瓦，活塞軸瓦外為活塞，活塞是裝入轉(zhuǎn)缸的長 方體孔中，上端蓋與下端蓋之間連接有機殼；轉(zhuǎn)缸的外圓壓入轉(zhuǎn)缸套，轉(zhuǎn)缸套的 外面為機殼。
所述的活塞軸線及轉(zhuǎn)缸軸線在空間兩兩互相垂直。 所述的活塞為矩形橫截面形狀，虹形的長邊設(shè)在轉(zhuǎn)缸徑向截面上。 所述的偏心輪的偏心等于主軸軸心線相對轉(zhuǎn)缸軸心線的偏心。 所述的轉(zhuǎn)缸套在活塞兩頭對應(yīng)處應(yīng)開設(shè)小孔，小孔可以是方形或圓形的。
本發(fā)明的活塞的橫截面為矩形(四角可倒R)更確切地說是活塞與缸體的配 合截面為矩形，這樣能在不改變轉(zhuǎn)缸外徑的情況下，縮短總體軸向尺寸，增大活 塞橫向尺寸，從而可以設(shè)計出高強度的主軸，并且能有多余的徑向尺寸將曲軸 設(shè)計成階梯軸+偏心輪的裝配。也可保持活塞橫截面積及轉(zhuǎn)缸外形尺寸不變，增 加偏心量。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明最大特點是機械效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、零件結(jié)構(gòu)簡單。尤其是需要保證eil尺寸精度和位置精度的零件，都 可以用數(shù)控機床在一次裝夾下加工完成。小尺寸的活塞、偏心輪等甚至可以用 冷沖壓、冷擠壓等高生產(chǎn)率方式生產(chǎn)這些高精度零件。也因此本產(chǎn)品便于向小 型化等方向擴展。


圖1是立式制雙缸冷壓縮機應(yīng)用本發(fā)明的全剖視視圖。 圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖中1下端蓋，2機殼，3轉(zhuǎn)缸，4活塞，5主軸，6上端蓋，7偏心輪，8 轉(zhuǎn)缸套，9活塞軸瓦。
具體實施例方式
實施例1:
有一根主軸5,主軸5的兩端分別由上端蓋6和下端蓋1支承，主軸5的中 間配有兩個偏心輪7，偏心輪7外是活塞軸瓦9，活塞軸瓦9外為活塞4，活塞 4分別裝入轉(zhuǎn)缸3的兩個長方體孔中,上端蓋6與下端蓋1之間連接有機殼2;轉(zhuǎn) 缸3的外圓壓入轉(zhuǎn)缸套8，轉(zhuǎn)缸套8的外面為機殼2。
本實施例必須保證偏心輪的偏心el等于主軸軸心線相對轉(zhuǎn)缸軸心線的偏心 e,轉(zhuǎn)缸套8在活塞4兩頭對應(yīng)處開設(shè)有方形小孔，以減少密封帶面積，并提高 壓縮比。活塞4的橫截面為矩形，即活塞與缸體的配合截面為矩形,這樣能在不 改變轉(zhuǎn)缸外徑的情況下，縮短總體軸向尺寸，增大活塞橫向尺寸，從而可以設(shè) 計出高強度的主軸，并且能有多余的徑向尺寸將曲軸設(shè)計成階梯軸+偏心輪的裝 配。也可保持活塞橫截面積及轉(zhuǎn)缸外形尺寸不變，增加偏心量e從而增加輸氣 量。本實施例制冷壓縮機就是在原有的基礎(chǔ)上將e=5改為e-7.5，增加輸氣量 50%。本實施例的特點是機械效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單。
權(quán)利要求
1、一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)，其特征是有一根主軸，主軸的兩端分別由上端蓋和下端蓋支承，主軸的中間配有偏心輪，偏心輪外是活塞軸瓦，活塞軸瓦外為活塞，活塞是裝入轉(zhuǎn)缸的長方體孔中，上端蓋與下端蓋之間連接有機殼；轉(zhuǎn)缸的外圓壓入轉(zhuǎn)缸套，轉(zhuǎn)缸套的外面為機殼。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)，其特征是所述的活 塞軸線及轉(zhuǎn)缸軸線在空間兩兩互相垂直。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)，其特征是所述的活 塞為矩形橫截面形狀，缸形的長邊設(shè)在轉(zhuǎn)缸徑向截面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)，其特征是所述的偏 心輪的偏心等于主軸軸心線相對轉(zhuǎn)缸軸心線的偏心。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)，其特征是所述的轉(zhuǎn) 缸套在活塞兩頭對應(yīng)處應(yīng)開設(shè)小孔，小孔可以是方形或圓形的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種矩形活塞變?nèi)莘e機構(gòu)，屬機械中的活塞機構(gòu)。有一根主軸，主軸的兩端分別由上端蓋和下端蓋支承，主軸的中間配有偏心輪，偏心輪外是活塞軸瓦，活塞軸瓦外為活塞，活塞是裝入轉(zhuǎn)缸的長方體孔中，上端蓋與下端蓋之間連接有機殼；轉(zhuǎn)缸的外圓壓入轉(zhuǎn)缸套，轉(zhuǎn)缸套的外面為機殼。本發(fā)明最大特點是機械效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、零件結(jié)構(gòu)簡單。尤其是需要保證e＝e1尺寸精度和位置精度的零件，都可以用數(shù)控機床在一次裝夾下加工完成。小尺寸的活塞、偏心輪等甚至可以用冷沖壓、冷擠壓等高生產(chǎn)率方式生產(chǎn)這些高精度零件。也因此本產(chǎn)品便于向小型化等方向擴展。
文檔編號F04B19/00GK101303003SQ20081007085
公開日2008年11月12日 申請日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者王建宇, 陳承輝 申請人:王建宇;陳承輝