大型二沖程柴油機制造技術

一種具備雙軸無連桿傳動機構的大型二沖程柴油機，其雙軸無連桿傳動機構由活塞、活塞桿、齒條、曲軸、滾輪、行架、導板、導塊、直軸、不完全齒輪、齒輪等組成。其特征在于：氣缸下方機體內設置有軸向平行的直軸和曲軸，直軸位于曲軸的上方并固定有不完全齒輪，相對于氣缸中心，直軸中心和曲軸中心均向曲軸旋轉方向的一側偏移，曲軸的曲柄銷上安裝有可繞其旋轉的滾輪；活塞保持密封滑動于氣缸中，活塞的下端固定著活塞桿，活塞桿的下端固定著齒條，齒條能與不完全齒輪嚙合，齒條的下端固定在行架的上方，行架軸向兩端固定有導塊，導塊能滑動于由導板垂直地固定在機架上構成的兩條導槽中，導塊對同一導槽中的各導板上的兩個相鄰導向面形成包容；機體外設置四個依次嚙合的、直徑及齒數相等或相同的齒輪，四個齒輪中中間的兩個安裝在機體上，另外兩個分別固定在直軸和曲軸上。其優點在于：作功時，在活塞的直線運動轉換成直軸或曲軸的旋轉運動過程中，獲得較高的轉換效率，導致熱能利用率大幅度提高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術提供一種大型二沖程柴油機，屬于柴油機機械

技術介紹
大型二沖程柴油機屬于活塞往復式發動機，一個完整的工作循環在曲軸旋轉360度內完成。這種柴油機的傳動機構是由活塞、活塞桿、十字頭、連桿、曲軸組成，活塞將燃料燃燒產生的壓力通過活塞桿推動十字頭在由導板組成的導槽中下移，十字頭通過連桿推動曲軸旋轉，使熱能轉化成機械能。該傳動機構在直線運動與旋轉運動的轉換過程中，轉換效率較低，導致大型二沖程柴油機熱能利用率較低。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是克服現有大型二沖程柴油機的缺點，提供一種大型二沖程柴油機，特別是一種具備雙軸無連桿傳動機構的大型二沖程柴油機。區別于現有技術，本專利技術提供的大型二沖程柴油機在于具備雙軸無連桿傳動機構，該雙軸無連桿傳動機構由活塞、活塞桿、齒條、行架、滾輪、曲軸、導板、導塊、直軸、不完全齒輪、齒輪等組成。其特征在于氣缸下方機體內設置有軸向平行的直軸和曲軸，直軸位于曲軸的上方并固定有不完全齒輪，相對于氣缸中心，直軸中心和曲軸中心均向曲軸旋轉方向的一側偏移，曲軸的曲柄銷上安裝有可繞其旋轉的滾輪；活塞保持密封滑動于氣缸中，活塞的下端固定著活塞桿，活塞桿的下端固定著齒條，齒條能與不完全齒輪嚙合，齒條的下端固定在行架的上方，行架的軸向兩端固定有導塊，導塊能滑動于由導板垂直地固定在機架上構成的兩條導槽中，導塊對同一導槽中的各導板上的兩個相鄰導向面形成包容；機體外設置四個依次嚙合的、直徑及齒數相等或相同的齒輪，四個齒輪中中間的兩個安裝在機體上，另外兩個分別固定在直軸和曲軸上。本專利技術的優點在于作功時，在活塞的直線運動轉換成直軸或曲軸的旋轉運動過程中，獲得較高的轉換效率，導致熱能利用率大幅度提高。附圖說明圖1是雙軸無連桿傳動機構當其活塞處于上止點時的徑向結構示意圖。圖2是圖1中A-A的剖視圖。圖3是圖2中A的放大圖。圖4是圖2中B-B的剖視圖。圖5是雙軸無連桿傳動機構中直軸的軸承座與機架之間的結構示意圖。圖6是雙軸無連桿傳動機構當其活塞處于上止點時，曲軸、滾輪及行架之間的軸向結構示意圖。圖7是雙軸無連桿傳動機構中曲軸及直軸在機體外的傳動示意圖。