專利名稱：旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋輪線型旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，特別是外旋輪線型旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器。在這些機(jī)器中，要有一些導(dǎo)向或從動機(jī)構(gòu)，以保證活塞繞驅(qū)動軸反向轉(zhuǎn)動，本發(fā)明特別(而非主要)涉及到這樣一個從動機(jī)構(gòu)。
最為公知的外旋輪線型旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)是汪克爾發(fā)動機(jī)，而且公認(rèn)的汪克爾發(fā)動機(jī)活塞從動機(jī)構(gòu)齒輪傳動最好是3∶2。汪克爾發(fā)動機(jī)使用一個由內(nèi)包絡(luò)面確定的外旋輪線型活塞。
在旋輪線型旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器中，活塞基本上與1∶1創(chuàng)成圓的外旋輪線相符，從動機(jī)構(gòu)必須產(chǎn)生2∶1的速比，在活塞由外包絡(luò)線確定的機(jī)器中，現(xiàn)有很多是由從動機(jī)構(gòu)直接帶動的齒輪產(chǎn)生這種驅(qū)動形式的，但對于曲軸上給定的活塞的偏心距即沖程，齒輪的直徑是確定的且固定齒輪的節(jié)圓直徑必須是驅(qū)動軸的四倍。再有，為了將齒輪和活塞安置在驅(qū)動軸的偏心部分上，必須將驅(qū)動軸分為兩部分。實際上上述要求意味著在較小的傳動齒輪區(qū)域內(nèi)需要驅(qū)動軸有一個明顯縮小的斷面，驅(qū)動軸的強度因此而減弱了，以致事實上無法組裝多活塞機(jī)。同樣，齒輪上的高速波動的負(fù)載會減少齒輪的壽命，并且其后在活塞與殼體接觸時由于齒輪磨損的增大，使活塞的定位精度無法得到保證。
在美國專利說明書US 3，909，163和US 3，923，430中公開了一種不用2∶1的齒輪從動機(jī)構(gòu)的外旋輪線旋轉(zhuǎn)活塞，其中連續(xù)的驅(qū)動軸上安置有長的偏心旋轉(zhuǎn)體，并隨驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，一個套筒安置在旋轉(zhuǎn)體上并與之相對轉(zhuǎn)動，一個或多個活塞裝在套筒上轉(zhuǎn)動，并有一從動機(jī)構(gòu)安置在套筒上與活塞一起轉(zhuǎn)動的偏置的偏心部分，它們在軸向間隔設(shè)置。偏心部分可在相應(yīng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)動，該機(jī)構(gòu)在相對傾斜的直桿的直軌上往復(fù)運動。該機(jī)構(gòu)工作原理是當(dāng)活塞相對于驅(qū)動軸和殼體轉(zhuǎn)動時，每一個活塞上的任一選定的固定點都會相對于殼體按一橢圓軌道運行，就是以驅(qū)動軸兩倍的角速度與之反向轉(zhuǎn)動。如果活塞上選定點到活塞偏心軸線的距離等于到驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)軸線的活塞偏心距，由活塞上的固定點在殼體上劃出的橢圓就就了一條直線，這是橢圓短軸為零時的特例。因而，為了得到同步運動，活塞上的、或在距離等于到活塞轉(zhuǎn)動軸的驅(qū)動軸偏心距的任何點，必須在通過驅(qū)動軸軸線的一條直線上運動。
盡管在上述美國專利說明書所述的方案中，能夠減少在帶有齒輪傳動機(jī)構(gòu)直接傳動齒輪時驅(qū)動軸明顯縮小現(xiàn)象，但需要很大的平衡物去平衡隨驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的偏心安置轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)體的重量。再有，由于偏心旋轉(zhuǎn)體和隨之轉(zhuǎn)動的套筒連續(xù)穿過每個活塞，所以偏心旋轉(zhuǎn)體的無法平衡的質(zhì)量將因每個附加的活塞而增加，并使發(fā)動機(jī)每一端的主軸承間的距離加大。在端部軸承之間安置軸承是不實用的。即使對單活塞發(fā)動機(jī)來說，偏心部分與活塞之間的空間也需要有完全隔開的驅(qū)動軸軸承。同樣，對于這種結(jié)構(gòu)的多活塞發(fā)動機(jī)來說，由于所有的活塞都裝在一個連續(xù)的套筒上，每個有關(guān)活塞，相應(yīng)的塞和孔對應(yīng)的各旋輪線殼體必須相互偏置一個角度，這將提高發(fā)動機(jī)成本，不易制造和維修。
美國專利說明書US 4，086，038中使用了與上述美國專利說明書所述相似的從動機(jī)構(gòu)，但是它的旋轉(zhuǎn)體及套筒被換成了一個小直徑的軸，該軸是相對于分開的驅(qū)動軸偏心轉(zhuǎn)動的軸頸，其上安置有活塞和相應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)固定在小直徑軸上并隨之轉(zhuǎn)動。所有的活塞都在一個小直徑軸上，且在上述方案中，所有的活塞只有一個從動機(jī)構(gòu)，所述的從動機(jī)構(gòu)與每對活塞的間隔相等，所有這些都意味著驅(qū)動軸的主軸承之間有很大的距離。再有，對于驅(qū)動軸的相對的部分來說，可能由于負(fù)載的偏斜而無法協(xié)調(diào)相位，這種偏斜將導(dǎo)致摩擦加大并因活塞碰撞殼體而被卡住。
本發(fā)明這目的是提供一種與上述美國專利說明書相關(guān)的、并克服所述缺陷的從動機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的第一方案提供了一臺旋輪線結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，包括一根可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸，一個偏心裝在驅(qū)動軸上和在殼體中相對驅(qū)動軸反向轉(zhuǎn)動的活塞，活塞具有1∶1創(chuàng)成圓構(gòu)成的外旋輪線型的外壁，殼體具有一個與活塞相配的工作面，它大致與外旋輪線形的外壁相一致，活塞從動機(jī)構(gòu)包括一對相對設(shè)置的與活塞一起繞驅(qū)動軸做偏心轉(zhuǎn)動的偏心部分，所述偏心部分可轉(zhuǎn)動地裝有相應(yīng)導(dǎo)向件，它們在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)約束下沿成一角度的軌道隨著活塞的轉(zhuǎn)動而做往復(fù)直線運動，其中這對偏心部分緊靠活塞并與之直接固定在一起轉(zhuǎn)動。
通過本發(fā)明的第一方案，在驅(qū)動軸軸向被活塞和相應(yīng)從動機(jī)構(gòu)所占的長度可被減少，從而使驅(qū)動軸主軸承間的軸向距離減小。再有，由于將一對轉(zhuǎn)動的偏心部分直接固定在活塞上，就不需要一個套在整個活塞與偏心部分間的軸承。
