專利名稱：曲柄軸、組合曲軸及應用該組合曲軸的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及曲柄圓滑塊機構的內燃機或者壓縮機，具體涉及內燃機或壓縮機的一種曲柄軸。本實用新型同時涉及一種應用該曲柄軸的組合曲軸、應用該組合曲軸的設備。
背景技術：
在傳統(tǒng)的內燃機中，通過曲柄連桿機構將活塞的往復運動轉換為曲軸的旋轉運動，進而由該曲軸驅動相應的運動部件，對外輸出動力。而在傳統(tǒng)的壓縮機中，也具有曲柄連桿機構，通過該曲柄連桿機構將曲軸的旋轉運動轉換為活塞的往復運動，由該活塞對汽缸內的空氣進行壓縮。然而，在所述的曲柄連桿機構中，由于連桿的存在，曲柄連桿機構的內燃機和壓縮機具有體積龐大、笨重、平衡性能差等缺陷。為解決上述問題，審定公告日為1988年1月13日、公告號為CN85200358B的中國專利公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式內燃機”;審定公告日為1988年12月14日、公告號為CN85100359B的中國專利公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式壓縮機”;授權公告日為 2001年6月27日、授權公告號為CN1067741C的中國專利公開了一種“曲柄雙圓滑塊往復活塞式內燃機”;授權公告日為2001年6月27日、授權公告號為CN1067742C的中國專利公開了一種“曲柄多圓滑塊往復活塞式內燃機”。上述中國專利公開的內燃機和壓縮機共同特點是其中的往復運動與旋轉運動的轉換機構中，用圓滑塊取代了連桿，用曲柄圓滑塊機構取代了曲柄連桿機構。在所述圓滑塊上設置有偏心圓孔。在活塞的活塞座上設置有圓滑塊容置孔。裝配時，將圓滑塊置于所述的圓滑塊容置孔中，圓滑塊可在所述圓滑塊容置孔中轉動；曲軸的曲柄銷裝配于所述的偏心圓孔中，曲柄銷可以在所述偏心圓孔中轉動。工作時，對于內燃機而言，燃燒室中的燃燒氣體膨脹推動活塞運動，通過活塞帶動設置于其中的圓滑塊做往復運動，而圓滑塊在所述活塞中同時做旋轉運動，所述往復運動與旋轉運動的合成使得圓滑塊上的偏心圓孔的中心軸線繞曲軸的中心軸線做旋轉運動；而所述偏心圓孔的中心軸線與曲軸的曲柄銷的軸線重合，從而可實現(xiàn)活塞的往復運動到曲軸的旋轉運動的轉換。壓縮機工作時是曲軸的旋轉運動到活塞的往復運動的轉換，原理同上。上述采用曲柄圓滑塊機構的機器，在大多數(shù)情況下采用一體式圓滑塊，這樣的結構設計需要配以組合式曲軸，才能夠將圓滑塊裝配于曲軸上。一般情況下，組合曲軸采用的是單拐曲軸加一曲柄的結構。帶輪軸或者齒輪軸在連接到曲柄上而對外輸出輔助動力，以驅動保證機器正常工作的輔助設備。這樣的設計使得曲柄和帶輪軸之間要有定位結構，還需要將兩者用螺栓聯(lián)接或其它方式組為一體，不僅需要加工的環(huán)節(jié)增加，零件的數(shù)目也增加，系統(tǒng)的可靠性降低，整機的可靠性以及制造成本也有所增加。
