用于自由活塞發動機的活塞的制作方法
【專利摘要】本發明涉及用于自由活塞發動機的活塞，包括氣缸活塞、液壓缸活塞和螺接在液壓缸活塞外端上的防撞桿，所述的氣缸活塞和液壓缸活塞之間通過一偏心桿及柔性組件構成偏軸心連接。即所述的偏心桿的一端插置固定在氣缸活塞內底部的凸臺上與氣缸活塞呈可拆式偏軸心連接，其另一端通過所述的柔性組件與液壓缸活塞呈可拆式同軸心固定連接。本發明活塞能夠自動適應發動機氣缸與液壓缸的同軸度偏差及防止活塞在工作過程中旋轉。
【專利說明】用于自由活塞發動機的活塞
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于自由活塞發動機的活塞，特別涉及一種適用于二沖程回流掃氣自由活塞發動機的活塞。
【背景技術】
[0002]自由活塞發動機與常規發動機相比，最大的特征是沒有曲柄連桿機構，則其活塞成為最主要的運動部件。對于二沖程回流掃氣式液壓自由活塞發動機，活塞一端受氣體作用力，一端受液壓油作用力，同時還受重力及摩擦阻力，活塞在以上力的合力作用下作往復運動。在理論上發動機的氣缸與液壓缸的軸線應該同軸，但由于零部件加工及裝配過程存在偏差，不能嚴格保證同軸，因此設計的活塞必須能自動適應發動機氣缸與液壓缸的同軸度的偏差。二沖程回流掃氣發動機，其活塞或活塞環在工作過程中不能繞軸線旋轉，因此活塞或活塞環應具有防轉能力。而目前的自由活塞，其氣缸活塞和液壓缸活塞是剛性連接，不能有效地實現較理想的工作狀態。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是為了克服目前自由活塞發動機的活塞存在的上述缺陷，提出一種改進的用于自由活塞發動機的活塞，能夠自動適應發動機氣缸與液壓缸的同軸度偏差及防止活塞在工作過程中旋轉。
[0004]本發明用于自由活塞發動機的活塞，包括氣缸活塞、液壓缸活塞和螺接在液壓缸活塞外端上的防撞桿，所述的氣缸活塞和液壓缸活塞之間通過一偏心桿及柔性組件構成偏軸心連接。
[0005]即所述的偏心桿的一端插置固定在氣缸活塞內底部的凸臺上與氣缸活塞呈可拆式偏軸心連接，其另一端通過所述的柔性組件與液壓缸活塞呈可拆式同軸心固定連接。
[0006]所述的柔性組件由橡膠柱和分別套置在其兩端的桶狀組件構成，通過該兩個組件分別與液壓缸活塞和偏心桿相螺接。
[0007]將本發明之活塞裝入發動機后，當活塞受到擾動有旋轉運動趨勢時，由于活塞的氣缸活塞與液壓缸活塞不同軸，則機體和液壓缸將會阻礙活塞的旋轉運動，實現活塞防轉的效果。
[0008]由于本發明活塞的氣缸活塞和液壓缸活塞采用柔性組件連接，在允許的變形范圍內時，其柔性組件中的橡膠柱可以沿軸向和周向自由變化，一旦氣缸與液壓缸的軸線有超出預定的偏差量時，則柔性組件可自動彌補偏差。
[0009]因此，本發明提出的活塞設計方案，能夠自動適應發動機氣缸與液壓缸的同軸度偏差及防止活塞在工作過程中旋轉。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是一種用于自由活塞發動機的活塞結構示意圖；[0011]圖2是圖1中所示氣缸活塞I的結構示意圖；
[0012]圖3是圖2的側視圖；
[0013]圖4是圖1中所示偏心桿5的結構示意圖；
[0014]圖5是圖5的側視圖；
[0015]圖6是圖1中所示桶狀組件7的結構示意圖；
[0016]圖7是圖1中所示桶狀組件9的結構示意圖；
[0017]圖8是圖1中所示壓板3的結構示意圖；
