CN101865268B - 一种曲柄圆滑块机构及其曲轴、应用该机构的设备 - Google Patents

Abstract

一种曲柄圆滑块机构，包括圆滑块、往复运动件、曲轴以及机架；所述曲轴包括位于两端的曲柄和位于两曲柄之间的主轴颈，曲柄和主轴颈具有共同的旋转轴，该轴为曲轴旋转轴；两同轴的曲柄销分别由该主轴颈两端面伸出，并延伸至两曲柄朝向主轴颈端面；两曲柄销的轴线偏离曲轴旋转轴的距离为e；圆滑块具有偏心圆孔；在每一曲柄销上均套接有两个相位差呈180度且固为一体的圆滑块，相邻主轴颈的两圆滑块具有相同的相位；往复运动件设置于机架上的导轨中；每一圆滑块均可旋转的设置于一往复运动件的圆滑块容置孔中；相位相同的圆滑块对应的往复运动件的导轨平行；相位差呈180度的圆滑块对应的往复运动件的导轨相互垂直。本发明的机构可提高曲轴抗弯曲变形的能力，进而可有效提高该机构的稳定性。本发明另外提供一种该曲柄圆滑块机构的曲轴以及应用该机构的设备。

Description

一种曲柄圆滑块机构及其曲轴、应用该机构的设备

技术领域

本发明涉及往复运动与旋转运动的相互转换的机构，具体涉及曲柄圆滑块机构。本发明同时涉及一种该曲柄圆滑块机构的曲轴以及应用该机构的设备。

背景技术

在传统的内燃机和压缩机中，通过曲柄连杆机构实现活塞的往复运动与曲轴的旋转运动之间的转换。然而，由于连杆的存在，曲柄连杆机构的内燃机和压缩机具有体积庞大、笨重、平衡性能差等缺点。

为解决上述问题，审定公告日为1988年1月13日、公告号为CN85100358B的中国专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式内燃机”。审定公告日为1988年12月14日、公告号为CN85100359B的中国专利公开了一种“曲柄圆滑块往复活塞式压缩机”。所述中国专利公开的内燃机和压缩机中，用曲柄圆滑块机构取代了曲柄连杆机构，作为往复运动与旋转运动转换的机构。其中，在曲柄圆滑块机构中，包括圆滑块、活塞以及曲轴；圆滑块上设置有偏心圆孔；在活塞的活塞座上设置有圆滑块容置孔。装配时，将圆滑块可旋转的设置于所述的圆滑块容置孔中；曲轴的曲柄销可旋转的装配于所述的偏心圆孔中。

下面以内燃机为例，说明上述曲柄圆滑块机构的工作方式。工作时，燃烧室中的燃烧气体膨胀推动活塞运动，通过活塞带动设置于其中的圆滑块做往复运动，而圆滑块在所述活塞中同时做旋转运动，所述往复运动与旋转运动的合成使得圆滑块上的偏心圆孔的中心轴线绕曲轴的中心轴线做旋转运动；而所述偏心圆孔的中心轴线与曲轴的曲柄销的轴线重合，从而可实现活塞的往复运动到曲轴的旋转运动的转换。压缩机工作时，过程刚好相反。

在上述的中国专利公开的技术方案中，需要采用一个内齿轮传动副结构，解决活点的问题。然而，该结构仅适用于单缸机，且该动平衡性能不够理想。

基于此，授权公告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067741C的中国专利公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”，该内燃机中，通过两个相位差呈180度设置的圆滑块组成圆滑块组，两个圆滑块分别置于往复运动方向相互垂直的往复运动件中。工作时，相互垂直的往复运动件可相互克服活点问题，且可以将各自的往复惯性力转化成为离心惯性力，从而便于对其进行平衡。具有更好的平衡效果。

授权公告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067742C的中国专利公开了一种“曲柄多圆滑块往复活塞式内燃机”，该内燃机中，具有三个圆滑块，相邻圆滑块相位差也呈180度，从而形成位于中间圆滑块分别与位于两端圆滑块呈180度相位差，而位于两端两圆滑块相位相同的圆滑块组。相位相同的圆滑块置于往复运动方向平行的往复运动件中，而相位差呈180度的圆滑块分别置于往复运动方向垂直的往复运动件中。

