CH632805A5

CH632805A5 - Lubricant ducting system in a crosshead pin

Info

Publication number: CH632805A5
Application number: CH456378A
Authority: CH
Inventors: Heinrich Comminot
Original assignee: Sulzer Ag
Priority date: 1978-04-27
Filing date: 1978-04-27
Publication date: 1982-10-29
Also published as: DE2819936B1; DE2819936C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmiermittelkanalsystem in einem Kreuzkopfzapfen für eine Kolbenmaschine, insbesondere eine Dieselbrennkraftmaschine, für die Schmiermittelzuführung zum Kreuzkopfzapfenlager, wobei mittels einer Schmiermittelleitung zugeführtes Schmieröl den Schmierstellen zugeleitet wird und der Anschluss der Schmiermittelleitung über mindestens eine Zuführbohrung und eine Diametralbohrung für das Kolbenstangenende mit einer zentralen Axialbohrung verbunden ist, an die mindestens ein Teil der Schmierstellen über in Abständen über die axiale Länge des Zapfens verteilte Querbohrungen angeschlossen ist. The invention relates to a lubricant channel system in a cross-head pin for a piston machine, in particular a diesel internal combustion engine, for the supply of lubricant to the cross-head pin bearing, lubricant oil supplied by means of a lubricant line being fed to the lubrication points and the connection of the lubricant line via at least one feed bore and a diametral bore for the piston rod end with a central Axial bore is connected to which at least some of the lubrication points are connected via transverse bores distributed at intervals over the axial length of the pin.

Ein System der vorstehend genannten Art ist für die Schmiermittelzuführung zum Kreuzkopfzapfen bekannt (DE-PS 2 631376); von der zentralen Axialbohrung ausgehende Querbohrungen münden dabei an der äusseren Peripherie des Zapfens in Umfangsnuten, die in einer Lagerfläche des Lagerdeckels oder des Lagersattels angeordnet sind und über Abströmbohrungen mit dem weiteren, in den Lagerteilen untergebrachten System von Schmiermittelka-nälen in Verbindung stehen. A system of the type mentioned above is known for the lubricant supply to the cross-head pin (DE-PS 2 631376); Cross bores emanating from the central axial bore open on the outer periphery of the journal into circumferential grooves which are arranged in a bearing surface of the bearing cover or the bearing saddle and are connected to the further system of lubricant channels accommodated in the bearing parts via outflow bores.

Infolge Abnützung kann die untere, tragende Lauffläche des Kreuzkopfzapfens während des Betriebs beschädigt werden. Um seinen Ersatz möglichst herauszuschieben, sollte der Zapfen daher umkehrbar ausgebildet sein, d.h. durch eine Drehung um 180°, beispielsweise um seine Querachse in Fig. 4, sollte die zuvor untere, havarierte Lauffläche nach oben zu liegen kommen und die nicht beanspruchte, bisher obere Lauffläche des Zapfens zur belasteten unteren werden. Aufgabe der Erfindung ist es, das geschilderte Schmiermittelka-nalsystem derart zu modifizieren, dass eine derartige Umkehrbarkeit des Kreuzkopfzapfens möglich wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss auf einfache Weise dadurch gelöst, dass die Querbohrungen spiegelsymmetrisch zu einer, bei eingebautem Zapfen durch die Axialbohrung horizontal verlaufenden Axialebene angeordnet sind; radial verlaufende Querbohrungen können dabei mit besonders geringem fabri-katorischem Aufwand hergestellt werden, wenn sie als den Zapfen längs eines Durchmessers durchsetzende Diagonalbohrungen ausgebildet sind. As a result of wear, the lower, load-bearing tread of the cross-head pin can be damaged during operation. In order to push out its replacement as far as possible, the pin should therefore be designed to be reversible, i.e. by a rotation through 180 °, for example about its transverse axis in FIG. 4, the previously damaged tread surface should come to lie upwards and the unused, previously tread surface of the journal should become the loaded lower one. The object of the invention is to modify the lubricant channel system described in such a way that such reversibility of the cross-head pin is possible. According to the invention, this object is achieved in a simple manner in that the transverse bores are arranged mirror-symmetrically to an axial plane which runs horizontally through the axial bore when the journal is installed; radial transverse bores can be produced with particularly little manufacturing effort if they are designed as diagonal bores penetrating the pin along a diameter.