圖8是雙軸無連桿傳動機構中齒條開始作用于不完全齒輪時，滾輪與行架之間的位置示意圖。圖9是雙軸無連桿傳動機構中齒條與不完全齒輪處于嚙合結束時，滾輪與行架之間的位置示意圖。圖10是雙軸無連桿傳動機構中滾輪開始作用于行架時，齒條與不完全齒輪之間的位置示意圖。圖11是雙軸無連桿傳動機構中曲軸旋轉270度時，滾輪與行架之間及齒條與不完全齒輪之間的位置示意圖。圖12是雙軸無連桿傳動機構中曲軸旋轉至點火提前角時，滾輪與行架之間及齒條與不完全齒輪之間的位置示意圖。圖中1.汽缸，2.機體，3.直軸，4.曲軸，5.不完全齒輪，6.曲柄銷，7.滾輪，8.活塞，9.活塞桿，10.齒條，11.行架，12.導塊，13.導板，14.導槽，15.機架，16.齒輪，17.法蘭，18.螺栓，19.填料函，20.軸承座，21.機座，22.雙頭螺栓，23.貫穿螺栓，24.加強板，25.螺母，26.曲柄臂，圖中箭頭表示運動方向。具體實施例圖1至圖7給出了本專利技術具備的雙軸無連桿傳動機構的一個實施例圖中氣缸I下方的機體2內設置有軸向平行的直軸3和曲軸4，直軸3的軸承座20固定在機架15上，直軸3上固定有不完全齒輪5，直軸3的下方是安裝在機座21上的曲軸4 ;曲軸4的曲柄銷6上通過螺栓18安裝有組合式的、可繞曲柄銷6旋轉的滾輪7 ;相對于氣缸I的中心，直軸3的中心和曲軸4的中心均向曲軸4旋轉方向的一側偏移；活塞8設置在并保持密封滑動于氣缸I中，活塞8的下端通過法蘭17固定著活塞桿9，活塞桿9的下端通過內螺紋固定著齒條10，齒條10能與不完全齒輪5嚙合，齒條10的下端通過內螺紋固定在行架11的上方，行架11的軸向兩端的上部和下部各套裝有中空結構的導塊12，并由不少于一個的螺栓18和螺母25固定，導塊12能滑動于由四條導板13通過多個雙頭螺栓22和螺母25垂直地固定在機架15上構成的兩條導槽14中，導塊12對同一導槽14中的各導板13上的兩個相鄰導向面形成包容；機體2外設置有四個依次嚙合的、直徑及齒數相等或相同的齒輪16，四個齒輪16中中間的兩個安裝在機體2上，另外兩個分別固定在直軸3和曲軸4上。同時結合圖12，為減少提前點火后曲軸4受到的阻力，從點火提前角開始，至行架11的底部不再作用于滾輪7時，滾輪7在行架11的底部所滾動過的一段為弧形，該段弧的圓周為滾輪7繞曲軸4的中心旋轉所形成的外圓。圖7至圖12給出了上述實施例的部分工作過程，同時再結合圖1至圖6，簡單地概括上述實施例的工作原理和工作過程齒輪16使直軸3和曲軸4的旋轉方向相反，且旋轉一周的時間相同。汽缸I作用于活塞8及導板13作用于導塊12使活塞8、活塞桿9、齒條10及行架11始終處于上下垂直運動狀態。滾輪7可減少曲柄銷6與行架11底部之間的摩擦。在慣性的作用下，曲軸4越過中心線后，活塞8受到燃料燃燒產生的壓力向下移動，，依次通過活塞桿9、齒條10推動行架11下移，行架11的底部作用于滾輪8使曲軸4旋轉，此時受到曲軸4的反作用力，活塞2緩慢下移，有利于燃料的充分燃燒；在齒條10與不完全齒輪5嚙合后，滾輪7脫離行架11的底部，活塞8快速下移推動不完全齒輪10旋轉，并通過直軸3及齒輪16使曲軸4旋轉至180度，此后，在慣性的作用下，曲軸4開始向上旋轉一定的角度至齒條10與不完全齒輪5之間的嚙合結束，此時，齒條10與不完全齒輪5處于非嚙合狀態；曲軸4繼續旋轉一定的角度，曲柄銷6上的滾輪7開始作用于行架11的底部，推動行架11及齒條10、活塞桿9、活塞8向上移動,到達點火提前角后，曲軸4繼續向上旋轉，但行架11及齒條10、活塞桿9、活塞8處于靜止狀態；在曲軸4旋轉360度時完成一個工作循環。