对于三圆滑块的圆滑块组的机构，也可以可将相互垂直的往复惯性力转化为离心惯性力并可以克服单圆滑块机构的活点问题。而且，三圆滑块组的机构相对于双圆滑块组的机构，还可以平衡往复惯性力矩，具有更好的平衡效果。

然而，由于在三圆滑块组的机构中，在单拐曲轴上设置三个圆滑块，这使得单拐曲轴的曲柄销的跨度较大。将该机构应用于内燃机或者压缩机时，会造成曲柄销弯曲变形。特别是随着内燃机的强化程度不断提高，作用于活塞上的气体压力越来越大，而采用增压、中冷、高压共轨等技术的柴油内燃机最大爆发压力更大、转速也更高，活塞承受的压力以及该活塞的往复惯性力均会作用于曲轴的曲柄销上，特别是动平衡滑块的质量是两个活塞质量之和，其产生的往复惯性力更大，这更加剧了曲柄销的弯曲变形。而通过加大曲柄销直径的方法提高曲柄销的强度，又由于受曲柄销与圆滑块、活塞的配合关系的限制以及整个机构整体质量的限制而难以实施。从而限制了三圆滑块的曲柄圆滑块机构在高强度需求的内燃机以及压缩机等设备上的应用。

发明内容

本发明提供一种曲柄圆滑块机构，以解决现有三圆滑块的曲柄圆滑块机构的曲柄销弯曲变形的问题。本发明另外提供一种该曲柄圆滑块机构的曲轴以及应用该机构的设备。

本发明的提供一种曲柄圆滑块机构，包括圆滑块、往复运动件、曲轴以及支撑该机构的机架；

所述曲轴包括位于两端的曲柄以及位于两曲柄之间的主轴颈，所述曲柄以及主轴颈具有共同的旋转轴，该旋转轴即为曲轴旋转轴，所述曲柄以及主轴颈可旋转的支撑于机架上；两曲柄销分别由该主轴颈的两相对端面延伸而出，并延伸至所述两曲柄朝向主轴颈端面，与所述曲柄固定连接；所述的两曲柄销具有共同且平行于所述曲轴旋转轴的轴线，且该轴线偏离所述曲轴旋转轴的距离为e；

所述圆滑块具有偏心距为e的偏心圆孔，用于曲柄销穿过所述圆滑块的偏心圆孔，使圆滑块可旋转的套接于曲柄销上；在每一曲柄销上均套接有两个相位差呈180度设置且固为一体的圆滑块，相邻主轴颈的两圆滑块具有相同的相位；

往复运动件设置于机架上的往复运动导轨中；往复运动件上设置有圆滑块容置孔，用于容置所述的圆滑块；每一圆滑块均可旋转的设置于一往复运动件的圆滑块容置孔中；相位相同的圆滑块对应的往复运动件的往复运动导轨平行；相位差呈180度的圆滑块对应的往复运动件的往复运动导轨相互垂直。

可选的，所述两曲柄与所述曲柄销为分体式结构，在所述曲柄朝向曲柄销的一端设置有偏心安装孔，曲柄销远离所述主轴颈的端部插入所述偏心安装孔中，与该曲柄销固定为一体。

可选的，所述两曲柄销为一整体，称为整体式曲柄销；在主轴颈上设置有贯穿其两端面的偏心孔，所述偏心孔轴线偏离该主轴颈旋转轴的距离为e；所述整体式曲柄销穿过所述偏心孔，并与该主轴颈固定为一体。