發(fā)明內容[0007]本實用新型提供一種曲柄軸，以解決現(xiàn)有的曲軸的上述問題。本實用新型另外提供應用該曲柄軸的組合曲軸、應用該組合曲軸的內燃機或壓縮機。本實用新型提供的一種曲柄軸，包括曲柄以及與所述曲柄一體成形的輔助動力驅動軸；所述曲柄為扁圓柱體，所述曲柄上設置有在曲柄一端面開口的偏心孔，用于在與曲拐裝配構成完整曲軸時容納曲柄銷自由端，稱為曲柄銷安裝孔；所述曲柄銷安裝孔的中心軸線與所述曲柄的中心軸線平行；所述輔助動力驅動軸為軸段，設置于與所述曲柄銷安裝孔相對的端面，且所述輔助動力驅動軸的中心軸線與所述曲柄的中心軸線在同一直線上?？蛇x的，所述曲柄銷安裝孔為錐孔，與之相應的曲柄銷的自由端也為與該錐孔相配合的錐端。可選的，在所述錐孔的底端設置有通孔，該通孔為曲柄軸與曲拐的曲柄銷裝配后的螺栓安裝孔?？蛇x的，在所述曲柄上還設置有兩去重結構，所述兩去重結構設置于所述曲柄中心軸線和曲柄銷安裝孔中心軸線決定的平面的兩側，并相對于該平面對稱?？蛇x的，所述曲柄銷安裝孔為悶頭孔?？蛇x的，在所述曲柄銷安裝孔的側壁底部還設置有退刀槽。優(yōu)選的，在所述曲柄的開設曲柄銷安裝孔的端部還設置有軸承止推邊，所述軸承止推邊的外沿沿曲柄該端部伸出所述曲柄外周沿之外。優(yōu)選的，所述止推邊偏心設置，其設置于與曲柄銷安裝孔相對于曲柄中心軸線相反的方向。本實用新型還提供一種組合曲軸，包括上述任一所述的曲柄軸；本實用新型還提供一種設備，該設備為內燃機，包括上述的組合曲軸。本實用新型還提供一種設備，該設備為空壓機，包括上述的組合曲軸。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的其中一個方面，曲柄軸包括輔助動力驅動軸和曲柄，且輔助動力驅動軸與曲柄一體成形，將曲柄與輔助動力驅動軸集合為一體，使之成為一個零部件，這不但減少了曲軸零件的數(shù)目，也減少了裝配的環(huán)節(jié)，從而可降低制造成本，提高設備的可靠性。在本實用新型的優(yōu)選技術方案中，曲柄的開設曲柄銷安裝孔的端部還設置有軸承止推邊，所述軸承止推邊的外沿沿曲柄該端部伸出所述曲柄外周沿之外，而且所述止推邊偏心設置，其設置于與曲柄銷安裝孔相對于曲柄中心軸線相反的方向，使得該軸承止推邊還可以用來改變整個曲柄軸的質量分布，用于在曲軸應用于曲柄圓滑塊設備時起平衡配重的作用。

圖1為本實用新型的曲柄軸的實施例的結構示意圖之一；圖2為本實用新型的曲柄軸的實施例的結構示意圖之二 ；圖3為圖1所示的曲柄軸剖分后的結構示意圖；圖4為本實用新型的曲柄軸裝配曲拐形成的完整的曲軸的結構示意圖。
具體實施方式
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型。但是本實用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本實用新型內涵的情況下做類似推廣，因此本實用新型不受下面公開的具體實施的限制。圖1為本實用新型的曲柄軸的實施例的結構示意圖之一；圖2為本實用新型的曲柄軸的實施例的結構示意圖之二 ；圖3為圖1所示的曲柄軸剖分后的結構示意圖。請參考圖1和圖2，本實用新型的實施例中，曲柄軸包括曲柄1和輔助動力驅動軸 2，二者一體成形的。其中，所述曲柄1為扁圓柱體，包括外周面和兩個相對的端面。所述曲柄1的外周面上可以直接套接軸承，使得該曲柄軸與曲拐組成曲軸后，對曲軸提供支撐，故該曲柄1也可以作為曲軸的主軸頸。所述曲柄1上設置有在其中一端面開口的偏心孔1-1，用于在與曲拐裝配構成完整曲軸時容納曲柄銷的自由端，故稱為曲柄銷安裝孔。所述曲柄銷安裝孔的中心軸線與所述曲柄的中心軸線平行，二者之間的距離等于與之配合的曲拐之曲柄銷與主軸頸軸線之間的距離。所述曲柄銷安裝孔1-1具有與相應的曲柄銷的自由端相配合的形狀，例如，在曲柄銷自由端為圓柱體時，曲柄銷安裝孔1-1為圓形孔；在曲柄銷的自由端為為錐端時，曲柄銷安裝孔1-1也相應的設置為錐孔。