單缸內(nèi)燃機(jī)及其平衡機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種單缸內(nèi)燃機(jī)及其平衡機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]單缸內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力，往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力會(huì)造成內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)，使內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡。為此，需要在單缸內(nèi)燃機(jī)中設(shè)置用來平衡往復(fù)慣性力、旋轉(zhuǎn)慣性力的平衡機(jī)構(gòu)。
[0003]現(xiàn)有單缸內(nèi)燃機(jī)的一種用來平衡往復(fù)慣性力的平衡機(jī)構(gòu)為單軸平衡機(jī)構(gòu)。在單缸內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，該單軸平衡機(jī)構(gòu)只能平衡單缸內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的一階往復(fù)慣性力，而不能平衡單缸內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的二階往復(fù)慣性力。因此，目前單缸內(nèi)燃機(jī)在工作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)仍然得不到有效的控制，影響了單缸內(nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)。
[0004]現(xiàn)有單缸內(nèi)燃機(jī)的另一種用來平衡往復(fù)慣性力的平衡機(jī)構(gòu)為雙軸平衡機(jī)構(gòu)。雙軸平衡機(jī)構(gòu)能夠平衡單缸內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的一階往復(fù)慣性力、以及二階往復(fù)慣性力，但是，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、占用空間非常大，因而在單缸內(nèi)燃機(jī)中很少使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的問題是:現(xiàn)有單缸內(nèi)燃機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)要么只能夠平衡單缸內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的一階往復(fù)慣性力、而不能平衡單缸內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的二階往復(fù)慣性力，要么結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種單缸內(nèi)燃機(jī)的平衡機(jī)構(gòu)，包括:
[0007]設(shè)有第一通孔的旋轉(zhuǎn)塊，包括可拆卸固定連接的第一、二旋轉(zhuǎn)分塊，所述第一、二旋轉(zhuǎn)分塊圍成所述第一通孔；
[0008]偏心件，包括:
[0009]設(shè)有第二通孔的本體，所述本體可轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在旋轉(zhuǎn)塊外，所述第一、二通孔的中軸線平行；
[0010]兩根振蕩桿，沿所述本體徑向位于本體的兩側(cè)，并與本體固定設(shè)置。
[0011]可選的，還包括:位于所述第一通孔內(nèi)的弧形第一、二軸瓦，所述第一軸瓦與第一旋轉(zhuǎn)分塊的孔壁固定設(shè)置，所述第二軸瓦與第二旋轉(zhuǎn)分塊的孔壁固定設(shè)置。
[0012]可選的，還包括:環(huán)形件，與所述旋轉(zhuǎn)塊的外周面過盈配合。
[0013]可選的，還包括:設(shè)于所述第二通孔的環(huán)形軸瓦，與所述第二通孔過盈配合。
[0014]可選的，還包括:配重塊，在所述本體的軸向一側(cè)與所述本體固定設(shè)置。
[0015]可選的，所述配重塊的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)配重塊沿本體軸向位于本體的兩側(cè)。
[0016]可選的，所述配重塊與本體螺栓連接。
[0017]可選的，所述旋轉(zhuǎn)塊的質(zhì)心與第二通孔的中軸線重合。
[0018]另外，本發(fā)明還提供了一種單缸內(nèi)燃機(jī)，包括:
[0019]曲軸，具有連桿頸和兩個(gè)偏心軸頸，所述兩個(gè)偏心軸頸沿曲軸軸向關(guān)于連桿頸對(duì)稱設(shè)置，且所述連桿頸、偏心軸頸的中心線沿曲軸徑向位于曲軸的中心線的兩側(cè)；
[0020]上述任一所述的平衡機(jī)構(gòu)，數(shù)量為兩個(gè)，分別通過所述第一通孔套設(shè)在所述兩個(gè)偏心軸頸上；
[0021]設(shè)于缸壁上的四個(gè)導(dǎo)向孔，兩個(gè)所述平衡機(jī)構(gòu)的振蕩桿分別位于四個(gè)導(dǎo)向孔內(nèi)，并可沿導(dǎo)向孔作往復(fù)直線移動(dòng)；
[0022]連桿，套設(shè)在所述連桿頸上；
[0023]活塞，與所述連桿的一端連接；
[0024]MR = me, R/L = e/1, M為內(nèi)燃機(jī)的往復(fù)質(zhì)量，R為曲拐半徑，m為兩個(gè)所述平衡機(jī)構(gòu)質(zhì)量之和，e為偏心軸頸的中心線與曲軸的中心線之間的距離，L為連桿長(zhǎng)度，I為第一通孔的中軸線與第二通孔的中軸線之間的距離。