可选的，相邻两曲柄的圆滑块对应的往复运动件为活塞，该圆滑块称为工作圆滑块；相邻主轴颈的两圆滑块对应的往复运动件为动平衡滑块，该圆滑块称为平衡圆滑块。

优选的，所述两动平衡滑块的质量之和等于两活塞的质量之和。

优选的，位于所述主轴颈同侧的平衡圆滑块与工作圆滑块的质量相同，重心相对于两圆滑块偏心圆孔的中心对称。

可选的，还包括用于使两曲柄同步旋转的同步机构。

可选的，所述同步机构包括轴线与所述曲轴旋转轴平行的、两端设置有第一同步齿轮的同步轴以及分别与两曲柄固定且同轴的两个第二同步齿轮；所述第一同步齿轮与相应的第二同步齿轮相啮合，或者通过中间传动轮分别与相应的第一同步齿轮和第二同步齿轮相啮合。

本发明还提供一种应用于上述任一所述的曲柄圆滑块机构的曲轴，所述曲轴包括位于两端的曲柄以及位于两曲柄之间的主轴颈，所述曲柄以及主轴颈具有共同的旋转轴，该旋转轴即为曲轴旋转轴；两曲柄销分别由该主轴颈的两相对端面延伸而出并延伸至所述两曲柄朝向主轴颈端面，与所述曲柄固定连接；所述的两曲柄销具有共同且平行于所述曲轴旋转轴的轴线，且该轴线偏离所述曲轴旋转轴的距离为e。

可选的，所述曲轴两曲柄销为一整体，称为整体式曲柄销；在主轴颈上设置有贯穿其两端面的偏心孔，所述偏心孔轴线偏离该主轴颈旋转轴的距离为e；所述整体式曲柄销穿过所述偏心孔，并与该主轴颈固定为一体。

本发明还提供一种设备，该设备为内燃气泵，包括上述任一所述的曲柄圆滑块机构；其中，所述曲轴的一曲柄销上的至少一往复运动件为内燃机活塞，与该内燃机活塞对应的往复运动件导轨为内燃机气缸；所述曲轴的另一曲柄销上的至少一往复运动件为空气压缩机活塞，与该空气压缩机活塞对应的往复运动件导轨为空气压缩机气缸。

本发明还提供一种设备，该设备为内燃机，包括上述任一所述的曲柄圆滑块机构。

本发明还提供一种设备，该设备为压缩机，包括上述任一所述的曲柄圆滑块机构。

与现有技术相比，本发明的曲柄圆滑块机构的曲轴具有位于两端的两个曲柄，还具有位于中间的主轴颈；所述主轴颈将该曲轴的曲柄销分为两段，可以分别为第一曲柄销和第二曲柄销；位于两端的曲柄可直接支撑于机架上，而主轴颈也可旋转的支撑于机架上；从而使得该机构的曲轴可以有三点支撑，而且每一曲柄销相对于现有的仅有两端曲柄支撑两点支撑结构中，曲柄销的长度有所缩短，即曲柄销的跨度减小，从而有力提高曲轴抗弯曲变形的能力，进而可有效提高该机构的稳定性。而且，将动平衡滑块分为两个，每个动平衡滑块的质量与单个活塞的质量相差较小或者二者质量相同，使得动平衡滑块的往复惯性力大幅减小，极大改善了单个曲柄销的受力状况。

此外，为获得更好的提高平衡效果，一可以设置所述两动平衡滑块的质量之和等于两活塞的质量之和；，且四个往复运动件的质量相等，重心落在其中心轴线上；二可以设置位于主轴颈同侧的两圆滑块质量相同，重心相对于两圆滑块偏心圆孔的中心对称；在满足上述两个条件时，可达到最佳平衡效果，不但可以转化往复惯性力为离心惯性力，而且可以使得该机构的往复惯性力矩得以平衡。

本发明的内燃气泵中内燃机的曲轴与空气压缩机的曲轴同轴，可直接将动力传输给空气压缩机，而不必像传统的气泵，需要皮带或者链条在二者之间传递动力，这可以避免动力损失，提高效率，而且也使得整个机构运行稳定，结构紧凑，体积缩小，重量减轻。