本實施例中，以曲柄銷安裝孔1-1是錐孔為例進行說明。而且，所述曲柄銷安裝孔1-1為悶頭孔。在所述曲柄銷安裝孔1-1的底端設置有一內徑小于該底端的通孔1-3，該通孔1-3 可以是普通圓形通孔，也可以是螺紋孔。所述通孔1-3為曲柄軸與曲拐的曲柄銷裝配后的螺栓安裝孔。其中，所述通孔1-3為沉頭孔。所述輔助動力驅動軸2為一軸段，具體的，為圓柱形軸段，其可以由一段或數(shù)段沿軸向一體設置，數(shù)段軸段徑向尺寸可各不相同。圖1和圖2中示出的是三段軸段的情形。其中，所述輔助動力驅動軸2可以作為對外輸出輔助動力(例如，內燃機的配氣驅動力或供油驅動力)的驅動軸，在該驅動軸上可相應的設置齒輪或者帶輪。本實施例中，所述輔助動力驅動軸2與所述曲柄1 一體成形，設置于與所述曲柄銷安裝孔1-1相對的端面。且所述輔助動力驅動軸2的中心軸線與所述曲柄1的中心軸線在同一直線上。本實施例中，所述輔助動力驅動軸2與曲柄1 一體成形，將曲柄與輔助動力驅動軸集合為一體，使之成為一個零部件，這不但減少了曲軸零件的數(shù)目，也減少了裝配的環(huán)節(jié)， 從而可降低制造成本，提高設備的可靠性。在本實施例的曲柄軸上，還可以設置其它結構，例如，在所述曲柄1上還設置有兩去重結構1- 和l_2b，所述兩去重結構設置于所述曲柄1中心軸線和曲柄銷安裝孔1-1中心軸線決定的平面的兩側，并相對于該平面對稱。在所述曲柄1的開設曲柄銷安裝孔1-1的端部還設置有軸承止推邊3，所述軸承止推邊3的外沿沿曲柄該端部伸出所述曲柄外周沿之外。該軸承止推邊3可用于在曲柄1外套接軸承后，避免軸承沿軸向竄動。進一步的，通過將所述軸承止推邊3偏心設置，例如將其設置于與曲柄銷安裝孔1-1相對于曲柄中心軸線相反的方向，該軸承止推邊3還可以用來改變整個曲柄軸的質量分布，用于在曲軸應用于曲柄圓滑塊設備時起平衡配重的作用。為在將本實用新型的曲柄軸裝配于曲拐上的定位，在所述曲柄銷安裝孔1-1的內壁還設置有兩個定位半孔1-5，如圖3所示(圖3中示出其中一個，在被剖分的另外半邊上與圖3示出的定位半孔1-5相對的位置還設置有另外一定位半孔)。相應的，在曲柄銷上設置有與定位半孔1-5相配合的定位半孔，在曲柄銷端部裝配曲柄軸之后，相應的定位半孔相對準，形成完整的定位孔，在定位孔中插入定位銷，即可實現(xiàn)曲柄銷與曲柄軸之間的定位。此外，在本實用新型的實施例中，在所述曲柄銷安裝孔1-1的側壁底部還設置有退刀槽1-6。如圖3所示。此外，在本實用新型的實施例的曲柄軸上，還設置有潤滑油道，例如設置于曲柄1 上的潤滑油道1-4以及設置于輔助動力驅動軸2上的潤滑油道2-1、這里不再一一贅述。應用上述的曲柄軸，與曲拐配合，可形成完整的曲軸，如圖4所示，曲拐10包括主軸頸10-2和曲柄銷10-1，在主軸頸10-2端部也可以設置止推結構10-3，該止推結構10_3 也可以為曲柄臂。所述主軸頸10-2和曲柄銷10-1為一體式結構，二者的中心軸線平行，分開一定的距離。所述曲柄臂10-1的自由端為錐端，插入曲柄軸20 (該曲柄軸20具有與上述實施例的曲柄軸相同的結構)的曲柄銷容置孔中，并通過定位銷進行定位，通過螺栓將二者緊固為一體。并設置曲柄軸20的曲柄的中心軸線與所述曲拐10的主軸頸的中心軸線位于同一直線上。即可構成完整的曲軸。在應用于曲柄圓滑塊機構時，可先將圓滑塊套接于曲拐之曲柄銷之上，然后再將曲柄軸裝配于曲拐裝配為一體。主軸頸10-2與曲柄軸20的曲柄上均可以設置軸承，從而實現(xiàn)對曲軸的支撐。上述的曲軸可以應用于曲柄圓滑塊機構中，進而應用于曲柄圓滑塊機構形成的設備中，例如內燃機或壓縮機中，這里不再贅述。本實用新型雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本實用新型，任何本領域技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改，因此本實用新型的保護范圍應當以本實用新型權利要求所界定的范圍為準。