本發(fā)明的第二方案提供了一臺旋輪線結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，包括一根可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸，一組偏心裝在驅(qū)動軸上和在殼體中相對驅(qū)動軸反向轉(zhuǎn)動的活塞，每個活塞都是具有1∶1創(chuàng)成圓構(gòu)成的外旋線確定的外壁，殼體具有與每個活塞相配的相應(yīng)工作面，它大致與相應(yīng)外旋輪線形的外壁相一致，活塞從動機(jī)構(gòu)包括一對相對設(shè)置的與相應(yīng)活塞一起繞驅(qū)動軸做偏心轉(zhuǎn)動的偏心部分，所述偏心部分可轉(zhuǎn)動地裝有相應(yīng)導(dǎo)向件，它們在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)約束下沿成一角度的軌道隨著活塞的轉(zhuǎn)動做往復(fù)直線運動。
本發(fā)明的第二方案的多活塞機(jī)器中，每個活塞都帶有一個相應(yīng)的從動機(jī)構(gòu)，因而不需要對所有的活塞和一個可相對于驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動的從動機(jī)構(gòu)連續(xù)安裝，從而可在相鄰的活塞組件和從動機(jī)構(gòu)之間設(shè)置驅(qū)動軸軸承。
本發(fā)明的第一和第二方案是可以共同或單獨使用的。
偏心部分可以位于相應(yīng)活塞相對的兩側(cè)，但是最好是在一側(cè)的。偏心部分最好(而非必須)設(shè)置成與驅(qū)動軸相接合并繞其轉(zhuǎn)動的形式，例如設(shè)置相應(yīng)的軸承。偏心部分可以繞與活塞相對于驅(qū)動軸主軸線相同偏心距的軸線轉(zhuǎn)動。在偏心部分與曲軸貼合轉(zhuǎn)動的地方，裝有活塞及偏心部分的驅(qū)動軸偏心部分可以是直徑相同的，但是該部分最好包括一階梯形曲柄銷，其中偏心部分轉(zhuǎn)動處那部分的直徑要比活塞轉(zhuǎn)動處那部分的直徑小。
偏心部分最好制成可從相應(yīng)活塞上拆下的形式，以減小活塞和偏心部分組件的軸向長度。這有助于旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)的組裝，同時因為驅(qū)動軸的每部分只需要足夠容納一個活塞和/或偏心部分的長度即可，所以可使整根的驅(qū)動軸變短。每對可拆的偏心部分包括一個裝在活塞同一側(cè)的整體鑄件，而如果這對偏心部分裝在活塞同一側(cè)的階梯形曲柄銷上，那么每對偏心部分就必須與一個(或兩個或兩個以上)軸向平面對稱，以便將其裝在曲柄銷上。
從理論上講，一個偏心部分即可為相應(yīng)活塞提供必要的從動控制，但是由于相應(yīng)導(dǎo)向件做直線運動的軸線穿過驅(qū)動軸主軸線，就會有一個不確定的運動期，在此期間由第二個偏心部分和相應(yīng)導(dǎo)向件以及直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)控制這種運動，以使工作循環(huán)中不存在死點。不需要讓直線運動沿著殼體工作表面的長軸和短軸進(jìn)行，因為任何以驅(qū)動主軸線為圓心，以具有與所述主軸線垂直的兩個活塞偏心距為半徑的環(huán)，其直徑線都會為活塞提供預(yù)期的同步運動。但是，在發(fā)動機(jī)中工作面的長軸和短軸是應(yīng)該優(yōu)先選擇的，因為這兩條線可以提供最高的活塞定位精度，使從動機(jī)構(gòu)向驅(qū)動軸提供最大的支撐，并使發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)最緊湊。
直線導(dǎo)向機(jī)構(gòu)可以象上述美國專利說明書所述的那樣由成對的直桿組成，但是最好由殼體上的兩相對平行直壁組成，它們限定出一條導(dǎo)軌，一個帶有導(dǎo)向塊的相應(yīng)導(dǎo)向件在其中滑動。以一定角度設(shè)置的導(dǎo)軌最好(而非必須)是互相垂直的。導(dǎo)向塊的四邊可以是正方形的，以便在其中兩相對邊磨損后可將導(dǎo)向塊轉(zhuǎn)動90°，由另外兩相對邊代替。因為導(dǎo)向塊上所有的點都做直線運動，所以導(dǎo)向塊的任何部分都在適當(dāng)?shù)闹本€上運動。因而，另外的方案是一個或多個成形的或者直的曲柄銷裝在部件和殼體中的一個上，同時相應(yīng)的槽在部件和殼體中的另一個上。還有很多能使偏心部分在相應(yīng)直線上運動的方法，包括由瓦特連動機(jī)構(gòu)約束導(dǎo)向件的運動。
驅(qū)動軸最好為單件結(jié)構(gòu)，而在多活塞機(jī)中驅(qū)動軸最好帶有多個活塞平衡塊。驅(qū)動軸偏心部分成一個角度安置，可使發(fā)動機(jī)更容易組裝，隨著與活塞相對應(yīng)的旋輪線工作面的定位，使得所有的燃燒室和相應(yīng)元件如塞和孔的位置也就定了。
在本發(fā)明的另一方案中，它可能選用第一及第二方案中的一個或是這兩個方案全用或全不用。機(jī)器的殼體為一個組件，對于每個活塞組件而言，第一部件包含一個活塞，并由其確定了相配的工作面;第二部件包含第一偏心部分和相應(yīng)的導(dǎo)向件，并帶動相應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu);第三部件包含第二偏心部分和相應(yīng)的導(dǎo)向件，并帶動相應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括殼體的相以平行對置的直壁，部件的這種安置能大大簡化壁的加工。工作空間的兩側(cè)可以由第一部件相對兩側(cè)的第二和第三部件限定，或者最好是由相應(yīng)的第二部件和與活塞件相鄰的第三部件確定，以便在開頭提到的活塞組件的第一部件的工作空間中開口。開頭提到的活塞組件是端部活塞組件或是唯一的活塞組件，相鄰的第三部件在設(shè)有相應(yīng)活塞件時可以不用。同樣的，開頭提到的活塞件的第三部件包括一個在端部或唯一活塞件處的端件，或者可以包括相鄰活塞件的開口。最好是在每個第三部件上安置驅(qū)動軸的主軸承?？梢栽诘诙思习仓靡粋€推力軸承，用以消除在驅(qū)動軸上的軸向移動。在單件曲軸及單件部件的情況下，部件必須能夠在需要時沿驅(qū)動軸軸向移動。因而，安置在第三部件上的任何主軸承必須設(shè)置在第三部件的一個開口中，該開口大到足以讓驅(qū)動軸穿過。最好一個或多個部件是可分開的，以便能安裝在驅(qū)動軸上。
下面將根據(jù)附圖，說明本發(fā)明旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器的各種實施例


圖1是本發(fā)明第一種旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)的第一實施例的軸向剖示圖;
圖2是沿圖1中2-2線的部分剖示圖;