[0018]圖9是圖1中所示液壓缸活塞10的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖給出的實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0020]參照圖1至8, —種用于自由活塞發動機的活塞,包括氣缸活塞1、液壓缸活塞10和螺接在液壓缸活塞10外端上的防撞桿11，所述的氣缸活塞I和液壓缸活塞10之間通過一偏心桿5及柔性組件6構成偏軸心連接。
[0021]所述的偏心桿5的一端插置固定在氣缸活塞I內底部的凸臺1.1上與氣缸活塞I呈可拆式偏軸心連接，其另一端通過所述的柔性組件6與液壓缸活塞10呈可拆式同軸心固定連接。
[0022]所述的偏心桿5與氣缸活塞底部凸臺1.1的插接軸面上和氣缸活塞底部凸臺1.1止口上設有相對應的安裝定向平面(A)，并由軸用彈性擋圈2和通過緊固螺釘設置在氣缸活塞底部凸臺止口 1.1上的壓板3將偏心桿5固定。
[0023]所述的柔性組件6由硬度為HS60-HS80的橡膠柱8和分別套置在其兩端的桶狀組件7和9構成，通過該兩個組件7和9分別與液壓缸活塞10和偏心桿5相螺接。
[0024]所述的氣缸活塞I的頂部為ω型燃燒室1.2，在氣缸活塞前、后端的外壁上分別設有四道氣環安裝環槽1.3和兩道油環安裝環槽1.4，且油環安裝環槽1.4內均布有潤滑油油孔 1.5。
[0025]如圖9所示，所述的液壓缸活塞10具有兩個工作段，在每個工作段上分別設有導向環槽10.1和密封環槽10.2。
[0026]因為本發明活塞的氣缸活塞I與液壓缸活塞10是偏心結構，則發動機氣缸與液壓缸也應該是偏心安裝，且與活塞的偏心方向一樣。由于活塞兩端受到的壓力較大，則偏心量D應該盡量小，其大小和偏差方向根據活塞兩端所受的力及重力和摩擦阻力計算確定。
【權利要求】
1.一種用于自由活塞發動機的活塞，包括氣缸活塞(I)、液壓缸活塞(10)和螺接在液壓缸活塞(10)外端上的防撞桿(11)，其特征在于:所述的氣缸活塞(I)和液壓缸活塞(10)之間通過一偏心桿(5)及柔性組件(6)構成偏軸心連接。
2.根據權利要求1所述的用于自由活塞發動機的活塞，其特征在于:所述的偏心桿(5)的一端插置固定在氣缸活塞(I)內底部的凸臺(1.1)上與氣缸活塞(I)呈可拆式偏軸心連接，其另一端通過所述的柔性組件(6)與液壓缸活塞(10)呈可拆式同軸心固定連接。
3.根據權利要求2所述的用于自由活塞發動機的活塞，其特征在于:所述的偏心桿(5)與氣缸活塞底部凸臺(1.1)的插接軸面上和氣缸活塞底部凸臺(1.1)止口上設有相對應的安裝定向平面(A)，并由軸用彈性擋圈(2)和通過緊固螺釘設置在氣缸活塞底部凸臺止口(1.1)上的壓板(3)將偏心桿(5)固定。
4.根據權利要求2所述的用于自由活塞發動機的活塞，其特征在于:所述的柔性組件(6)由橡膠柱(8)和分別套置在其兩端的桶狀組件(7和9)構成，通過該兩個組件(7和9)分別與液壓缸活塞(10)和偏心桿(5)相螺接。
5.根據權利要求1所述的用于自由活塞發動機的活塞，其特征在于:所述的氣缸活塞(I)的頂部為ω型燃燒室(1.2)，在氣缸活塞前、后端的外壁上分別設有四道氣環安裝環槽(1.3)和兩道油環安裝環槽(1.4)，且油環安裝環槽(1.4)內均布有潤滑油油孔(1.5)。
6.根據權利要求1所述的用于自由活塞發動機的活塞，其特征在于:所述的液壓缸活塞(10)具有兩個工作段，在每個工作段上分別設有導向環槽(10.1)和密封環槽(10.2)。
【文檔編號】F02F3/00GK103511120SQ201310432230
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年9月22日 優先權日:2013年9月22日
【發明者】袁兆成, 馬家義, 李振信, 李鵬 申請人:吉林大學