[实用新型]曲柄、曲柄轴、组合曲轴及应用该曲轴的内燃机或压缩机

说明书

技术领域

本实用新型涉及曲柄圆滑块机构的内燃机或者压缩机，具体涉及内燃机或压缩机的一种曲柄。本实用新型同时涉及一种曲柄轴、应用该曲柄轴的组合曲轴以及应用该组合曲轴的内燃机或压缩机。

背景技术

在传统的内燃机中，通过曲柄连杆机构将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动，进而由该曲轴驱动相应的运动部件，对外输出动力。而在传统的压缩机中，也具有曲柄连杆机构，通过该曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动转换为活塞的往复运动，由该活塞对汽缸内的空气进行压缩。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CN85200358B的中国专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”；审定公告日为1988年12月14日、公告号为CN85100359B的中国专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”；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”。

上述中国专利公开的内燃机和压缩机共同特点是其中的往复运动与旋转运动的转换机构中，用圆滑块取代了连杆，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构。在所述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，对于内燃机而言，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。压缩机工作时是曲轴的旋转运动到活塞的往复运动的转换，原理同上。

上述采用曲柄圆滑块机构的机器，在大多数情况下采用一体式圆滑块，这样的结构设计需要配以组合式曲轴，才能够将圆滑块装配于曲轴上。一般情况下，组合曲轴采用的是单拐曲轴加一曲柄的结构。例如，在公开号为CN10139278A的中国专利文献中，公开了一种用于内燃机或压缩机的曲轴及该曲轴的零件。在其公开的曲轴的技术方案中，曲轴包括单拐以及与所述单拐装配在一起的曲柄。其中，所述单拐包括单拐主轴颈和曲柄销两部分，曲柄销由所述单拐主轴颈一端面伸出，其轴线相对于所述主轴颈轴线偏置，且两者轴线相互平行；所述曲柄销的前端（及其自由端）呈锥形。所述曲柄为扁圆柱体，在其上开设有与所述曲柄销的锥端相配合的锥孔（该锥孔也称为曲柄销安装孔），该锥孔的轴线平行于所述曲柄的轴线。装配时，所述单拐的前端的锥端插入所述曲柄的锥孔中，通过紧固螺栓将二者紧固为一体；并通过设置于锥端和锥孔配合面上的两个定位销孔以及定位销进行定位。装配后，所述曲柄的轴线与单拐的主轴颈轴线相重合。

上述公开的曲轴实质上为一种组合曲轴，即该曲轴非一体式的，而是通过单个零部件组合而成，其中，组成该曲轴的曲柄上的曲柄销安装孔既可以是通孔，也可以是闷头孔（即使其为闷头孔时，在该闷头孔的底壁上也开设有一装配螺栓的过孔，可参考上述CN10139278A中国专利文献的附图2-2）；无论曲柄销安装孔位通孔或闷头孔，均需要曲柄螺栓将二者固定，而曲柄螺栓不是直接作用在局部将两者连接在一起，其作用力要通过整个曲柄传递到集合结合部位，现有的装配结构不能很好的使曲柄螺栓拧紧后产生的拉力沿曲柄销轴线分布而将曲柄与单拐拉紧，这可能会造成尽管采用了很大的扭紧力矩，但仍不能使二者很好的结合，这将会对应用该曲轴的机器的稳定性带来影响，使得可靠性降低。

发明内容

本实用新型提供一种曲柄，以解决现有的曲轴的上述问题。本实用新型另外提供一种曲柄轴、应用该曲柄轴的组合曲轴以及应用该组合曲轴的内燃机或压缩机。

本实用新型提供的一种曲柄，所述曲柄为扁圆柱体，所述曲柄上设置有在曲柄一端面开口的偏心孔，用于在与曲拐装配构成完整曲轴时容纳曲拐之曲柄销的自由端，称为曲柄销安装孔；所述曲柄销安装孔的中心轴线与所述曲柄的中心轴线平行；其中，所述曲柄销安装孔为闷头孔；在所述曲柄销安装孔的底壁上设置有与该安装孔底壁端面同心的环形槽，称为传力槽。