圖3是本發(fā)明第一種單活塞旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的第二實施例的軸向剖示圖;
圖4是沿圖3中3-3線的局部剖示圖;
圖5A至5C是用于圖3和圖4所示的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的偏心部件的各種示圖，圖5A是沿5B的X方向的示圖，而5B是一個與圖3中所示偏心部件相似的示圖，只是部件是倒置的，圖5C則是沿圖5A中A-B線的局部剖示圖;
圖6是與圖5A相似的視圖，顯示出了偏心部件的改進(jìn)部分;
圖7A是用于偏心部件上的導(dǎo)向塊的局部剖示正視圖;
圖7B是圖7A導(dǎo)向塊的右側(cè)視圖;
圖8顯示了圖7A和7B的導(dǎo)向塊的改進(jìn)部分;
圖9顯示了導(dǎo)向塊的另一種實施例;
圖10是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第一種單活塞旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的第三實施例的軸向剖示圖;
圖11是利用圖10的組件的本發(fā)明第一和第二種多活塞的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)的軸向剖示圖;
圖12是沿圖11軸向轉(zhuǎn)動90°的發(fā)動機(jī)局部軸向放大剖示圖;
圖13是圖12中所示的一套密封件的詳圖;
圖14是圖10中部分部件的倒置的放大視圖，該部件適用于改進(jìn)后的曲軸。
根據(jù)圖1和圖2，一臺旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器10包括一個帶有曲軸14的殼體12，該曲軸由軸向設(shè)置的滑動軸承16和18支承著繞軸線15轉(zhuǎn)動。標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的殼體12包括第一部件20，第二部件22和端件24和26，端件中各自裝有軸承16和18。
曲軸14具有階梯狀曲柄銷28，它包括大直徑的第一部分30和小直徑的第二部分32，第二部分位于第一部分30與曲柄臂34之間。曲柄銷28的軸線29相對于曲軸14的軸線15偏移一個距離。
曲柄銷28的大直徑的部分30上帶有一個位于殼體12的第一部件20內(nèi)的旋轉(zhuǎn)活塞36?；钊?6通過軸承38可轉(zhuǎn)動地安置在曲柄銷部分30上。活塞36基本上呈圖2中的點劃線所示的心臟線形。因此，活塞的外壁是由1∶1的創(chuàng)成圓形成的外旋輪線確定的。圖示的活塞端部40不帶有拐點但該端部也可以帶有拐點。
活塞36在工作腔44中繞曲軸14轉(zhuǎn)動，工作腔的周界由部件20確定，其邊界由殼體12的部件22和24確定。部件20確定了一個與活塞相配的工作面46，該活塞與可偏心轉(zhuǎn)動的心臟線形活塞36基本一致?；钊?6的周界基本上為心臟線形，并與相應(yīng)形狀的工作面46相配，當(dāng)活塞36繞曲柄銷28轉(zhuǎn)動時，它始終與殼體部件20上相配工作面46的拐點處徑向?qū)χ玫拿芊鈼l48相接觸。
上述形狀的活塞36和相配的工作面46要求活塞在曲軸14上以兩部于曲軸的角速度反向旋轉(zhuǎn)。這種所需的同步運動由直接與活塞36相連的偏心部件50來實現(xiàn)，偏心部件50包括一對沿軸間隔設(shè)置的偏開一定角度的偏心部分52和54，它們按各自的軸隨活塞36繞驅(qū)動軸14轉(zhuǎn)動。偏心部分52、54每個上都有一根軸線，該軸線到曲柄銷的軸線29的距離與曲柄銷28到曲軸軸線15的偏移量相等，故偏心部分54有一根軸線42，而偏心部分52的軸線與曲軸軸線15重合，偏心部件50沿軸向緊靠在活塞上，從而確保兩個主軸承16和18間的軸向距離最小。在描述偏心部分的關(guān)系時，“軸向間隔”僅意味著它們在徑向不是排成一排的。偏心部分可以緊靠在一起或如圖示有很小的間隔。
偏心部分52可轉(zhuǎn)動地裝在一個第一導(dǎo)向塊56上，該導(dǎo)向塊只能在由殼體的部件22上相對的導(dǎo)向面58限定的水平方向(見圖1和圖2)做往復(fù)直線運動。偏心部分54則可轉(zhuǎn)動地裝在一個與之相配的導(dǎo)向塊60上，該導(dǎo)向塊只能在由殼體12的部件26上相對的導(dǎo)向面62(圖1中只顯示了一個)限定的垂直方向(如圖1和圖2)做往復(fù)直線運動。因為這些導(dǎo)向塊是安置在各自部件中的，所以相對的導(dǎo)向面58和62便能很容易地按要求加工。
導(dǎo)向塊56和60之所以能沿各自軌道做往復(fù)直線運動，是因為相關(guān)的偏心部分繞著一個偏離曲柄銷28的軸線29一定距離的軸線轉(zhuǎn)動的緣故。導(dǎo)向塊56和60并不非要沿著確定相應(yīng)工作面46的活塞外壁的長短軸線做往復(fù)直線運動，但是最好采用圖2所示的形式，因為這樣可使活塞具有最佳的精度，并為偏心部件50支承曲軸提供了最大值，從而使發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)最為緊湊。另外，導(dǎo)向塊56和60的往復(fù)運動也不非要相互垂直。
偏心部件50及導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的上述特征，可用于這里所描述的各個實施例中，但為方便起見，與之有關(guān)的細(xì)節(jié)后面就不再描述了。
應(yīng)該懂得，為了對圖1和2中的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)進(jìn)行裝配，或是曲軸14必須在曲柄銷32的小直徑的一端制成可拆分的兩部分，或是偏心部件50必須在位置51處可與活塞36分開并同軸線基本平行地分開。為了方便起見，旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)的這一結(jié)構(gòu)在圖1和圖2中沒有示出，但該機(jī)10可以方便地用作從動機(jī)或者原動機(jī)，如泵、內(nèi)燃機(jī)或者壓縮空氣發(fā)動機(jī)。
偏心部件50在曲柄銷28的小直徑部分32上轉(zhuǎn)動，能使該機(jī)在徑向比沒有階梯狀曲柄銷的情況更緊湊。但是，沒有階梯狀曲柄銷，偏心部件也能與活塞36組成一體，并由保證偏心部分緊靠活塞得到軸向緊湊的優(yōu)點，從而使得曲軸軸承16和18有最小的間隔。
根據(jù)圖3和圖4，顯示了一臺單活塞旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)64的實施例，該機(jī)是根據(jù)將圖1與圖2所示的機(jī)器10的多種特征結(jié)合起來的本發(fā)明第一種方案而來的。為方便起見，圖3和圖4實施例中相同或相近的部分及在后面的實施例中的這些部分用在圖1和圖2所示機(jī)器10中的相同的編號表示。