權利要求1.一種曲柄軸，其特征在于，包括曲柄以及與所述曲柄一體成形的輔助動力驅動軸； 所述曲柄為扁圓柱體，所述曲柄上設置有在曲柄一端面開口的偏心孔，用于在與曲拐裝配構成完整曲軸時容納曲柄銷自由端，稱為曲柄銷安裝孔；所述曲柄銷安裝孔的中心軸線與所述曲柄的中心軸線平行；所述輔助動力驅動軸為軸段，設置于與所述曲柄銷安裝孔相對的端面，且所述輔助動力驅動軸的中心軸線與所述曲柄的中心軸線在同一直線上。
2.根據(jù)權利要求1所述的曲柄軸，其特征在于，所述曲柄銷安裝孔為錐孔，與之相應的曲柄銷的自由端也為與該錐孔相配合的錐端。
3.根據(jù)權利要求2所述的曲柄軸，其特征在于，在所述錐孔的底端設置有通孔，該通孔為曲柄軸與曲拐的曲柄銷裝配后的螺栓安裝孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的曲柄軸，其特征在于，在所述曲柄上還設置有兩去重結構，所述兩去重結構設置于所述曲柄中心軸線和曲柄銷安裝孔中心軸線決定的平面的兩側，并相對于該平面對稱。
5.根據(jù)權利要求1至4任一所述的曲柄軸，其特征在于，所述曲柄銷安裝孔為悶頭孔。
6.根據(jù)權利要求1至4任一所述的曲柄軸，其特征在于，在所述曲柄銷安裝孔的側壁底部還設置有退刀槽。
7.根據(jù)權利要求1至4任一所述的曲柄軸，其特征在于，在所述曲柄的開設曲柄銷安裝孔的端部還設置有軸承止推邊，所述軸承止推邊的外沿沿曲柄該端部伸出所述曲柄外周沿之外。
8.根據(jù)權利要求6所述的曲柄軸，其特征在于，所述止推邊偏心設置，其設置于與曲柄銷安裝孔相對于曲柄中心軸線相反的方向。
9.一種組合曲軸，其特征在于，包括上述權利要求1至8任一所述的曲柄軸。
10.一種設備，該設備為內燃機，其特征在于，包括權利要求9所述的組合曲軸。
11.一種設備，該設備為空壓機，其特征在于，包括權利要求9所述的組合曲軸。
專利摘要本實用新型公開了一種曲柄軸，包括曲柄以及與所述曲柄一體成形的輔助動力驅動軸；所述曲柄為扁圓柱體，所述曲柄上設置有在曲柄一端面開口的偏心孔，用于在與曲拐裝配構成完整曲軸時容納曲柄銷自由端，稱為曲柄銷安裝孔；所述曲柄銷安裝孔的中心軸線與所述曲柄的中心軸線平行；所述輔助動力驅動軸為軸段，設置于與所述曲柄銷安裝孔相對的端面，且所述輔助動力驅動軸的中心軸線與所述曲柄的中心軸線在同一直線上。本實用新型的曲柄軸作為一個零部件，組成曲軸時不但減少了曲軸零件的數(shù)目，也減少了裝配的環(huán)節(jié)，從而可降低制造成本，提高設備的可靠性。本實用新型同時提供應用該曲柄軸的組合曲軸、應用該組合曲軸的內燃機或壓縮機。
文檔編號F02B75/32GK202108862SQ20112004407
公開日2012年1月11日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權日2011年2月22日
發(fā)明者王清旭, 黎明, 黎正中 申請人:北京中清能發(fā)動機技術有限公司