Je nachdem, ob die erwähnten Umfangsnuten, in die die den Zapfen durchsetzenden Querbohrungen münden, im Lagerdeckel oder in der Lagerschale des Lagersattels angeordnet sind, werden für die Schmiermittelzuführung obere bzw. untere Querbohrungen benötigt. Die bei einer bestimmten Einbaulage des Zapfens nicht benutzten Querbohrungen werden an ihren Enden bewusst nicht verschlossen, um bei einem Wenden des Zapfens den Schmier-mittelfluss sicher zu gewährleisten und die Gefahr zu vermeiden, dass ein Öffnen der zuvor verschlossenen Bohrungen vergessen wird. Depending on whether the circumferential grooves mentioned, into which the transverse bores penetrating the pin open, are arranged in the bearing cover or in the bearing shell of the bearing saddle, upper or lower transverse bores are required for the lubricant supply. The cross holes that are not used in a specific installation position of the pin are deliberately not closed at their ends in order to ensure the lubricant flow when the pin is turned and to avoid the risk of forgetting to open the previously closed holes.

Diese erhöhte Sicherheit gegen ein Trockenlaufen des Zapfenlagers nach dem Wenden des Kreuzkopfzapfens muss -bei Anordnung der Umfangsnuten in der unteren Lagerschale - jedoch unter Umständen mit dem Nachteil erkauft werden, dass zwischen Lagerdeckel und Kreuzkopfzapfen relativ viel Schmiermittel ungenutzt durch die nach oben weisenden Querbohrungen in die obere Lagerhälfte abströmt, in der im Betrieb relativ zur unteren ein grösseres Spiel vorhanden ist. In solchen Fällen ist es daher notwendig, die Schmierölpumpen mit einer unnötig grossen Kapazität auszustatten. Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann diesem Nachteil jedoch dadurch begegnet werden, dass neben der zentralen, einen Teil der Schmierstellen über radiale Diagonalbohrungen versorgenden Axialbohrung zwei exzentrisch zur Zapfenachse gelegene weitere Längsbohrungen vorgesehen sind, die über vorzugsweise horizontale Querbohrungen mit den restlichen Schmierstellen verbunden sind, und dass ferner die untere der beiden exzentrischen Längsbohrungen mit der Schmiermittelleitung über eine Zubringerbohrung und eine Nut in der Anschlussplatte für diese Leitung verbunden ist. Bei dieser Konstruktion werden nur die unteren, d.h. die sich in die Umfangsnuten hinein öffnenden Querbohrungen mit Öl versorgt, so dass das geschilderte Problem vermieden ist. This increased security against dry running of the journal bearing after turning the cross-head journal - if the circumferential grooves are arranged in the lower bearing shell - may, however, be bought with the disadvantage that a relatively large amount of lubricant between the bearing cap and cross-head journal is unused due to the upward-pointing cross holes in the flows out of the upper half of the bearing, in which there is a greater play in operation relative to the lower half. In such cases, it is therefore necessary to equip the lubricating oil pumps with an unnecessarily large capacity. According to a further concept of the invention, however, this disadvantage can be countered by the fact that in addition to the central axial bore supplying part of the lubrication points via radial diagonal bores, two further longitudinal bores are provided which are eccentric to the journal axis and which are connected to the remaining lubrication points via preferably horizontal cross bores. and that furthermore the lower of the two eccentric longitudinal bores is connected to the lubricant line via a feeder bore and a groove in the connection plate for this line. With this construction, only the lower, i.e. supplies the transverse bores opening into the circumferential grooves with oil, so that the described problem is avoided.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the drawing.

Fig. 1 zeigt in einem Schnitt I-I von Fig. 2, der senkrecht zur Zapfenachse verläuft, eine erste Ausführungsform eines Kreuzkopfzapfenlagers gemäss der Erfindung; Fig. 1 shows in a section I-I of Fig. 2, which is perpendicular to the journal axis, a first embodiment of a cross-head journal bearing according to the invention;

Fig. 2 ist ein Schnitt II-II von Fig. 1; Fig. 2 is a section II-II of Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Ansicht von Fig. 4 in Richtung des Pfeiles A und gibt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kreuzkopfzapfens wieder; FIG. 3 is a view of FIG. 4 in the direction of arrow A and shows a second embodiment of a cross-head pin;

Fig. 4 ist eine Aufsicht auf Fig. 3 in Richtung des Pfeiles B; Fig. 4 is a plan view of Fig. 3 in the direction of arrow B;

Fig. 5 und 6 schliesslich stellen die Schnitte V-V bzw. VI-VI von Fig. 3 dar. 5 and 6 finally show the sections V-V and VI-VI of Fig. 3.