圖3和圖4所示的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)64是水冷的，冷卻水道66在殼體12的部件22和24上。在圖3中還部分地繪出了工作空間44的氣口68(由虛線表示)，氣口68開在部件24上。部件20帶有一個螺紋孔70，用以安裝火花塞或其它點火裝置(未示出)，孔70開在工作空間44的燃燒室72內(nèi)?；钊?6是中空的，以使偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減到最小，而曲軸14的一端帶有一個平衡飛輪74，考慮到曲柄銷上的偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的減少平衡重量減至最低限度。在曲軸14的另一端裝有一個附加的呈公知形狀的皮帶輪76也可以設(shè)置一些旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的平衡物。
曲柄銷14的形狀基本上與旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)10的曲柄銷相同，而且偏心部件50通過一個滑動軸承78在曲柄銷28的小直徑部分32上轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子36被可轉(zhuǎn)動地安置在曲柄銷的大直徑部分30上。偏心部件50通過六個間隔一定角度設(shè)置的螺栓80(只示出了一個)與轉(zhuǎn)子36固定在一起轉(zhuǎn)動，這些螺栓平行于轉(zhuǎn)動軸線地穿過轉(zhuǎn)子，并裝在偏心部件50的法蘭盤84上的螺紋孔82中。法蘭盤84象端蓋一樣安置在與活塞36側(cè)壁相鄰的相應(yīng)凹坑86中。
正如圖5中清楚顯示的那樣，偏心部件50由兩個徑向相對的兩半88和90構(gòu)成，這兩半的中心在部件的旋轉(zhuǎn)軸線上。兩部分88和90具有兩對排成一行的對置的凹坑92和94，其中裝有銷96用以確保兩部分對正。偏心部件的兩部分88和90通過與各自開在第一偏心部分52和第二偏心部分54上的相應(yīng)螺紋孔102和104接合的螺紋頭緊固件98和100互相固接?？?02和104在垂直于偏心部件的兩部分88和90相對的面上延伸，88部分的孔的端部是封閉的，90部分的孔開有階梯以容納相應(yīng)緊固件的頭部106。在偏心部件50組裝時，緊固件的頭部106要完全埋入凹坑中，不得突出于相應(yīng)的孔。
裝配時，偏心部件50確定出了一個穿過曲柄銷部分32的通道108。在通道108軸向遠(yuǎn)離法蘭盤84的部分開有一槽，以便設(shè)置一滑動軸承78。該軸承也由兩半構(gòu)成，使之對應(yīng)于由偏心部件的兩個部分88和90確定的通道108的兩半。偏心部分52和54相互靠緊，偏心部分52緊挨法蘭盤84安置，并通過一短連接板110與之相聯(lián)。每個偏心部分52和54都有一個圓周部分112，該部分有一個小的凹槽，以容納各自的導(dǎo)向塊56和60。孔102和104開在這些凹槽的圓周部分112上。
圖6描述了另一種偏心部件50’，其唯一的改進(jìn)之處在于用偏心部件兩部分88’和90’上所設(shè)鋸齒形接頭114的精確配合來代替原偏心部件兩部分88和90的兩相對平面和定位銷96，88’和90’這兩部分也由螺紋頭緊固件98和100牢固相接。偏心部件50’的其它方面可以與偏心部件50相同。
圖7A和7B描述了導(dǎo)向塊56和60中的一個。由于這兩個導(dǎo)向塊是相同的，為方便起見只詳細(xì)描述導(dǎo)向塊56，該相對平扁的導(dǎo)向塊有一個中心孔116，中心孔的大小剛好使其與偏心部分52的圓周面112構(gòu)成非自由的滑動配合。導(dǎo)向塊56是長方形的，其上帶有窄的平面對118和120，至少對平面對120進(jìn)行了精確地加工，提供了與殼體12的配合的滑動面。導(dǎo)向塊最好是方形，這樣兩對平面對118和120都進(jìn)行精確加工，一旦平面對120被磨損，導(dǎo)向塊56可以繞軸轉(zhuǎn)動90°，另一平面對118便能用作導(dǎo)向面。
導(dǎo)向塊56被線122沿對角分開，圖7A所示的精確定位結(jié)構(gòu)的剖分線帶有一個定位臺124。圖8表示了另一種鋸齒形定位結(jié)構(gòu)126。導(dǎo)向塊56的兩部分通過擰入相應(yīng)孔130中的螺紋頭緊固件128牢固相連，孔130是階梯狀的，以便使緊固件頭部132埋入其中。
對于低性能低速機(jī)器(象固定的發(fā)動機(jī)或泵)，導(dǎo)向塊的兩部分如圖9所示的那樣不沿對角線分開也許更合理。這種導(dǎo)向塊的零件可能由相應(yīng)緊固件相連或者保持分開的狀態(tài)。
將導(dǎo)向塊56和60制成兩部分可使之裝入偏心部分52和54的凹槽部分112中。下面將描述發(fā)動機(jī)64的裝配。
參照圖3和圖4，裝配單活塞旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)64是先將偏心部件50裝在曲軸14的曲柄銷部分32上，它是將兩部分88和90放在各自的滑動軸承套78上并固定在整個曲柄銷32上，使之在定位銷96作用下正好裝在一條直線上。然后將兩部分用緊固件90和100牢固相連，應(yīng)當(dāng)注意，緊固件98及與之相配的孔104比緊固件100及其孔102要長。殼體12的部件22在斜的截面內(nèi)有對置的可拆卸的平行導(dǎo)軌134，導(dǎo)軌通過相應(yīng)的緊固件136(僅示出一個)固定在部件22主體的相應(yīng)凸緣上。導(dǎo)軌134限定了導(dǎo)向塊56的導(dǎo)向面58，并且可由低摩擦材料制造。拆下導(dǎo)軌134，將部件穿過曲柄臂34并使之傾斜和/或在部件沿軸向裝入曲柄部分30時轉(zhuǎn)動偏心部件50，即可將部件22和導(dǎo)軌134一起裝在偏心部分52上，這樣就將部件裝在了圖3所示的偏心部件50下面的法蘭盤84與偏心部分54之間。爾后把導(dǎo)向塊56裝在偏心部分52上，并由旋入相應(yīng)孔130中的螺紋頭緊固件128牢固連接。一旦偏心部分52與相應(yīng)導(dǎo)向塊56排齊，導(dǎo)軌就可以輕松就位，并由緊固件136牢固地固定在部件上。部件22上帶有一密封環(huán)138，無論偏心部件轉(zhuǎn)動在什么位置，密封環(huán)始終緊貼著偏心部件50的法蘭盤84。該密封環(huán)可從部件22上拆下。
由于發(fā)動機(jī)64只有一個活塞和偏心部件，所以活塞36和部件22及24就可以在裝導(dǎo)向塊及部件26之前或之后裝配。導(dǎo)向塊60在偏心部分54上的安裝與導(dǎo)向塊56裝在偏心部分52上方法是相同的。當(dāng)緊固件128固緊時，將滑動軸承18裝入部件26的端部，且滑過曲軸14的相應(yīng)軸頸，這樣導(dǎo)向面62便與導(dǎo)向塊60徑向?qū)R了。端件26也可以帶有可拆卸導(dǎo)軌(未示出)，該導(dǎo)軌上帶有導(dǎo)向面62，并類似于導(dǎo)軌134。爾后便可以將飛輪74由螺栓140安置在曲軸14上，螺栓連在曲軸的相應(yīng)部分142上。
