[其他]旋转动能直接转换的冲击机构

说明书

本发明设及一种旋转动能直接转换的冲击机构，也可称为曲柄滑块与曲柄导杆自行互换机构。

在现今的人类生产活动中，冲击机具是必不可少的，然而现有的冲击机具的机械效率却低的惊人，比如风动凿岩机，风动碎石机的系统效率只达到百分之二、三，但人们还必须使用这些机械，因现有的技术中作为冲击机具的核心-冲击机构，无论怎么分类其基本原理都是靠弹簧释放，即气体弹簧或固体弹簧的能量释放而获冲击功的，这种原理本身就限制了机械的效率，因动力是先对弹簧作功然后再靠弹簧能量释放而转变冲击功，这必然要有二次能量损失。况且，这种弹簧释放型冲击机构其能量转换效率又这么低，再加能量的输送损失，比如风动冲击机具中压缩空气的输送损失是相当大的，还有庞大的空气压缩机站的投资建设，这些相对其它技术从经济效益上讲都应是落后的。国内外现发展的液压冲击机构其原理也是先对弹簧作功，然后再靠弹簧释放而转变为冲击功，这样其机械效率也不能很高，冲击速度的提高也很困难。

本发明的目的就是要提供一种旋转动能直接转换的冲击机构或者也可称为曲柄滑块与曲柄导杆自行互换机构来取代现有的冲击机具的技术其技术特征在于：把旋转动能直接通过刚性机构转变为冲击功，而不是通过弹簧的二次能量转换获得，这样其机械效率无论从机具本身讲还是整个系统效率讲都远远高于现有冲击机具技术，另由于“可操纵的摩擦角自锁离合器”（中国专利申请号：85107370）的发明，解决了冲击速度的提高与冲击频率降低的矛盾，这将使多年人们努力从事于解决的从提高冲击速度来降低冲击质量的研究课题得以解决。手持式冲击机具也会远远突破现有的6～12公斤·米的范围。

发明是这样实现的：在曲柄滑块机构中，曲柄与连杆还通过一滑块结合，曲柄与连杆在铰接副中，各自是缺圆或其一是缺圆，由于在运动中曲柄与连杆在铰接副中有相对的角位移或可通过另外机构控制其产生角位移，因此可以实现曲柄与连杆运动到某个位置时脱离铰接，又由于曲柄与连杆还通过滑块结合，所以该机构即换变为类似曲柄导杆机构，但该机构的自由度数已不是1而是2，这样滑块对冲击物的冲击反力已不会对刚性机构产生破坏的作用，从而实现了旋转动能直接转变为冲击功的实施应用。另曲柄与连杆脱离铰接后，还以机构自由度数为2的曲柄导杆机构相关运转，所以机构在运转到某个位置时曲柄与连杆还能自行再次铰接而成为曲柄滑块机构。

本发明的基本原理及具体结构特征通过以下的附图及实施例详细说明

以下通过示意图1～6说明：

该机构有曲柄〔5〕，连杆〔2〕，滑块〔1〕，滑块〔4〕，连杆〔2〕与滑块〔1〕铰接，曲柄〔5〕与连杆〔2〕通过滑块〔4〕结合，滑块〔4〕随曲柄〔5〕回转，并可以在连杆〔2〕的滑道N中往复运动曲柄〔5〕与连杆〔2〕间还有一个可以把二者铰接的铰接副，如果曲柄〔5〕与连杆〔2〕分别以铰接轴〔3〕和铰接套〔6〕构成铰接副，那么其铰接轴〔3〕与铰接套〔6〕各自是缺圆结构或铰接套〔6〕是缺圆结构，其铰接套〔6〕的缺圆开口H至少是一个并大于铰接轴〔3〕的缺圆最窄处l;如铰接轴〔3〕是整圆，其铰接套〔6〕的缺圆开口H至少要大于整圆的一半。铰接轴〔3〕或铰接套〔6〕相对曲柄〔5〕或连杆〔2〕是固结的;或是运动的，这种运动可以通过一个机构控制。

结合图7给出的铰接轴〔3〕或铰接套〔6〕（附图未画出）相对曲柄〔5〕的运动，是铰接轴〔3〕或铰接套〔6〕相对自身的轴线以一定的偏心距e伸入列凸轮槽〔26〕中，其偏心距e即是凸轮的摆杆长，凸轮〔26〕与以l长为摆动从动件构成的凸轮机构，控制铰接轴〔3〕或铰接套〔6〕相对曲柄〔5〕绕自身轴线回转。图7给出的是以e为偏心的轴〔27〕与铰接轴〔3〕固结。图8是凸轮〔26〕运动、受力图。

图9、10给出的铰接轴〔3〕和铰接套〔6〕相对曲柄〔5〕和连杆〔2〕是固结的。图11是固结连杆〔2〕主视图;图12是图11的A-A剖视;图13是图11的B-B剖视;图14是图10的A-A剖视。该机构的运动特征图15～19说明：该机构有两个连杆，即大连杆〔2〕和小连杆〔2′〕，它们以同一轴线铰接在滑块〔1〕中，相应在同一曲柄〔5〕上有两个铰接副与连杆〔2〕和连杆〔2′〕可以分别铰接，小连杆〔2′〕与曲柄〔5〕的铰接副对曲柄〔5〕回转中心轴线的距离，等于曲柄〔5〕以滑块〔1〕运动方向线（该方向线是通过曲柄〔5〕回转中心）为起点，旋转 (π)/2 角度驱动滑块〔1〕所行程的二分之一。大小连杆铰接副与曲柄〔5〕构成的曲柄轴线只是一条曲线。

以上叙述了本发明的组成及具体结构特征，本发明的应用方法以下给予叙述。