[发明专利]一种传动装置及具备该装置的活塞往复式发动机

说明书

技术领域

本发明提供一种传动装置及具备该装置的活塞往复式发动机，属于发动机机械技术领域。

技术背景

活塞往复式发动机已广泛应用在各个领域。这种发动机是将活塞受到燃料燃烧产生的压力通过连杆推动曲轴旋转，使热能转化成机械能的。其主要传动装置是由活塞，连杆，曲轴组成，也有由活塞，活塞杆、十字头、连杆、曲轴、导板组成，上述两种装置在直线运动与旋转运动的转换过程中，转换效率较低，导致发动机的热能利用率很低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有活塞往复式发动机的缺点，提供一种传动装置及具备该装置的活塞往复式发动机。

区别于现有技术，本发明说述的的传动装置，由活塞、齿条、十字头、内杆、外杆、曲轴、凸轮、导板、轴、不完全齿轮等组成。其特征在于：设置轴向平行的、旋转方向相反且旋转一周时间相等的轴与曲轴，轴中固定有不完全齿轮，曲轴的曲柄销上设置有凸轮；活塞通过能与不完全齿轮啮合的齿条固定在十字头的上方，十字头通过滑块保持滑动于由导板构成的导槽中；内杆套装在并可滑动于外杆内，内杆的上端与十字头铰接，外杆的下端与曲柄销铰接，使十字头与曲柄销之间的距离处于可改变状态；内杆的下端可伸出于外杆的下端，并可作用于或被作用于凸轮；或者，内杆的下端与曲柄销铰接，外杆的上端与十字头铰接，外杆的下端两侧可作用于或被作用于凸轮。

区别于现有技术，本发明说述的活塞往复式发动机具备上述传动装置，并具备上述传动装置的技术特征。

本发明的优点在于：可实施提前点火，可实现充分燃烧，而且啮合准确，使热能大部分转换成机械能，比现有发动机节省燃料30％以上。

附图说明

图1是所述传动装置当其活塞处于上止点时的径向结构示意图。

图2是所述传动装置当其活塞处于上止点时的轴向结构示意图。

图3是图2中A-A的剖视图。

图4是图3中A的放大图。

图5是所述传动装置中曲轴与轴之间的传动示意图。

图6是所述传动装置在作功过程中，齿条开始作用于不完全齿轮时，内杆与凸轮之间的位置示意图。

图7是所述传动装置在作功过程中，齿条与不完全齿轮完全啮合时，内杆与凸轮之间的位置示意图。

图8是所述传动装置在作功过程中，不完全齿轮旋转90时，内杆与凸轮之间的位置示意图。

图9是所述混合传动装置的活塞在下行结束时，也是不完全齿轮与齿条之间的啮合结束时，内杆与凸轮之间的位置示意图。

图10是所述传动装置的凸轮开始作用于内杆的下端时，不完全齿轮与齿条之间的位置示意图。

图11是所述传动装置的活塞在上行过程中，曲轴旋转至上止点提前角时，内杆与凸轮之间的位置示意图。

图12是所述传动装置的另一结构示意图。

图13是图12中B-B的剖视图。

图14是图12中C-C的剖视图。

图中1.轴，2.曲轴，3.齿轮，4.不完全齿轮，5.曲柄销，6.凸轮，7齿条，8.气缸，9.活塞，10.十字头，11.滑块，12.导板，13.导槽，14.机体，15.双头螺栓，16.螺母，17.法兰，18.螺栓，19.外杆，20.内杆。图中箭头表示运动方向。

具体实施例

图1至图5给出了本发明提供的传动装置的一个实施例，图中四个依次啮合的、半径和模数及齿数相等或相同的齿轮3，其中上下两个分别固定在轴向平行的轴1与曲轴2中，使轴1与曲轴2的旋转方向相反且旋转一周的时间相等；轴1中还固定有不完全齿轮4，曲轴2的曲柄销5上连铸着凸轮6。

能与不完全齿轮4啮合的齿条7的上端通过法兰17固定在活塞9的下端，活塞9保持密封滑动于气缸8中，齿条7的下端通过内螺纹固定着十字头10，十字头10的轴向两端由多个螺栓18固定着滑块11，滑块11可保持滑动于由四块导板12构成的两条导槽13中，导板12由多个双头螺栓15及螺母16固定在机体14中。

内杆20套装在并可滑动于外杆19内，内杆20的上端与十字头10铰接，外杆19的下端与曲柄销5铰接，使十字头10与曲柄销5之间的距离处于可改变状态，内杆20的下端可伸出于外杆19的下端，并可作用于或被作用于凸轮6。

同时结合图11，在前述实施例中，推荐采用(但不限于)：活塞9上行过程中，在曲柄销5到达高点之前，凸轮6推程结束并使活塞9到达上止点，此时曲轴2的转角为上止点提前角。

同时结合图9图和10，在前述实施例中，还推荐采用(但不限于)：设置缓冲过程。