滑動軸承38裝入活塞36中直至與凸緣144相抵，爾后再將活塞裝在曲柄銷部分30上。在此之前，也可以在靠近部件22的活塞側(cè)壁相應(yīng)槽146中裝入密封環(huán)。隨著軸承38與凸緣144抵緊，偏心部件50的法蘭盤84緊緊嵌入活塞側(cè)壁的凹坑86中，同時隨著活塞上的孔82與法蘭盤84對正，螺紋頭緊固件80便可以將活塞與偏心部件牢固連接?；钊?6與偏心部件50必須正確結(jié)合，這樣才能夠確保導(dǎo)向塊56和60與活塞位置間的正確關(guān)系。
隨著活塞在曲軸上旋轉(zhuǎn)，安置活塞的部件20就可以裝在設(shè)置了主密封條48(如圖4)的位置上。爾后將環(huán)形活塞密封圈裝在相應(yīng)槽148和150及端件24中。端件24上裝有位于相應(yīng)曲軸軸頸處的主軸承16。有關(guān)部件20、22、24和26的相互對準(zhǔn)是由圖4所示的螺栓152完成，而圖3中則全都省略了。然后，將皮帶輪76裝在曲軸上并由擰入曲軸上相應(yīng)的螺紋部分156的螺栓154緊固。
圖3和圖4所示的單活塞發(fā)動機(jī)64只有一個燃燒室72及相應(yīng)工作空間。然而工作空間及燃燒室可以(如圖10所示)通過開設(shè)第二個孔70、燃燒室72以一些相應(yīng)的孔而增加一倍，這些孔是開在圖3和4所示的部件20的底部與原孔70和燃燒室72相對的地方的。偏心部件50的法蘭盤84與偏心部分52之間的短連接板110使得曲柄銷28的長度縮短，從而減小了軸承16與18間的距離。因為偏心部件50可從活塞36上拿開，并且分成可沿徑向裝在曲柄銷28上的兩部分，所以曲柄銷部分32與安置活塞36的曲柄銷部分30相比其直徑小得多，這樣就大大減小了曲柄銷的偏心旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和發(fā)動機(jī)的盡寸。
參照圖10，單活塞的雙燃燒室旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)158是發(fā)動機(jī)64的一個變形，其上帶有很多相似的部分，為方便起見，相同或相似的部分仍用相同的編號表示。發(fā)動機(jī)158是準(zhǔn)標(biāo)型的，通過增加曲軸14的長度連入更多曲拐，同時重復(fù)增加部件，就能夠得到一臺多活塞發(fā)動機(jī)。圖11中就示出了這樣一臺四活塞發(fā)動機(jī)160(比例已被縮小)，其中能夠看到圖10中的部件20、22、26和162與圖11最右邊的部件20、22、26和162均相同，而且發(fā)動機(jī)158和160各對的相對端部件24也是相同的。部件20、22和162在發(fā)動機(jī)160中對應(yīng)于四個活塞中的每一個重復(fù)出現(xiàn)，有關(guān)的部分如偏心部件50和相配的元件以及軸承18也重復(fù)出現(xiàn)。為方便起見，主要對圖11所示的發(fā)動機(jī)160中涉及到圖10所示的單活塞發(fā)動機(jī)158的部分進(jìn)行描述。再有，由于發(fā)動機(jī)158和160中的許多元件實際上與圖3和4所示發(fā)動機(jī)的相應(yīng)元件相同，如包括偏心部分50及導(dǎo)向塊56和60，所以只對發(fā)動機(jī)158和160中與發(fā)動機(jī)64的相應(yīng)元件不同的元件做詳細(xì)描述。
主要依照圖10，發(fā)動機(jī)的裝配依靠剖分式軸承18和相應(yīng)的剖分式軸承座164在曲軸14的端部軸頸166上的定位來進(jìn)行。部件26有一個軸向開口的環(huán)形法蘭盤168，該開口大到足以使部件從圖10所示的左端穿過整個曲軸14，然后軸承座164的環(huán)形凸緣170再裝入環(huán)形法蘭盤中。一組螺釘172(只示出一個)再將部件26固定在軸承座164上。另一種方案是，軸承18和軸承座164可以預(yù)先組配且部件26也固定在軸承座上，然后軸頸166再插入軸承中。部件26在軸頸166上的安置可以在發(fā)動機(jī)158的其它部件組裝之后進(jìn)行。
部件26為偏心部件50的相應(yīng)導(dǎo)向塊60限定出了對置的滑動面62，由于滑動面位于部件26的端面，因此加工方便。帶有滑動面62的部件26上的開口174要大到足以容納曲柄臂34的程度。另外，滑動面也可以由如圖12所示的導(dǎo)向件218那樣的導(dǎo)向元件來確定。導(dǎo)向件218與導(dǎo)向件134相類似。
發(fā)動機(jī)158和160的每一個偏心部件50與發(fā)動機(jī)64中的偏心部件相比稍有改進(jìn)，即法蘭盤84的直徑有所減小，從而簡化了發(fā)動機(jī)各種元件的組裝，而且偏心部件上還帶有外螺紋176，其原因?qū)⒃谙旅嬗枰越忉?。偏心部件的兩個部分88和90安置在曲軸的小直徑曲柄銷部分32上，用以上述相同的方式與軸承套78固接。然后導(dǎo)向塊60以上面描述過的方式安置在開口174中的偏心部分54上，再將導(dǎo)向塊56裝在相應(yīng)偏心部分52上。
部件22帶有一個象圖2和4中描述的基本上為矩形的軸向開口，該開口能輕易地加工出來或鑄造出來，導(dǎo)向件134可由相應(yīng)緊固件136(只示出了一個)依圖所示固定在開口上，從而為導(dǎo)向塊56確定了導(dǎo)向面58。導(dǎo)向件134向內(nèi)稍突出于部件22的主體，從而確定了一條凸緣180，但是套134限定的部件22的開口必須大到足以使部件從圖示的左端穿過軸承14，并使之穿過偏心部件50的小直徑的法蘭盤84，與導(dǎo)向塊56相配。隨著部件22的就位，在對著凸緣180的部件上的開口處還要裝上密封環(huán)座及密封件182。
然后用螺紋176將一個內(nèi)螺紋連接環(huán)180旋入偏心部件50的法蘭盤84上。法蘭盤84與環(huán)184上相應(yīng)的凹槽與固接在法蘭盤的環(huán)對準(zhǔn)，突出環(huán)184的一組定位銷186(只顯示了一個)插入法蘭盤的環(huán)中。心臟線形活塞36的凹坑86剛好能使環(huán)184放入其中，它還帶有容納定位銷186凸出部分的盲孔。帶有軸承38和裝在環(huán)槽146中的密封圈的活塞套入曲軸中，直到其裝入曲軸大直徑部分30上與環(huán)184和銷186相抵。一組螺紋緊固件80將活塞與偏心部件50連為一體，使之同軸轉(zhuǎn)動。
然后，與相應(yīng)心臟線形活塞36的外壁相配確定出工作空間44的部件22套入曲軸和活塞，與確定出工作空間44的一側(cè)面的部件22相鄰。發(fā)動機(jī)158和160的每個活塞均在雙氣缸的工作空間44中轉(zhuǎn)動，并且在部件20上還帶有開有相應(yīng)火花塞或噴油器孔70的兩個相對的燃燒室72。
接著，在活塞相對側(cè)面的槽148和150中裝入適當(dāng)?shù)拿芊鈼l，其中密封條150是裝在活塞的加強盤151里的。然后將第二滑動軸承18連同軸承座164裝在曲軸14的軸頸188上。