附图说明

图1为本发明提供的曲柄圆滑块机构的实施例的剖面示意图；

图2为图1沿AA’剖分后的剖面示意简图；

图3为图1中的曲轴的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

下面结合附图对本发明的曲柄圆滑块机构进行详细说明。

图1为本发明提供的曲柄圆滑块机构的实施例的剖面示意图；图2为图1沿AA’剖分后的剖面示意简图；图3为图1中的曲轴的示意图。

请参考图1，本发明的实施例中，曲柄圆滑块机构包括曲轴1、圆滑块、往复运动件以及支撑该机构的机架。

所述曲轴1具有两个曲柄销，所述圆滑块为四个，分别为：第一圆滑块2-1a、第二圆滑块2-1b、第三圆滑块2-2b和第四圆滑块2-2a。所述往复运动件相应的也为四个，分别为第一往复运动件3a、第二往复运动件4a、第三往复运动件4b和第四往复运动件3b。

图3为图1中所示的曲轴1的结构示意图。

请参考图3，本发明的实施例中的曲轴1包括位于两端的第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b，以及位于第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b之间的主轴颈1-2。其中，所述第一曲柄1-1a、第二曲柄1-1b以及主轴颈1-2均为扁圆柱体形状。三者的径向截面直径可以相同，也可以不同。本实施例中以三者的径向截面直径相同为例进行说明。

所述第一曲柄1-1a、第二曲柄1-1b以及主轴颈1-2可通过其外周面与设置于机架上轴承相配合，对曲轴1提供三点支撑。且第一曲柄1-1a、第二曲柄1-1b以及主轴颈1-2均可以在其对应的轴承中旋转并且其旋转轴位于同一直线上，即具有相同的旋转轴，该旋转轴即为曲轴旋转轴。

第一曲柄销1-3a和第二曲柄销1-3b分别由所述主轴颈1-2的两相对端面伸出，并延伸至所述第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b的内端面(即曲柄朝向该主轴颈1-2的端面)，并与所述第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b固为一体。

其中，所述第一曲柄销1-3a和第二曲柄销1-3b为两个相同的圆柱形轴段。所述两个曲柄销的轴线在同一直线上，即具有共同的轴线，该轴线平行于所述曲轴旋转轴，且偏离所述曲轴旋转轴一定的距离e，该距离e一般等于圆滑块的偏心圆孔的偏心距。

此外，所述第一曲柄销1-3a和第二曲柄销1-3b的径向截面直径小于上述任一所述曲柄的径向截面直径，也小于所述主轴颈1-2的径向截面直径。故所述两个曲柄销的外周面完全包围在所述曲柄和主轴颈的外周面之内或与之相切。当然，也可以使所述曲柄销以及曲柄或者主轴颈的端面部分重合，这里不再赘述。

所述第一曲柄销1-3a和第二曲柄销1-3b与所述主轴颈1-2一体成形。而所述第一曲柄销1-3a与第一曲柄1-1a、第二曲柄销1-3b和第二曲柄1-1b均为分体式结构，即在所述第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b朝向曲柄销的一端设置有偏心安装孔，第一曲柄销1-3a和第二曲柄销1-3b远离所述主轴颈1-2的端部插入相应的偏心安装孔中，并通过紧固螺栓将其固定装配为一体。通过设置分体式曲柄与曲柄销，便于一体式圆滑块套装在曲柄销上，即便于该机构的装配。而当圆滑块为分体式结构时，曲柄与曲柄销之间也可以为一体式结构。

此外，对于分体式曲柄和曲柄销，二者装配时还需要定位结构，对二者在周向和轴向进行定位，周向定位可以用定位销，轴向定位可以用止口，这里不再一一赘述。另外，所述第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b装配曲柄的端部也可以是锥端，相应的曲柄上的偏心安装孔也具有相配合的锥面，二者之间的锥面配合便于传递扭矩。

此外，在曲柄与相应的曲柄销为分体式结构时，所述第一曲柄销1-3a和第二曲柄小1-3b还可以是整体式结构，称为整体式曲柄销。在所述主轴颈1-2上设置有贯穿其两端面的偏心孔，该偏心孔的轴线偏离该主轴颈1-2的旋转轴的距离为e。所述整体式曲柄销穿过所述的偏心孔，并与该主轴颈1-2固定为一体。较佳的情形，该整体式曲柄销在主轴颈1-2两端伸出相同的长度。对于该结构，整体式曲柄销与主轴颈1-2之间也需要有定位结构。这里不再赘述。