In den Figuren 1 und 2 ist der zweiteilige Lagerdeckel 1 mit dem Lagersattel 2 mit Hilfe von Schubstangenschrauben 3 fest verbunden. Eine im Deckel 1 ausgebildete erste Lagerfläche 4 bildet mit einer im Lagersattel gelegenen zweiten Lagerfläche 5 eine Lagerbohrung, in welcher ein Kreuzkopfzapfen 6 drehbar angeordnet ist. In Figures 1 and 2, the two-part bearing cover 1 is firmly connected to the bearing saddle 2 with the aid of push rod screws 3. A first bearing surface 4 formed in the cover 1 forms a bearing bore with a second bearing surface 5 located in the bearing saddle, in which a cross-head pin 6 is rotatably arranged.

Ein Endzapfen 7 (Fig. 2) der Kolbenstange 8 erstreckt sich durch eine Diametralbohrung 9 des Zapfens 6 hindurch und ist an diesem über eine Gewindemutter 10 befestigt. Der Kreuzkopfzapfen 6 weist eine quer zu seiner Achse verlaufende Zuführbohrung 11 auf, an welcher eine durch ein Knie- An end pin 7 (FIG. 2) of the piston rod 8 extends through a diametral bore 9 of the pin 6 and is fastened to it via a threaded nut 10. The cross-head pin 6 has a feed bore 11 running transversely to its axis, at which one through a knee

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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hebelsystem 12 hindurch zugeführte, nicht weiter dargestellte Schmiermittelleitung angeschlossen ist; durch diese fliesst, von einer ebenfalls nicht gezeigten Pumpe gefördert, dem Zapfenlager Schmieröl zu. Der Kreuzkopfzapfen 6 hat ferner eine zentrale Axialbohrung 13, die über einen zwischen der Diametralbohrung 9 und dem Endzapfen 7 vorhandenen Zwischenraum 15 mit der Zuführbohrung 11 in Verbindung steht und an ihren beiden Enden mit je einem Verschlussstopfen 14 verschlossen ist. lever system 12 fed through, not shown lubricant line is connected; through this, fed by a pump, also not shown, the lubricating oil flows to the journal bearing. The crosshead pin 6 also has a central axial bore 13, which is connected to the feed bore 11 via an intermediate space 15 between the diametral bore 9 and the end pin 7 and is closed at both ends with a sealing plug 14.

Im Kreuzkopfzapfen 6 sind ferner radiale Querbohrungen 16 vorgesehen, die spiegelsymmetrisch zu einer horizontalen Axialebene C-C durch den Zapfen 6 verlaufen und den Zapfen 6 als Diagonalbohrungen längs eines Durchmessers durchsetzen. In the crosshead pin 6 radial cross bores 16 are also provided, which run mirror-symmetrically to a horizontal axial plane C-C through the pin 6 and penetrate the pin 6 as diagonal bores along one diameter.

Die radialen Querbohrungen 16 gehen alle von der Axialbohrung 13 aus und erstrecken sich bis zur Oberfläche des Lagerzapfens 6. Sie münden je in eine, ihnen zugeordnete, in Umfangsrichtung der Lagerfläche 5 verlaufende Umfangsnut 17, die in einer Lagerschale 22 eingebettet ist; jede Nut 17 steht mit einer Durchgangsbohrung für eine der Schubstangenschrauben 3 über eine Abströmbohrung 20 in Verbindung. The radial transverse bores 16 all start from the axial bore 13 and extend to the surface of the bearing journal 6. They each open into an associated circumferential groove 17 which runs in the circumferential direction of the bearing surface 5 and is embedded in a bearing shell 22; each groove 17 is connected to a through hole for one of the push rod screws 3 via an outflow hole 20.

Neben den Querbohrungen 16 sind in Achsrichtung des Zapfens 6 weiter aussen im Bereich der Gleitschuhe 19 weitere, ebenfalls radial verlaufende Querbohrungen 18 vorhanden, durch die die Gleitschuhe 19 mit Schmieröl versorgt werden. In addition to the transverse bores 16, further, likewise radially running transverse bores 18 are provided in the axial direction of the pin 6 in the region of the sliding shoes 19, through which the sliding shoes 19 are supplied with lubricating oil.