在發(fā)動機(jī)64中，端件24確定工作空間44的一側(cè)，其上開有工作空間44的氣口68并裝有軸承16。為了在單活塞發(fā)動機(jī)和多活塞發(fā)動機(jī)中能使用同樣部件，發(fā)動機(jī)156和160的端件24則只帶有軸承16，而部件20的兩工作腔的開口68則開在中間部件162上，該中間部件限定了工作空間44的另一側(cè)，裝有軸承座164和滑動軸承18。部件162帶有一個法蘭盤190，該法蘭盤帶有容納第二軸承座164的相應(yīng)凹坑170，上述第二軸承座164通過一組螺栓172(只顯示了一個)固定在法蘭盤190上。
圖中簡要示出了中間部件162的氣口68，在單活塞發(fā)動機(jī)158中，該部件的凹坑192只是為了減輕重量，但是對于多活塞發(fā)動機(jī)160來說，則必須有凹坑，以便為下一個偏心部件50的導(dǎo)向塊60提供導(dǎo)向面60(或提供安裝導(dǎo)向件的平面)。
然后將端件24緊靠在中間部件162旁，并將所有部件用一組螺栓152和相應(yīng)螺母194緊固在一起。應(yīng)該明白，對準(zhǔn)各種部件20、22、24、26和162是極為重要的，螺栓152恰可以在某種程度上滿足這一要求，在部件的各側(cè)面上可以設(shè)置些定位銷和相應(yīng)的定位槽。
在發(fā)動機(jī)158和160中，軸承16帶有一個推力滾動軸承件與曲軸14的法蘭盤196相抵，用以調(diào)整曲軸的軸向間隙，這種間隙便于發(fā)動機(jī)的組裝。軸承件16的外座圈198通過一個端蓋200固定在緊靠部件24的凸緣處，端蓋則由一組螺栓202固定在部件24上。內(nèi)座圈204則通過一個裝在曲軸14端部的頂推件206推入，與曲軸的法蘭盤196相抵。頂推件則裝在曲軸14的一端，并在有螺紋的端部156上由螺母154壓緊。頂推件206帶有一個可安裝皮帶輪76(在圖3中已示出，但圖10和11中未顯示)或者相應(yīng)的動力輸出裝置(包括螺旋槳)的法蘭盤208。在另一邊，曲軸的端部210上可安裝飛輪74(圖10和11中未出)或者輔助的齒輪裝置或元件，它們由帶有一組連接板214的殼體212保護(hù)起來。而連接板上帶的螺栓216，將殼體212固定在端件26上。
單活塞發(fā)動機(jī)158使用飛輪是為了使發(fā)動機(jī)獲得平衡，但正如前面提到的那樣，鑒于偏心部件50的直徑已很小，而且相應(yīng)部分又裝在曲柄銷28的小直徑部分上，所以平衡被減到了最低限度。但在圖11中，發(fā)動機(jī)160已被四個活塞基本平衡，因而不需要裝飛輪或者只需要很小的平衡。為了便于描述，圖示的發(fā)動機(jī)160中的相鄰曲柄銷28及相應(yīng)活塞36相差為180°。在實際上，這使曲軸每轉(zhuǎn)動180°，在發(fā)動機(jī)頂部和底部各得到兩個爆發(fā)沖程(圖11所示)。更好的方案是將曲柄銷在曲軸上的位置設(shè)計成曲軸每轉(zhuǎn)動45°就有一個爆發(fā)沖程。為了實現(xiàn)這一點，曲柄銷就要偏開適當(dāng)?shù)慕嵌?，以使曲軸每轉(zhuǎn)360°得到八個爆發(fā)沖程(每個燃燒室72有一個)。應(yīng)當(dāng)注意到，發(fā)動機(jī)160的每個活塞36都帶有偏心部件50，且每個活塞的相應(yīng)部分都與偏心部件對正，這樣進(jìn)氣口與排氣口68以及孔70便能全部排齊，以簡化氣道的安裝、制造和維修。
圖10和11中顯示了一些未加以說明的流體的流道，為了便于理解，圖中的有些剖開部分劃上了剖面線。
圖12是發(fā)動機(jī)160的一部分沿軸向的剖示圖，它垂直于圖11的剖面。與圖11相比，圖12更大，并且清楚地顯示了發(fā)動機(jī)160的活塞36的一種可能的密封結(jié)構(gòu)。該視圖所示是從一個中間部件162開始到下一個中間部件為止的，并做了改進(jìn)，即將偏心部分54的導(dǎo)向塊60的導(dǎo)向面62設(shè)在相應(yīng)導(dǎo)向件218上，且該導(dǎo)向件的形狀和結(jié)構(gòu)均與偏心部分52的導(dǎo)向塊56上的導(dǎo)向件134相同。導(dǎo)向件218由螺紋緊固件220固定在中間部件162上，通常每個導(dǎo)向件218上用至少兩個這樣的緊固件220。
根據(jù)圖2和4所示，在繞曲軸14轉(zhuǎn)動過程中，每個基本呈心臟線形的活塞36始終在兩個位置上緊貼著構(gòu)成工作空間44的相應(yīng)部分20的壁46，即在心臟線形外壁的相對拐點處。安置在上述位置的密封條48提供滑動密封。圖2和4中大致畫出了密封條48，而徑向密封222較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)成了本申請的名稱為“旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器的密封”的共同申請主題的一部分，并在圖13中有詳細(xì)描繪。在圖13中也詳細(xì)描繪了在相應(yīng)活塞每側(cè)對應(yīng)于每個徑向密封222的各側(cè)壁密封件224。密封件224也是本申請的共同申請主題的一部分，上述共同申請的內(nèi)容將作為本發(fā)明的組成部分加以考慮。
所有的徑向密封222及所有的側(cè)壁密封件224都是相同的，圖13顯示了一個徑向密封222和一個完整的側(cè)壁密封件224放大部分?；钊?6具有一個繞包括心臟線部分40的外周的畫剖面線的頂面226，徑向密封222突出在工作空間44中，且有一個相應(yīng)密封面228，該面的寬度實際上就是殼體20中相鄰部件162和22之間的工作空間44的總寬度。這一點由包含一對外組件230和232的密封件來保證，外組件的間隙由一楔形元件234填入。元件230、232和234的每一個都有象圖2和4所示徑向密封條48那樣的矩形窄剖面，元件230、232和234排齊置入部件20的相應(yīng)窄槽236中。槽236開在相鄰部件的側(cè)面上。徑向密封222的密封面228的截面最好是凸形的。
元件230和232有對置的斜內(nèi)端面238和240，其角度與相應(yīng)楔形元件234相同。例如每個內(nèi)端面238和240的傾角可以在1℃至45℃范圍內(nèi)。元件230和232確定的密封面238的長度是至少當(dāng)密封件是新的時，在密封面處元件間的間隔最小(如圖所示)。除元件230和232構(gòu)成的密封面處，密封面228的其余部分由楔形元件234構(gòu)成。在密封元件230、232和234與殼件20之間安裝有位于元件230和232端部相對凸緣244之間的片簧242，片簧的形狀與殼件20和楔形元件234相抵，進(jìn)而推動所有元件與活塞的圓周面226相抵，與此同時橫向推動密封元件230和232與相應(yīng)的相鄰部件162和22相抵。
密封元件230、232和234可由公知的材料制成，如球墨鑄鐵或適當(dāng)?shù)臒Y(jié)材料，但楔形元件234的耐磨性最好比元件230和232差一些，這樣密封面228上的任何凸起將很快被活塞的圓周面磨成合適的形狀。
在轉(zhuǎn)動過程中，活塞可有輕微的擺動。在擺動時，活塞可在密封面上滑動，但不離開密封元件。
密封元件230和232在其朝向殼件20中的燃燒室72的側(cè)面(或者在如發(fā)動機(jī)158和160的一個殼體帶有兩個燃燒室的情況下，密封元件的兩個側(cè)面)帶有槽口246，通過槽壁與密封元件側(cè)面的燃?xì)馔ǖ?，在密封元件后?36的248部分迅速形成一個來自燃燒室的壓力。在空間248中形成的壓力也使得密封元件緊貼在活塞表面上，并使其緊靠部件22和162的側(cè)壁，從而改善密封效果。