请继续参考图1并参考图2，所述的四个圆滑块：第一圆滑块2-1a、第二圆滑块2-1b、第三圆滑块2-2b和第四圆滑块2-2a的结构可以相同，且每一圆滑块均具有一偏心圆孔，其偏心距可以为e。所述曲轴1的曲柄销可以穿过圆滑块的偏心圆孔，将圆滑块可旋转的套接于曲柄销上。

本实施例中，所述第一圆滑块2-1a和第二圆滑块2-1b相位差呈180度设置，并固定装配在一起，并使两个圆滑块偏心圆孔相对准，将曲柄销1-3a穿过其偏心圆孔。所述第三圆滑块2-2b和第四圆滑块2-2a以和所述第一圆滑块2-1a和第二圆滑块2-1b相同的方式固定于所述曲柄销1-3b上。并使与所述主轴颈1-2相邻的圆滑块第二圆滑块2-1b和第三圆滑块2-2b相位相同。其中，所述的四个圆滑块中，设置于同一曲柄销上的两圆滑块可以通过两个销子(如图2中所示的销子2-1-1a和2-1-2a)固定装配为一体，在授权公告日为2001年6月27日、授权公告号为CN1067741C的中国专利公开了一种“曲柄双圆滑块往复活塞式内燃机”中公开了两圆滑块以相位差180固定装配的结构，这里不再赘述。而对于单个圆滑块而言，其可以有各种结构，例如，在其上还可以设置减重孔、减重槽等改变质心分布的结构，设置对圆滑块外周面以及其偏心圆孔润滑润滑油路等。上述背景技术中提及的中国专利中的圆滑块结构所有结构均可以应用于本发明的曲柄圆滑块机构中，当然，应用于本发明的圆滑块结构并不限于此，只要具有偏心圆孔以及与活塞圆滑块容置孔相配合的外周面的结构均可应用于本发明的曲柄圆滑块机构中。

所述四个往复运动件：分别为第一往复运动件3a、第二往复运动件4a、第三往复运动件4b和第四往复运动件3b，每一往复运动件均设置于机架上的往复运动件导轨中，每一往复运动件上均设置有圆滑块容置孔，用于容置上述的圆滑块。每一圆滑块均可以可旋转的设置于一往复运动件中。本实施例中，所述第一圆滑块2-1a设置于所述第一往复运动件3a中，第二圆滑块2-1b设置于第二往复运动件4a中，所述第三圆滑块2-2b设置于第三往复运动件4b中，所述第四圆滑块2-2a设置于第四往复运动件3b中。所述第一往复运动件3a和第四往复运动件3b的往复运动导轨相平行，即二者往复运动方向平行；所述第二往复运动件4a和第三往复运动件4b的往复运动导轨相平行；而所述第一往复运动件3a和第二往复运动件4a的往复运动件导轨相互垂直。

所述的四个往复运动件可以为活塞、动平衡滑块或其他往复运动件部件。

在本实施例中，所述第一往复运动件3a和第四往复运动件3b为活塞，且为双作用活塞，当然，该活塞也可以为单作用活塞；其相应的圆滑块(即该活塞中容置的圆滑块)也称为工作圆滑块。

而所述第二往复运动件4a和第三往复运动件4b为动平衡滑块，如图2所示，与其相应的圆滑块可称为平衡圆滑块。在该机构工作时，动平衡滑块的往复运动方向与活塞的往复运动方向垂直，其主要作用是用于将相互垂直运动的往复运动件的往复惯性力转化为离心惯性力，从而便于对其进行平衡，而且，该结构还可以克服活点的问题。