[0025]可選的，所述旋轉(zhuǎn)塊被曲軸上兩個(gè)沿軸向間隔排列的凸肩阻擋。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027]單缸內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡機(jī)構(gòu)中的旋轉(zhuǎn)塊繞偏心軸頸轉(zhuǎn)動(dòng)，且旋轉(zhuǎn)塊會(huì)以沿徑向位于旋轉(zhuǎn)塊兩側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)向孔的連線為中心，在第二通孔內(nèi)作左右擺動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)振蕩桿在導(dǎo)向孔內(nèi)作往復(fù)直線移動(dòng)。由于MR = me, R/L = e/1, M為內(nèi)燃機(jī)的往復(fù)質(zhì)量，R為曲拐半徑，m為兩個(gè)所述平衡機(jī)構(gòu)質(zhì)量之和，e為偏心軸頸的中心線與曲軸的中心線之間的距離，L為連桿長(zhǎng)度，I為第一通孔的中軸線與第二通孔的中軸線之間的距離，使得單缸內(nèi)燃機(jī)的一、二階往復(fù)慣性力均得到平衡。另外，與現(xiàn)有單軸平衡機(jī)構(gòu)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的平衡機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中單缸內(nèi)燃機(jī)的軸向剖面示意圖；
[0029]圖2是圖1所示單缸內(nèi)燃機(jī)中曲軸的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖3是圖1所示單缸內(nèi)燃機(jī)中平衡機(jī)構(gòu)的立體分解圖；
[0031]圖4是圖1所示單缸內(nèi)燃機(jī)中平衡機(jī)構(gòu)沿曲軸軸向的側(cè)視圖；
[0032]圖5是沿圖1中AA剖面的截面圖；
[0033]圖6是圖3所示平衡機(jī)構(gòu)中旋轉(zhuǎn)塊的立體分解圖；
[0034]圖7是本發(fā)明中單缸內(nèi)燃機(jī)的往復(fù)慣性力的平衡原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0036]結(jié)合圖1至圖2所示，本實(shí)施例的單缸內(nèi)燃機(jī)包括:
[0037]曲軸I，具有連桿頸10和兩個(gè)偏心軸頸11，兩個(gè)偏心軸頸11沿曲軸I軸向關(guān)于連桿頸10對(duì)稱設(shè)置，連桿頸10的中心線O1、偏心軸頸11的中心線O2沿曲軸I徑向位于曲軸I的中心線O3的兩側(cè)；
[0038]兩個(gè)平衡機(jī)構(gòu)2，分別套設(shè)在兩個(gè)偏心軸頸11上；
[0039]設(shè)于缸壁上的四個(gè)導(dǎo)向孔3，其中兩個(gè)導(dǎo)向孔3位于連桿頸10的軸向一側(cè)，另外兩個(gè)導(dǎo)向孔3位于連桿頸10的軸向另一側(cè)，位于連桿頸10軸向同一側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)向孔3沿曲軸I徑向位于曲軸I的兩側(cè)；
[0040]連桿4，套設(shè)在連桿頸10上；
[0041]活塞5，與連桿4的一端連接。
[0042]結(jié)合圖3至圖5所示，平衡機(jī)構(gòu)2包括:設(shè)有第一通孔200的旋轉(zhuǎn)塊20。旋轉(zhuǎn)塊20包括可拆卸固定連接的第一旋轉(zhuǎn)分塊201、第二旋轉(zhuǎn)塊202，第一旋轉(zhuǎn)分塊201、第二旋轉(zhuǎn)塊202圍成第一通孔200。
[0043]在本實(shí)施例中，第一旋轉(zhuǎn)分塊201與第二旋轉(zhuǎn)塊202通過兩個(gè)螺栓28進(jìn)行螺栓連接。在將平衡機(jī)構(gòu)2安裝在曲軸上時(shí)，先將第一旋轉(zhuǎn)分塊201、第二旋轉(zhuǎn)塊202貼合在偏心軸頸11的圓周面上，再利用螺栓28將第一旋轉(zhuǎn)分塊201與第二旋轉(zhuǎn)塊202固定在一起。
[0044]結(jié)合圖1和圖2所示，偏心軸頸11穿過旋轉(zhuǎn)塊20的第一通孔200。在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)塊20被曲軸I上兩個(gè)沿軸向間隔排列的凸肩12阻擋，防止單缸內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)旋轉(zhuǎn)塊20會(huì)沿曲軸I軸向移動(dòng)。
[0045]繼續(xù)結(jié)合圖3至圖5所示，平衡機(jī)構(gòu)2還包括:偏心件21。偏心件21包括本體211和兩根振蕩桿212，本體211設(shè)有第二通孔210，并可轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在旋轉(zhuǎn)塊20外，第一通孔200、第二通孔210的中軸線平行，但不重合。兩根振蕩桿212沿本體211徑向位于本體211的兩側(cè)，并與本體211固定設(shè)置。每根振蕩桿212可沿導(dǎo)向孔3作往復(fù)直線移動(dòng)。
[0046]如圖5所示，單缸內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，平衡機(jī)構(gòu)2中的偏心塊20繞偏心軸頸11轉(zhuǎn)動(dòng)，且旋轉(zhuǎn)塊20會(huì)以沿徑向位于旋轉(zhuǎn)塊20兩側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)向孔3的連線L為中心，在第二通孔210內(nèi)沿第二通孔210的周向方向B作左右擺動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)振蕩桿212在導(dǎo)向孔3內(nèi)作往復(fù)直線移動(dòng)。在曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，會(huì)帶動(dòng)活塞作往復(fù)直線