通道250從室間248到相對的側(cè)壁密封元件224穿過每一個相鄰的殼件162和22，使燃?xì)鈮毫σ材芡苿用芊饧c相應(yīng)活塞的側(cè)面靠緊。
圖13中僅完整地顯示了一個相應(yīng)的側(cè)壁密封件224，而兩對置的密封元件224是相互對稱的，為方便起見，這里只詳細(xì)描述其中之一。
活塞36帶有公知結(jié)構(gòu)的、安置在側(cè)壁的環(huán)槽146和148中的外緣側(cè)壁密封件252，與由相應(yīng)部件22和26確定的工作空間44的相鄰側(cè)壁相配。每個外緣側(cè)壁密封件252都包含兩個并排安置在環(huán)形座圈254上相應(yīng)槽146或148中的環(huán)形密封圈。彈簧255緊靠在座圈254上，沿軸向向外推擠密封圈，使之緊貼在側(cè)壁上。
外緣側(cè)壁密封件252要能防止燃?xì)鈴沫h(huán)繞活塞36的燃燒室72中的一個泄漏到其相對的工作腔44的低壓側(cè)，為此，由于每個燃燒室都開在靠近活塞外緣226的地方，所以外緣側(cè)壁密封件252也應(yīng)設(shè)在活塞側(cè)壁盡量靠近外緣的地方。然而由于實際使用中，需要外緣側(cè)壁密封件252稍微遠(yuǎn)離活塞外緣226，從而使燃燒氣體沿著外緣側(cè)壁密封件252與徑向密封件222之間的活塞側(cè)壁產(chǎn)生了泄漏。側(cè)壁密封元件224是用來減輕這種泄漏的。
每個密封元件224都包括一個位于外緣側(cè)壁密封件252與徑向密封條222之間、與相應(yīng)活塞36的側(cè)壁接觸的柱塞256。柱塞可由公知的密封材料制成，如前述的構(gòu)成徑向密封元件230、232和234的材料，但最好比徑向密封元件230和232軟。柱塞穿過相應(yīng)部件22或162中的通道258，該通道在穿過整個部件時呈階梯狀。靠近活塞36處，通道258提供了一條裝柱塞256的滑道，然后在260處開有一作為O型密封圈262座的階梯。從活塞36再向后，通道258又開有一安裝端盤264的階梯，柱塞256伸出端盤，通道258由此開到一主腔266中，主腔開有內(nèi)螺紋。通道250從徑向密封條222后面的空間248開到靠近端盤264的主腔266中，柱塞256伸入腔266中，且該端部帶有一個用作壓縮彈簧270簧座的法蘭盤268。彈簧的另一端支承在帶外螺紋的空心螺柱272的封閉端，該螺柱旋在主腔266的內(nèi)螺紋上，壓縮彈簧270并推動柱塞256與活塞側(cè)壁相抵。圖12中清楚地描繪出螺柱272帶有一六角形頭部，而在圖13中則作了部分省略。
當(dāng)活塞36在殼體20中擺動時，側(cè)壁密封件224伸入或伸出，以補償活塞的橫向移動。外緣側(cè)壁密封件252同樣也在活塞橫向移動時與之緊貼。如上所述，當(dāng)在徑向密封條222后的空間248中形成壓力時，高壓將沿通道250傳至通道258的主腔266，并傳至螺柱272的空心部分，在此高壓推動柱塞法蘭盤268，并增加柱塞256上的壓力，使之與活塞側(cè)壁緊貼。
柱塞256最好為圓柱狀，且其一邊與活塞圓周面226及徑向密封條222的頂部228相切，而另一邊的周邊與外緣側(cè)壁密封件252的相鄰側(cè)相切，以填滿徑向密封條222與外緣側(cè)壁密封件252之間的空隙。特別是對于雙燃燒室(如發(fā)動機(jī)160)來說，柱塞要有一條沿徑向密封條222的中心平面沿伸的軸線(在共同申請文件中有詳細(xì)描述)。從理論上講，在單燃燒室方案中，柱塞256安置在稍微偏離殼體的燃燒室一側(cè)的地方，以便在發(fā)動機(jī)產(chǎn)生最大壓力的同時產(chǎn)生最大的密封效果。這通常發(fā)生在從徑向密封條的中心面到燃燒室約為10℃至21℃的范圍內(nèi)。
在雙燃燒室方案的另一咱可選擇的實施例中，裝有相應(yīng)柱塞256的兩個側(cè)壁密封件224或裝有兩個柱塞256的單個側(cè)壁密封件224可以安置在活36的每一側(cè)面，如上所述，每個柱塞各自偏離相應(yīng)燃燒室。還有另一個方案，可以在雙燃燒室方案中用如截面為腎狀的柱塞，其中心定在徑向密封條222的中心面上，腎狀截面的圓周端部在中心面的相應(yīng)側(cè)壁上。
從圖12中可以知道，容納固定側(cè)壁密封件224的螺柱272的通道，也能開在相應(yīng)部件22或162的伸出有柱塞256的相對另一側(cè)。
現(xiàn)在參照圖14，它表示了發(fā)動機(jī)的改進(jìn)部分為曲柄銷28不是階梯狀的，這樣偏心部件50裝在曲柄銷28與安裝活塞部分直徑相同的部分上。圖14所示的部件20與圖10和11中的相應(yīng)部件相同，但活塞36是通過一組螺紋緊固件20直接連在偏心部件50的法蘭盤84上的(如圖3和4所示)。偏心部件50通過裝在偏心部件的擴(kuò)大的通道108中的軸承78將其受控制的一端安裝在曲柄銷28上。偏心部分52和54、導(dǎo)向塊56和60以及限定或帶有導(dǎo)向面58和62的部件22和62或162都需要比上面提過的實施例中大一些，以適應(yīng)無階梯的曲柄銷，而圖14所示實施例的曲柄銷28的長度及活塞與偏心部件組合體的長度則不需要比上述實施例的大，因為偏心部分是直接緊靠在活塞上的。再有，由于偏心部分50可以從活塞36上拆下，所以使裝滑動軸承18和軸承座164的曲軸14的軸頸188的長度減到最小，因為裝配過程中，軸頸188只需容納活塞的長度即可，而不必考慮偏心部分的長度。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該知道，這里所述的本發(fā)明可有另外一些的變形及改進(jìn)，本發(fā)明包括所有屬于本發(fā)明構(gòu)思范圍內(nèi)的變形及改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種旋輪線結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，包括一根可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸，一個偏心裝在驅(qū)動軸上在殼體中相對其反向轉(zhuǎn)動的活塞，活塞具有1∶1創(chuàng)成圓構(gòu)成的外旋輪線確定的一個外壁，殼體具有一個與活塞相配的工作面，它基本上與外旋輪線形的外壁相一致，活塞從動機(jī)構(gòu)包括一對相對設(shè)置的與活塞一起繞驅(qū)動軸做偏心轉(zhuǎn)動的偏心部分，所述偏心部分可轉(zhuǎn)動地裝有相應(yīng)導(dǎo)向件，它們在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)約束下沿成一定角度設(shè)置的軌道隨著活塞的轉(zhuǎn)動而做往復(fù)直線運動，其中這對偏心部分緊靠活塞并與之直接固定在一起轉(zhuǎn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征是這對偏心部分是可以從活塞上拆下的