上述實施例及其工作原理和工作過程，僅限于本專利技術具備的的雙軸無連桿傳動機構的主要技術特征范圍內，對于大型二沖程柴油機的其他工作過程，由于與本專利技術具備的的雙軸無連桿傳動機構的主要技術特征無關，所以未作陳述，同樣，與本專利技術具備的雙軸無連桿傳動機構的主要技術特征無關的零部件，圖中未示出。現有的大型二沖程柴油機采用的活塞、活塞桿、十字頭、連桿、曲軸組成的傳動機構，受機體的高度限制，連桿不能過長，在活塞的直線運動與曲軸的旋轉運動轉換過程中，轉換效率只有約60 %，特別在作功沖程中，活塞越靠近上止點轉換效率就越低，導致熱能利用率較低。對于直線運動與旋轉運動的轉換，齒輪與齒條構成的傳動機構的轉換效率高達90%以上，但該機構至今未應用到柴油機中，主要原因是難以在較高的轉換頻率中準確地嚙合，以及不利于柴油機的提前點火及點火后的充分燃燒。顯然，本專利技術具備的雙軸無連桿傳動機構不但保留了齒輪、齒條組成的傳動機構及活塞、活塞桿、十字頭、連桿、曲軸組成的傳動機構的優點，而且克服后者的缺點在作功沖程中，活塞仍處于較高的位置、缸內壓力較大時，通過齒條推動不完全齒輪旋轉，獲得較高轉換效率，熱能利用率大幅提高。在齒條與不完全齒輪嚙合前，通過曲軸的作用，能實施提前點火以及有利于點火后的充分燃燒，也使齒條與不完全齒輪的嚙合更準確。相對于現有的帶十字頭大型二沖程柴油機，本專利技術提供的具備雙軸無本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種大型二沖程柴油機，具備雙軸無連桿傳動機構，其特征在于：氣缸下方機體內設置有軸向平行的直軸和曲軸，直軸位于曲軸的上方并固定有不完全齒輪，相對于氣缸中心，直軸中心和曲軸中心均向曲軸旋轉方向的一側偏移，曲軸的曲柄銷上安裝有可繞其旋轉的滾輪；活塞保持密封滑動于氣缸中，活塞的下端固定著活塞桿，活塞桿的下端固定著齒條，齒條能與不完全齒輪嚙合，齒條的下端固定在行架的上方，行架軸向兩端固定有導塊，導塊能滑動于由導板垂直地固定在機架上構成的兩條導槽中，導塊對同一導槽中的各導板上的兩個相鄰導向面形成包容；機體外設置四個依次嚙合的、直徑及齒數相等或相同的齒輪，四個齒輪中中間的兩個安裝在機體上，另外兩個分別固定在直軸和曲軸上。

【技術特征摘要】
1.一種大型二沖程柴油機，具備雙軸無連桿傳動機構，其特征在于氣缸下方機體內設置有軸向平行的直軸和曲軸，直軸位于曲軸的上方并固定有不完全齒輪，相對于氣缸中心，直軸中心和曲軸中心均向曲軸旋轉方向的一側偏移，曲軸的曲柄銷上安裝有可繞其旋轉的滾輪；活塞保持密封滑動于氣缸中，活塞的下端固定著活塞桿，活塞桿的下端固定著齒條，齒條能與不完全齒輪嚙合，齒條的下端固定在行架的上方，行架軸向兩端固定有導塊，導塊能滑動...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬淑芬，
申請(專利權)人：馬淑芬，
類型：發明
國別省市：