Die im Lagersattel 2 ausgebildete Lagerfläche 5 enthält ferner Schmiernuten 21, welche in der Lagerschale 22 in axialer Richtung der Lagerbohrung für den Zapfen 6 verlaufen. Die Abströmbohrungen 20 kommunizieren mit Zuströmkanälen 23 über weitere Teile eines Strömungsweges für das Schmiermittel. Diese umfassen die zwischen den Schubstangenschrauben 3 und einer Durchgangsbohrung vorhandenen Hohlräume 24, von denen jeder mit einer Abströmbohrung 20 in Verbindung steht, sowie Verbindungsbohrungen 25, welche in Querrichtung des Kreuzkopfzapfenlagers verlaufen und die Hohlräume 24 mit den Zuströmbohrungen 23 zur Lagerschale 22 verbinden. The bearing surface 5 formed in the bearing saddle 2 also contains lubrication grooves 21 which run in the bearing shell 22 in the axial direction of the bearing bore for the pin 6. The outflow bores 20 communicate with inflow channels 23 via further parts of a flow path for the lubricant. These include the cavities 24 present between the push rod screws 3 and a through bore, each of which is connected to an outflow bore 20, as well as connecting bores 25 which run in the transverse direction of the cross-head journal bearing and connect the cavities 24 with the inflow bores 23 to the bearing shell 22.

Weiter sind eine in axialer Richtung des Lagersattels 2 verlaufende, die Bohrungen 25 miteinander verbindende Längsbohrung 26 und eine von dieser ausgehenden, im Innern der Pleuelstange 28 in Richtung zum nicht gezeigten unteren Pleuelstangenlager erstreckende Speisebohrung 27 zur Versorgung dieses Lagers mit Schmiermittel vorgesehen. Furthermore, a longitudinal bore 26 extending in the axial direction of the bearing saddle 2, connecting the bores 25 to one another, and a feed bore 27 extending from the inside of the connecting rod 28 in the direction of the lower connecting rod bearing, not shown, are provided for supplying this bearing with lubricant.

Im Betrieb fliesst das Schmiermittel entlang den in Fig. 1 mit Pfeilen angedeuteten Strömungswegen zunächst durch das Kniehebelsystem 12, das mit einer Anschlussplatte 33 am Zapfen 6 befestigt ist, dann weiter über die Zuführbohrungen s 11 und den Zwischenraum 15 in die Axialbohrung 13 und durch die unteren Radialbohrungen 16 des Zapfens 6 in die Umfangsnuten 17. Zur Versorgung der Lagerschale 22 strömt das Schmiermittel aus den Nuten 17 durch die Abströmbohrungen 20, die Hohlräume 24, die Verbindungsbohrungen 25 io und die Zuströmbohrungen 23 zu den Nuten 21 in der Lagerfläche 5. Die Verbindungsbohrungen 25 versorgen dabei zugleich die Längsbohrung 26 und die Speisebohrung 27, über die die Schmierung des unteren Pleuelstangenlagers stattfindet. In operation, the lubricant flows along the flow paths indicated by arrows in FIG. 1 first through the toggle lever system 12, which is fastened to the pin 6 with a connecting plate 33, then further via the feed bores s 11 and the intermediate space 15 into the axial bore 13 and through the lower radial holes 16 of the pin 6 in the circumferential grooves 17. To supply the bearing shell 22, the lubricant flows from the grooves 17 through the outflow holes 20, the cavities 24, the connecting holes 25 io and the inflow holes 23 to the grooves 21 in the bearing surface 5. Die Connecting bores 25 simultaneously supply the longitudinal bore 26 and the feed bore 27, via which the lower connecting rod bearing is lubricated.