此外，为获得更好的提高平衡效果，一可以设置所述两动平衡滑块的质量之和等于两活塞的质量之和；且四个往复运动件的质量相等，重心落在其中心轴线上；二可以设置位于主轴颈同侧的两圆滑块(本实施例中为平衡圆滑块与工作圆滑块)质量相同，重心相对于两圆滑块偏心圆孔的中心对称。在满足上述两个条件时，可达到最佳平衡效果，不但可以转化往复惯性力为离心惯性力，而且可以使得该机构的往复惯性力矩得以平衡。

上述实施例中，曲柄圆滑块机构的曲轴1具有两个曲柄：位于两端的第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b，还具有位于中间的主轴颈1-2。主轴颈1-2将曲轴1的曲柄销分为两段，分别为第一曲柄销1-3a和第二曲柄销1-3b。第一曲柄1-1a和第二曲柄1-1b可直接支撑于机架上，对应于机架上的前后轴承，而主轴颈1-2也可旋转的支撑于机架上。从而使得该曲轴可以有三点支撑，而且每一曲柄销相对于现有的仅有两端曲柄支撑两点支撑结构中，曲柄销的长度有所缩短，即曲柄销的跨度减小，从而有力提高曲轴抗弯曲变形的能力，进而可有效提高该机构的稳定性。而且，将动平衡滑块分为两个，每个动平衡滑块的质量与单个活塞的质量相差较小或者二者质量相同，使得动平衡滑块的往复惯性力大幅减小，极大改善了单个曲柄销的受力状况。

此外，该机构还可以包括同步机构，具体的，所述同步机构包括轴线与所述曲轴旋转轴平行的、两端设置有第一同步齿轮的同步轴以及分别与两曲柄固定且同轴的两个第二同步齿轮；所述第一同步齿轮与相应的第二同步齿轮相啮合，或者通过中间传动轮分别与相应的第一同步齿轮和第二同步齿轮相啮合。该机构可以提高该机构工作时的协调性和同步性。

此外，本发明还提供一种设备，该设备具体可以使内燃机也可以是压缩机。该设备应用上述的实施例的曲柄圆滑块机构。

此外，本发明还提供一种设备，该设备具体为内燃气泵，该设备包括上述所述的实施例曲柄圆滑块机构；其中，所述曲轴的一曲柄销上的至少一往复运动件为内燃机活塞，与该内燃机活塞对应的往复运动件导轨为内燃机气缸；所述曲轴的另一曲柄销上的至少一往复运动件为空气压缩机活塞，与该空气压缩机活塞对应的往复运动件导轨为空气压缩机气缸。

例如，图1中的第一往复运动件3a可以是内燃机活塞、第二往复运动件4a和第三往复运动件4b为动平衡滑块，第四往复运动件3b为空气压缩机活塞，将该机构装配于机体中，即可构成直联内燃气泵。

其中，所述的空气压缩机活塞以及内燃机活塞可以为单作用活塞也可以为双作用活塞。

该内燃气泵中内燃机的曲轴与空气压缩机的曲轴同轴，使得内燃机与空气压缩机直联，可直接将动力传输给空气压缩机，而不必像传统的气泵，需要皮带或者链条在二者之间传递动力，这可以避免动力损失，提高效率，而且也使得整个机构运行稳定，结构紧凑，体积缩小，重量减轻。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种曲柄圆滑块机构，其特征在于：包括圆滑块、往复运动件、曲轴以及支撑该机构的机架；

所述曲轴包括位于两端的曲柄以及位于两曲柄之间的主轴颈，所述曲柄以及主轴颈具有共同的旋转轴，该旋转轴即为曲轴旋转轴，所述曲柄以及主轴颈可旋转的支撑于机架上；两曲柄销分别由该主轴颈的两相对端面延伸而出，并延伸至所述两曲柄朝向主轴颈端面，与所述曲柄固定连接；所述的两曲柄销具有共同且平行于所述曲轴旋转轴的轴线，且该轴线偏离所述曲轴旋转轴的距离为e；

所述圆滑块具有偏心距为e的偏心圆孔，用于曲柄销穿过所述圆滑块的偏心圆孔，使圆滑块可旋转的套接于曲柄销上；在每一曲柄销上均套接有两个相位差呈180度设置且固为一体的圆滑块，相邻主轴颈的两圆滑块具有相同的相位；

