專利名稱：一種雙作用活塞及其內燃機、壓縮機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及用于曲柄圓滑塊機構的部件，具體是一種雙作用活塞；本實用新型同時涉及使用上述雙作用活塞的一種內燃機；本實用新型還涉及一種使用上述雙作用活塞的壓縮機。
背景技術：
往復式內燃機或者壓縮機都需要實現活塞的往復運動和曲軸的旋轉運動之間的轉換，其中，往復式內燃機是將活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動，而往復式壓縮機則是將曲軸的旋轉運動轉化為活塞的往復運動。目前的通用技術下，上述轉換過程均需要使用曲柄連桿機構。由于曲柄連桿機構中連桿的存在，使機器龐大、笨重，無法完全平衡。
·[0005]為了解決上述問題，中國專利CN85100359公開了一種“曲柄圓滑塊往復活塞式內燃機”，中國專利ZL95111404. 2公開了一種“曲柄雙圓滑塊往復活塞式內燃機”，中國專利ZL95111403.4公開了一種“曲柄多圓滑塊往復活塞式內燃機”。上述內燃機的共同特點是對通用技術下內燃機的曲柄連桿機構進行了徹底改進，采用具有偏心圓孔的圓滑塊代替連桿。所述偏心圓滑塊呈圓柱形，并且開有平行于圓柱體軸線的偏心圓孔，該偏心圓孔用于穿過曲軸的曲柄銷。該內燃機的活塞可以采用具有一個冠部(活塞頭部)的單作用活塞，也可以采用兩頭均設置有活塞頭部的雙作用活塞。采用具有兩個活塞頭部的雙作用活塞時，該活塞包括兩端的活塞頭部和連接兩活塞頭部的導向部，其中導向部的兩側為與機體提供的往復運動軌道(稱為跑道)配合的導向面，該導向面與活塞頭部共同對該雙作用活塞進行往復運動的導向。在該導向部中間開有稱為圓滑塊容置孔的圓孔，該圓滑塊容置孔的內徑面和上述圓滑塊的外徑面相配合，所述圓滑塊即安置在活塞導向部上與其外周相配合的圓孔中。當所述活塞受到氣缸中燃燒氣體的推動而在氣缸中往復運動時，所述偏心圓滑塊繞其自身的的圓心轉動，并進而帶動曲軸反向轉動，從而將活塞的往復運動轉化為曲軸的旋轉運動，再通過與曲軸連接的旋轉部件向外傳遞功率。上述專利的思想也可以方便的轉用到壓縮機或者抽真空機中，獲得曲柄圓滑塊壓縮機或者曲柄圓滑塊抽真空機?，F有技術方案的雙作用活塞均在其導向部的圓滑塊容置孔兩側設置導向面，該導向面用于在該位置對活塞進行往復運動的支撐，并避免腰部斷裂。該導向面的存在使活塞整體結構過于復雜，并且，在機體上需要相應的設置跑道，因此，該雙作用活塞的導向部設計也增加了機體的復雜度。

實用新型內容本實用新型提供一種雙作用活塞，該雙作用活塞能夠避免雙作用活塞導向部所造成的活塞復雜度增加以及機體復雜度增加的問題。本實用新型提供的雙作用活塞，包括設置在兩端的第一活塞頭部和第二活塞頭部，以及連接兩個活塞頭部的活塞桿，所述活塞桿中部設置有圓滑塊容置孔，且該圓滑塊容置孔兩側不設置導向面。優(yōu)選的，所述活塞桿為分體式活塞桿。優(yōu)選的，所述活塞桿的剖分面位于所述圓滑塊容置孔的中部，該剖分面將所述圓滑塊容置孔分為上下兩個相對的半圓。優(yōu)選的，所述活塞桿的小頭開始有銷孔，活塞頭部對應開設有銷座，活塞桿和活塞頭部通過穿過上述銷孔和銷座的銷子相互可旋轉連接。本實用新型同時提供一種內燃機，該內燃機使用如上述任意一項技術方案所述的雙作用活塞。本實用新型同時提供一種壓縮機，該壓縮機使用上述任意一項技術方案所述的雙 作用活塞。本實用新型提供的雙作用活塞，由于在活塞桿的圓滑塊容置孔兩側未設置導向面，使其結構顯著簡化，并且可以方便的設計為分體式結構，進一步簡化設計。該雙作用活塞的兩個活塞頭部的活塞裙部在活塞的兩側對該活塞實現導向和承力，在較大型的機型中，活塞尺寸較大，活塞頭部直徑和活塞長度的比值相對較大，兩個活塞頭部的裙部完全可以較好的承擔整個活塞的承力和導向，因此可以使用這種活塞形式。上述活塞的另一個重要優(yōu)點是，通過采用分體式結構，以及活塞桿與活塞頭部采用銷連接的方式，使該活塞使用的活塞頭部和傳統(tǒng)的曲柄連桿機構的活塞完全相同，活塞桿和傳統(tǒng)的曲柄連桿機構的活塞桿完全相同，這樣就對現有技術具有很好的繼承性，可以較好的利用現有產能。

圖I為本實用新型第一實施例提供的雙作用活塞的活塞整體的立體圖；圖2為本實用新型第一實施例提供的活塞的活塞桿整體的立體圖；圖3為本實用新型第二實施例提供的分體式活塞桿的立體圖。
具體實施方式