15 Beim zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 3 bis 6) bleiben die in einer Ringnut 30 endenden Radialbohrungen 18, durch die die Gleitschuhe 19 mit Schmieröl versorgt werden, gegenüber der ersten Ausführungsform unverändert. Um jedoch die Menge ungenutzt durch die das eigentliche Zapfenlager mit 20 Öl versorgenden Querbohrungen fliessenden Öls zu reduzieren, sind die radial angeordneten Bohrungen 16 ersetzt durch Querbohrungen 34 und horizontale Längsbohrungen 31, die wiederum spiegelsymmetrisch zur Ebene C den Kreuzkopfzapfen 6 durchsetzen und an den Enden durch 25 Verschlusszapfen 32 verschlossen sind. Die ebenfalls horizontalen Querbohrungen 34 gehen von den Längsbohrungen 31 - etwa in der Mitte der voneinander unabhängigen Hälften der eigentlichen Lagerfläche des Zapfens 6 - aus und enden, wie die Radialbohrungen 16, auf der Mantelfläche des 30 Zapfens im Bereich der Umfangsnuten 17. 15 In the second exemplary embodiment (FIGS. 3 to 6), the radial bores 18 ending in an annular groove 30, through which the sliding shoes 19 are supplied with lubricating oil, remain unchanged from the first embodiment. However, in order to reduce the amount unused by the oil flowing through the actual journal bearing with 20 oil supplying transverse bores, the radially arranged bores 16 are replaced by transverse bores 34 and horizontal longitudinal bores 31, which in turn pass through the crosshead pin 6 in mirror symmetry to the plane C and at the ends by 25 locking pins 32 are closed. The likewise horizontal transverse bores 34 start from the longitudinal bores 31 - approximately in the middle of the mutually independent halves of the actual bearing surface of the journal 6 - and, like the radial bores 16, end on the lateral surface of the journal in the region of the circumferential grooves 17.

Parallel zur Zuführbohrung 11, die die zentrale Axialbohrung 13 mit der in der Anschlussplatte 33 endenden Schmiermittelleitung 37 verbindet, verlaufen zu den Längsbohrungen 31 im Zapfen 6 Zubringerbohrungen 35; durch diese Boh-35 rangen 35 können die Längsbohrungen 31, parallel zurund unabhängig von der Zuführleitung 1 zur Axialbohrung 13, mit Öl gespeist werden. Parallel to the feed bore 11, which connects the central axial bore 13 with the lubricant line 37 ending in the connecting plate 33, 6 feeder bores 35 run to the longitudinal bores 31 in the journal 6; through these Boh-35 rangen 35, the longitudinal bores 31, parallel to and independently of the supply line 1 to the axial bore 13, can be supplied with oil.

Durch eine entsprechend ausgebildete Nut 36 in der Anschlussplatte 33 wird dabei dafür gesorgt, dass jeweils nur 40 diejenige der Längsbohrungen 31 mit Öl versorgt wird, die mit den Umfangsnuten 17 in Verbindung steht, während diejenige, die auf der freien Oberfläche des Zapfens 6 endet, von der Ölzufuhr abgesperrt ist. Auf diese Weise ist der ungenutzt abströmende Ölfluss, der in der Ausführungsform nach Fig. 1 45 und 2 möglich ist, wirksam unterbunden. A correspondingly designed groove 36 in the connecting plate 33 ensures that only 40 of the longitudinal bores 31 are supplied with oil in each case, which communicates with the circumferential grooves 17, while the one that ends on the free surface of the pin 6 is shut off from the oil supply. In this way, the unused oil flow, which is possible in the embodiment according to FIGS. 1 45 and 2, is effectively prevented.

B B

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

632805 PATENT CLAIMS

1.Lubricant channel system in a cross-head pin for a piston machine, in particular a diesel internal combustion engine, for the supply of lubricant to the cross-head pin bearing, lubricant oil supplied by means of a lubricant line (37) being supplied to the lubrication points, and the connection of the lubricant line via at least one supply bore (11) and a diametral bore ( 9) for the piston rod end is connected to a central axial bore (13) to which at least some of the lubrication points are connected via transverse bores distributed at intervals over the axial length of the pin, characterized in that the transverse bores (16, 18; 34) are mirror-symmetrical to an axial plane (cc) which runs horizontally through the central axial bore (13) when the pin (6) is installed.

2. Lubricant channel system according to claim 1, characterized in that at least some of the transverse bores (16, 18) are designed as diagonal bores penetrating the pin (6) along a diameter.

3. Lubricant channel system according to claim 1 or 2, characterized in that in addition to the central axial bore (13) supplying part of the lubrication points via radial diagonal bores (18), two further longitudinal bores (31) eccentrically to the journal axis are provided are preferably connected to the remaining lubrication points via horizontal transverse bores (34) and that the lower of the two eccentric longitudinal bores (31) is connected to the lubricant line (37) via a feeder bore (35) in the cross-head pin and a groove (36) in the connection Plate (33) for this line (37) is connected.