往复运动件设置于机架上的往复运动导轨中；往复运动件上设置有圆滑块容置孔，用于容置所述的圆滑块；每一圆滑块均可旋转的设置于一往复运动件的圆滑块容置孔中；相位相同的圆滑块对应的往复运动件的往复运动导轨平行；相位差呈180度的圆滑块对应的往复运动件的往复运动导轨相互垂直。

2.根据权利要求1所述的曲柄圆滑块机构，其特征在于：所述两曲柄与所述曲柄销为分体式结构，在所述曲柄朝向曲柄销的一端设置有偏心安装孔，曲柄销远离所述主轴颈的端部插入所述偏心安装孔中，与该曲柄销固定为一体。

3.根据权利要求2所述的曲柄圆滑块机构，其特征在于：所述两曲柄销为一整体，称为整体式曲柄销；在主轴颈上设置有贯穿其两端面的偏心孔，所述偏心孔轴线偏离该主轴颈旋转轴的距离为e；所述整体式曲柄销穿过所述偏心孔，并与该主轴颈固定为一体。

4.根据权利要求1所述的曲柄圆滑块机构，其特征在于：相邻两曲柄的圆滑块对应的往复运动件为活塞，该圆滑块称为工作圆滑块；相邻主轴颈的两圆滑块对应的往复运动件为动平衡滑块，该圆滑块称为平衡圆滑块。

5.根据权利要求4所述的曲柄圆滑块机构，其特征在于：所述两动平衡滑块的质量之和等于两活塞的质量之和。

6.根据权利要求4或5所述的曲柄圆滑块机构，其特征在于：位于所述主轴颈同侧的平衡圆滑块与工作圆滑块的质量相同，重心相对于两圆滑块偏心圆孔的中心对称。

7.根据权利要求1所述的曲柄圆滑块机构，其特征在于：还包括用于使两曲柄同步旋转的同步机构。

8.根据权利要求7所述的曲柄圆滑块机构，其特征在于：所述同步机构包括轴线与所述曲轴旋转轴平行的、两端设置有第一同步齿轮的同步轴以及分别与两曲柄固定且同轴的两个第二同步齿轮；所述第一同步齿轮与相应的第二同步齿轮相啮合，或者通过中间传动轮分别与相应的第一同步齿轮和第二同步齿轮相啮合。

9.一种应用于权利要求1至权利要求8任一所述的曲柄圆滑块机构的曲轴，其特征在于：所述曲轴包括位于两端的曲柄以及位于两曲柄之间的主轴颈，所述曲柄以及主轴颈具有共同的旋转轴，该旋转轴即为曲轴旋转轴；两曲柄销分别由该主轴颈的两相对端面延伸而出并延伸至所述两曲柄朝向主轴颈端面，与所述曲柄固定连接；所述的两曲柄销具有共同且平行于所述曲轴旋转轴的轴线，且该轴线偏离所述曲轴旋转轴的距离为e。

10.根据权利要求9所述的曲轴，其特征在于：所述两曲柄销为一整体，称为整体式曲柄销；在主轴颈上设置有贯穿其两端面的偏心孔，所述偏心孔轴线偏离该主轴颈旋转轴的距离为e；所述整体式曲柄销穿过所述偏心孔，并与该主轴颈固定为一体。

11.一种设备，该设备为内燃气泵，其特征在于：包括上述权利要求1至权利要求8任一所述的曲柄圆滑块机构；其中，所述曲轴的一曲柄销上的至少一往复运动件为内燃机活塞，与该内燃机活塞对应的往复运动件导轨为内燃机气缸；所述曲轴的另一曲柄销上的至少一往复运动件为空气压缩机活塞，与该空气压缩机活塞对应的往复运动件导轨为空气压缩机气缸。

12.一种设备，该设备为内燃机，其特征在于：包括上述权利要求1至权利要求8任一所述的曲柄圆滑块机构。

13.一种设备，该设备为压缩机，其特征在于：包括上述权利要求1至权利要求8任一所述的曲柄圆滑块机构。

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