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征是這對偏心部分安置在驅(qū)動軸上繞其轉(zhuǎn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征是裝有活塞及偏心部分的曲軸偏心部分包括一階梯狀曲柄銷，其供偏心部分轉(zhuǎn)動的部分比供活塞轉(zhuǎn)動的部分的直徑要小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于驅(qū)動軸為一單件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于這對偏心部分安置在活塞的同側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于這對偏心部分可以從活塞上拆下，并沿一個或多個軸向平面分開，以便安置在驅(qū)動軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于每個導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括殼體上的相對平行設(shè)置的直壁，并確定了一條讓相應(yīng)的一個導(dǎo)向件自由滑動的導(dǎo)軌。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于每個導(dǎo)向件包括一個導(dǎo)向塊，它確定出口與導(dǎo)軌配合滑動的第一對相對的側(cè)壁，和當(dāng)所述第一對側(cè)壁磨損時作為后備的第二對相對的側(cè)壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于每個導(dǎo)向件都沿一個或多個軸向平面分開，以便裝在相應(yīng)偏心部分上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于每個導(dǎo)向件帶有一瓦特連動機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于它包括一臺發(fā)動機(jī)，其中在其工作表面上確定有兩個燃燒室。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于機(jī)器的殼體是一個組件，其第一部件包含一個活塞并由此確定了相配的工作面，一個第二部件包含有第一偏心部分和相應(yīng)的導(dǎo)向件并帶有相應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，一個第三部件包含有第二偏心部分和相應(yīng)的導(dǎo)向件并帶有相應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于驅(qū)動軸主軸承安置在第三部件上。
15.一種旋輪線結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，包括一根可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸，一組偏心裝在驅(qū)動軸上在殼體中相對其反向轉(zhuǎn)動的活塞，每個活塞都具有1∶1創(chuàng)成圓構(gòu)成的外旋輪線確定的一外壁，殼體具有與每個活塞相配的相應(yīng)工作面，它基本上與相應(yīng)外旋輪線形的外壁一致，活塞從動機(jī)構(gòu)包括一對相對設(shè)置的與相應(yīng)活塞一起繞驅(qū)動軸做偏心轉(zhuǎn)動的偏心部分，所述偏心部分可轉(zhuǎn)動地裝在相應(yīng)導(dǎo)向件上，它們在導(dǎo)向機(jī)構(gòu)約束下沿成一定角度設(shè)置的軌道隨著活塞的轉(zhuǎn)動做往復(fù)直線運動。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，該機(jī)與權(quán)利要求1一致。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于驅(qū)動軸具有多個活塞平衡物。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于機(jī)器的殼體是一個組件，對于每個活塞及活塞從動機(jī)構(gòu)來說，其第一部件包含一活塞并由此確定了相配的工作面，一個第二部件包含第一偏心部分和相應(yīng)的導(dǎo)向件并帶有相應(yīng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，一個第三部件包含第二偏心部分和相應(yīng)的導(dǎo)向件并帶有相應(yīng)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于每個第三部件上均裝有驅(qū)動軸主軸承。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于每個第三部件都有一軸向開口，以可移動地安置相應(yīng)驅(qū)動軸主軸承，所述軸向開口要大到足以讓驅(qū)動軸穿過的程度。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于至少一個活塞在相應(yīng)第一部件的工作空間中轉(zhuǎn)動，其周邊確定了工作面，而其側(cè)壁則由相應(yīng)第二部件和帶有活塞及活塞從動機(jī)構(gòu)的相鄰部件的第三部件確定。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于所述相鄰的第三部件包含所述第一部件工作空間的開口。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器，其特征在于在機(jī)器殼體的端件上裝有一驅(qū)動軸的推力軸承。
全文摘要
擺線結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)64，有以1∶1母圓并以外包絡(luò)線確定的外擺線型活塞36，和包括一對裝成撓驅(qū)動軸14和活塞一起偏心旋轉(zhuǎn)相互偏置的偏心體52，54的活塞從動機(jī)構(gòu)50，偏心體可轉(zhuǎn)地裝在沿呈角度偏移軌跡被迫作直線往復(fù)運動的相應(yīng)導(dǎo)向件58，60內(nèi)，和活塞直接固定在一起轉(zhuǎn)動。有二個或多個活塞，各有一相應(yīng)從動機(jī)構(gòu)。兩者均裝于軸的偏心部分30，軸成臺階形，偏心體裝于縮徑部32。該機(jī)可為模塊式結(jié)構(gòu)，活塞在一模塊內(nèi)，偏心體在相應(yīng)其它模塊內(nèi)移動。
文檔編號F01C1/10GK1053105SQ9010920
公開日1991年7月17日 申請日期1990年10月4日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月4日
發(fā)明者赫爾默思·理查德·尤貝爾 申請人:尤貝爾機(jī)械有限公司