專利名稱：往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活塞式內(nèi)燃機(jī)，特別是一種往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)。
公知的活塞式內(nèi)燃機(jī)有兩種基本結(jié)構(gòu)形式一種是往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)；另一種是旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)容積效率高，承受能力強(qiáng)、使用壽命長，但是其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、運(yùn)動不平穩(wěn)、振動大、噪音高。旋轉(zhuǎn)活塞式內(nèi)燃機(jī)與往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)比較，雖然機(jī)構(gòu)簡單緊湊、運(yùn)動平衡，但是容積效率低、壽命短、油耗高。總之，上述兩種內(nèi)燃機(jī)各有長短。
本發(fā)明的目的就在于綜合上述兩種內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)，揚(yáng)長避短，趨利避害，設(shè)計制造一種兼有兩者之長的內(nèi)燃機(jī)——往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)。
往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)是一種活塞既作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又作直線往復(fù)移動的動力裝置。它主要由花鍵傳動軸、螺旋活塞、缸體，導(dǎo)向軸等另部件組成。
圓柱形的活塞郡部外園上加工有封閉式螺旋槽，內(nèi)園上加工有花鍵槽?；钊ㄟ^花鍵槽套裝在傳動軸的花鍵上，它可以在花鍵軸上相對往復(fù)移動。傳動軸通過園錐軸承連同活塞一道安裝在園柱形缸體內(nèi)，可以相對缸體轉(zhuǎn)動。導(dǎo)向軸一端通過滾針軸承安裝在缸體上，也可以相對缸體轉(zhuǎn)動，另一端直接安裝在螺旋槽內(nèi)，可以相對螺旋槽的側(cè)壁面滾動。
當(dāng)活塞受到軸向外力作用而作軸向移動時，導(dǎo)向軸對活塞施加一個同步的切向力，使活塞在移動過程中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時通過花鍵驅(qū)動傳動軸轉(zhuǎn)動。相反，當(dāng)活塞受到來自傳動軸的外力矩的作用而旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時，導(dǎo)向軸對活塞施加一個同步的軸向力推動活塞在旋轉(zhuǎn)過程中作軸向移動，從而可以連續(xù)地、同期性地改變由活塞和缸體組成的工作容腔的容積大小，實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)工作沖程循環(huán)。
往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)的其他輔助系統(tǒng)均可采用現(xiàn)有技術(shù)。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)具有以下特點(diǎn)1、往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)屬于空間二桿機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、體積小。
2、活塞為園柱形而且作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，密封性能好、容積效率高。
3、基本運(yùn)動構(gòu)件僅有活塞一個，而且其往復(fù)慣性力可以完全平衡(雙缸對稱布置)運(yùn)動平穩(wěn)、振動小、噪音低。
4、頂部可帶葉片的活塞在旋轉(zhuǎn)過程中使氣體形成強(qiáng)烈的螺旋湍流，燃燒迅速徹底、無爆震、少污染、油耗低。
5、主要運(yùn)動付均可采用滾動聯(lián)接，起動容易、磨損少、效率高、壽命長。
6、活塞的軸線與傳動軸的軸線相重合，內(nèi)燃機(jī)整體為回轉(zhuǎn)體，重心低、穩(wěn)定性好，特別適用于車用動力裝置。
7、活塞的旋轉(zhuǎn)可以實(shí)現(xiàn)液體螺旋密封，大大降低密封環(huán)引起的密封磨擦損失，密封液體對缸壁還有冷卻、潤滑、清洗等作用。
8、活塞背面與缸體和傳動軸與活塞內(nèi)孔構(gòu)成周期變化的容腔，可以用來作為容積泵，對活塞內(nèi)部進(jìn)行介質(zhì)冷卻，阻尼緩沖活塞往復(fù)慣性力，并提供壓力潤滑油，大大簡化了冷卻與潤滑裝置。
9、零件數(shù)量少、加工制造容易、安裝維修方便。
由此可見往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)是一種理想的動力裝置，不僅如此，往復(fù)螺旋式機(jī)構(gòu)還可以廣泛應(yīng)用于壓縮機(jī)、液壓泵、液壓馬達(dá)等技術(shù)領(lǐng)域。
導(dǎo)向軸作為一種往復(fù)螺旋運(yùn)動的導(dǎo)向裝置并非唯一的方案，亦可以采用滾珠、球頭滑塊作導(dǎo)向裝置，螺旋槽亦可采用螺旋凸緣和斜盤凸緣代替，只要相對應(yīng)的改用雙導(dǎo)向軸、雙導(dǎo)向滾珠、雙導(dǎo)向球頭滑塊作為導(dǎo)向裝置就可以了。


圖中1—螺旋活塞；2—柱形缸體；3—螺旋槽；4—園錐軸承；5—傳動軸；6—花鍵聯(lián)接付；7—導(dǎo)向軸；8—滾針軸承。
如圖所示；郡部外園上加工有螺旋槽3、內(nèi)園加工有花鍵槽6的園柱形活塞1套裝在花鍵傳動軸5上；傳動軸5通過園錐軸承4連同活塞1一道安裝在園柱形缸體2內(nèi)；導(dǎo)向軸7一端通過滾針軸承8安裝在缸體2上，另一端直接安裝在螺旋槽3內(nèi)。
權(quán)利要求
一種往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī)，其特征是郡部外園上加工有螺旋槽(3)內(nèi)園加工有花鍵槽(6)的園柱形活塞(1)套裝在花鍵傳動軸(5)上，傳動軸(5)通過軸承(4)連同活塞一道安裝在園柱形的缸體(2)內(nèi)，導(dǎo)向軸(7)的一端通過滾針軸承(8)安裝在缸體(2)內(nèi)，另一端直接安裝在螺旋槽(3)內(nèi)。
全文摘要
一種由花鍵傳動軸、螺旋活塞、圓柱形缸體及導(dǎo)向軸所組成的往復(fù)螺旋活塞式內(nèi)燃機(jī):其螺旋活塞通過內(nèi)孔上的花鍵槽和外圓上的螺旋槽分別與安裝在缸體上的傳動軸和導(dǎo)向軸聯(lián)接,并且可以相對滑動和滾動,當(dāng)活塞受外力作用移動或轉(zhuǎn)動時,導(dǎo)向軸將推動活塞轉(zhuǎn)動或移動。從而實(shí)現(xiàn)沖程循環(huán),這種內(nèi)燃機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、運(yùn)動平穩(wěn)、效率高、穩(wěn)定性能好、污染少、油耗低等優(yōu)點(diǎn),是理想的動力裝置。
文檔編號F02B75/00GK1261127SQ9910115
公開日2000年7月26日 申請日期1999年1月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月15日
發(fā)明者張斌 申請人:張斌