請參看圖1，該圖為本實用新型第一實施例提供的雙作用活塞的活塞整體的立體圖。請同時參看圖2，該圖為本實用新型第一實施例提供的雙作用活塞的活塞桿的立體圖。如圖I、圖2所不，該雙作用活塞包括弟一活塞頭部I、活塞桿2、弟_■活塞頭部3。上述弟一活塞頭部I和弟_■活塞頭部3為相冋結構的活塞頭部，該活塞頭部相當于傳統(tǒng)曲柄連桿機構的活塞。兩個活塞頭部均具有活塞頂面，活塞環(huán)帶、活塞裙部等結構。相對活塞桿的圓滑塊容置孔兩側設置有導向部的現有技術提供的雙作用活塞，該雙作用活塞的活塞裙部設計的比較長，并且壁厚較厚，以便更好的承擔導向和承力的作用。在上述活塞頭部的活塞裙部上分別設置有通孔作為第一銷座1-1和第二銷座3-1。所述活塞桿2整體為長桿狀體，且兩端對稱設計。該活塞桿2的兩頭為活塞桿小頭2-1，該活塞桿小頭2-1上設置銷孔2-2，所述銷孔2-2和上述活塞頭部的銷座相對應。在該活塞桿2的中部設有圓滑塊容置孔2-3，該圓滑塊容置孔2-3的內徑和圓滑塊的外徑相匹配，圓滑塊即安裝在其中。從圖中可以看出，該圓滑塊容置孔2-3的兩側為弧形，沒有如現有技術那樣設置導向面，這使得該活塞桿2的結構和傳統(tǒng)曲柄連桿機構的活塞桿的結構更為類似。在圓滑塊容置孔2-3兩側，還可以設置去重孔2-4等結構，進一步降低活塞整體的質量。上述第一活塞頭部I、活塞桿2、第二活塞頭部3，通過穿過上述銷座和銷孔的活塞銷連接為整體，上述連接方式使該活塞和傳統(tǒng)曲柄連桿機構更為接近，并且，活塞銷連接結構還可以使活塞頭部和活塞桿之間為可旋轉的連接，使該活塞在往復運動過程中獲得一定的運動冗余，避免運動卡滯。當然，和傳統(tǒng)的曲柄連桿機構相比，這種相對運動是屬于微觀的相對運動，對于設計良好的曲柄圓滑塊機構而言，并不希望出現這種相對運動，但由于制造精度不足和磨損，活塞和氣缸之間的配合難免出現某種程度的卡滯，上述少量的運動冗余能夠提高曲柄圓滑塊機構的運動可靠性。本實用新型第二實施例提供一種采用分體式活塞桿的雙作用活塞。由于該活塞只有活塞桿與上述第一實施例不同，因此，僅對活塞桿的結構做出說明，請參看圖3，該圖為該第二實施例活塞所使用的活塞桿之一。 如圖3所示，該實施例提供的活塞的活塞桿由兩個圖3所示的活塞桿分體4組成。該活塞桿分體4的小頭和連桿部位和上述第一實施例相同,其另一端則為一個向外側開口的半圓孔4-1，該半圓孔4-1和另外一個相同的活塞桿的半圓孔4-1開口相對，能夠形成完整的圓滑塊容置孔。也就是說，該活塞的活塞桿從圓滑塊容置孔的直徑位置剖分開成為兩個活塞桿分體4。在所述活塞桿分體4的半圓孔兩側，設置有用于連接兩個活塞桿分體4的連接孔4-2，可以通過內螺紋或者螺栓等方式，將兩個活塞桿分體4牢固的連接在一起。該第二實施例提供的活塞，其活塞桿分體與通常的曲柄連桿機構的連桿幾乎完全相同，便于利用現有連桿的產能生產活塞桿。將上述實施例用于采用曲柄圓滑塊機構的內燃機上，即獲得本實用新型內燃機的實施例。將上述實施例用于采用曲柄圓滑塊機構的壓縮機上，即獲得本實用新型內燃機的實施例。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型基本原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種雙作用活塞，包括設置在兩端的第一活塞頭部和第二活塞頭部，以及連接兩個活塞頭部的活塞桿，其特征在于，所述活塞桿中部設置有圓滑塊容置孔，且該圓滑塊容置孔兩側不設置導向面。
2.根據權利要求I所述的雙作用活塞，其特征在于，所述活塞桿為分體式活塞桿。
3.根據權利要求2所述的雙作用活塞，其特征在于，所述活塞桿的剖分面位于所述圓滑塊容置孔的中部，該剖分面將所述圓滑塊容置孔分為上下兩個相對的半圓。
4.根據權利要求I所述的雙作用活塞，其特征在于，所述活塞桿的小頭開設有銷孔，活塞頭部對應開設有銷座，活塞桿和活塞頭部通過穿過上述銷孔和銷座的銷子相互可旋轉連接。
5.—種內燃機,其特征在于,使用如權利要求I-權利要求4任意一項所述的雙作用活塞。
6.一種壓縮機，其特征在于，使用如權利要求I-權利要求4任意一項所述的雙作用活塞。
專利摘要本申請?zhí)峁┮环N雙作用活塞，包括設置在兩端的第一活塞頭部和第二活塞頭部，以及連接兩個活塞頭部的活塞桿，所述活塞桿中部設置有圓滑塊容置孔，且該圓滑塊容置孔兩側不設置導向面。優(yōu)選的，所述活塞桿為分體式活塞桿。優(yōu)選的，所述活塞桿的小頭開始有銷孔，活塞頭部對應開設有銷座，活塞桿和活塞頭部通過穿過上述銷孔和銷座的銷子相互可旋轉連接。本申請同時提供使用上述雙作用活塞的內燃機和壓縮機。本申請?zhí)峁┑纳鲜鲭p作用活塞，其結構較現有曲柄圓滑塊機構中的雙作用活塞簡單，并對通用的曲柄連桿機構具有更好的繼承性，便于利用現有產能批量生產。
文檔編號F16J7/00GK202561025SQ20122019549
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權日2012年5月2日
發(fā)明者黎明, 黎正中 申請人:北京中清能發(fā)動機技術有限公司