CN102777233B

CN102777233B - 立式单缸柴油机

Info

Publication number: CN102777233B
Application number: CN201210298239.2A
Authority: CN
Inventors: 刘成强; 刘立华; 高峰; 徐海港; 邹代全; 孙连雨; 韩真; 周长波
Original assignee: Shandong Shifeng Group Co Ltd
Current assignee: Shandong Shifeng Group Co Ltd
Priority date: 2012-08-21
Filing date: 2012-08-21
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2032-08-21
Also published as: CN102777233A

Abstract

本发明涉及一种立式单缸柴油机。它包括安装在机体总体外的油气分离装置和呼吸器，油气分离装置包括其带有油气入口的过滤腔，油气入口通过进气管与齿轮室的出气接口连接；过滤腔的下方设置与其连通的油气分离腔，油气分离腔有排气口及位于其下底的出油口，出油口通过回油管接油底壳内腔；分离腔的排气口接呼吸器，呼吸器包括与分离腔连接的常闭自动排气开关。本发明实现了机油和气体的完全分离，降低了机油消耗。

Description

立式单缸柴油机

技术领域

本发明涉及一种立式单缸柴油机。

背景技术

目前，市场上的立式单缸柴油机，其油气分离装置多设置于机体内部，当转速提高、功率增加时，机体内部油气混合程度增加、下排气增大，油气分离难度很大，部分机油随气体呼出，或进入气缸燃烧，造成机油消耗增加，或直接排入大气，造成大气污染，油气分离效果很差，在一定程度上制约了立式单缸柴油机的发展。现有立式单缸柴油机多采用蒸发水冷，依靠冷却液局部温度不同产生的对流带走燃烧产生的余热，随着立式单缸柴油机排量的不断增加，蒸发水冷方式已不能满足柴油机功率大幅提高后的热负荷要求。

发明内容

本发明的目的在于：克服目前立式单缸柴油机技术上的不足，提供一种额定功率较大、冷却性能优良、油气分离彻底的立式单缸柴油机。

本发明包括机体总成，机体总成包括曲轴箱、曲轴箱内由活塞连杆驱动的曲轴以及位于曲轴箱两侧并由曲轴驱动的齿轮组和轴飞轮总成，曲轴箱下方有与其连通的油底壳，齿轮组位于齿轮室内，其技术方案为：它还包括安装在机体总体外的油气分离装置和呼吸器，油气分离装置包括其带有油气入口的过滤腔，油气入口通过进气管与齿轮室的出气接口连接；过滤腔的下方设置与其连通的油气分离腔，油气分离腔有排气口及位于其下底的出油口，出油口通过回油管接油底壳内腔；分离腔的排气口接呼吸器，呼吸器包括与分离腔连接的常闭自动排气开关，常闭自动排气开关包括安装于分离腔排气口处的可向外侧弹开的弹簧片，弹簧片外设置带有出气口的呼吸器外壳。

本发明通过油气分离装置，能够将柴油机产生的油气混合气进行油、气分离，即对油气进行净化后再将气体排出，并使机油再次返回柴油机得以应用。

本发明中的油气分离装置的具体结构如下：它包括一侧设有排气口且上部带有油气入口的壳体，壳体下端出口接回油管；壳体内设置有安装在壳体上的隔板，隔板的上方为装有过滤网的过滤腔，过滤网下方的隔板上有出油口。

在上述结构的基础上，齿轮室的出气接口处装有过滤网，其内侧有与其连通的迷宫结构，使油气可以得到两次净化处理。

另外，它带有强制水冷机构，包括与曲轴连接的曲轴飞轮总成及由曲轴飞轮总成通过皮带驱动的水泵和风扇，水泵直接安装于机体总成外侧，其出水口连接设置在机体总成壳体内的机体水腔及与机体水腔连通的气缸盖水腔，气缸盖水腔带有出水口。

此外，齿轮室装有上安装有液压泵，它由通过齿轮组中的下平衡轴齿轮驱动。

本发明的优点是：

（1）在机器外侧设置油气分离装置，机体总成内部油雾经过过滤网、齿轮室盖迷宫、出气接口、进气管进入呼吸器罩焊合件，此时油气已完全分离，气体通过呼吸器总成排出，分离出的机油则经过与机体总成的油底壳连通的回油管返回油底壳，该装置实现了机油和气体的完全分离，降低了机油消耗。

（2）在机器外侧设置强制水冷机构，包括水泵、风扇、风扇垫块，由曲轴飞轮总成上设置的皮带轮通过三角带驱动，水泵转速高，冷却效果好，整机热负荷状态理想，且利于节约冷却水，利于立式单缸柴油机额定功率大幅提高后的热负荷要求。

（3）齿轮室盖上设有液压泵，液压泵通过机体总成内部齿轮组中的下平衡轴齿轮传动，该处转速与立式单缸柴油机额定转速相同，可为立式单缸柴油机配套拖拉机时提供转向动力。

附图1 为本发明最佳实施例的结构示意图。

附图2 为本发明附图1 的右视图。

附图3 为本发明附图1 的A-A 剖面图。

附图4 为本发明齿轮室盖迷宫结构示意图。

附图5 为本发明油气分离装置结构示意图。

1、机体总成，11、油底壳，12、齿轮室盖，13、液压泵，14、过滤网，15、气缸，16、起动机，17、出水口，18、进水口，19、机体水腔，2、气缸盖总成，21、气缸盖水腔，3、油气分离装置，31、进气管，32、过滤网，33、隔板，34、壳体，35、回油管， 41、支架A，42、支架B，5、连杆，6、曲轴飞轮总成，61、皮带轮，62、飞轮，63、曲轴，7、齿轮组，71、下平衡齿轮，81、呼吸器挡板，82、垫板，83、弹簧片，84、呼吸器外壳，85、出气口，86、出气接口，87、迷宫结构， 9、强制水冷机构，91、水泵，92、风扇，93、风扇垫块。

如图1、2、3所示，本实施例包括机体总成1，机体总成1的上部的外壳外侧通过支架A41和支架B42安装有油气分离装置3和呼吸器。

本实施例的机体总成1包括燃烧室、曲轴箱、曲轴箱下方的油底壳11、两侧的齿轮室总成和曲轴飞轮总成6。其中，燃烧室中包括气缸套及安装于其中的活塞连杆总成，燃烧室下方为曲轴箱，包括由活塞连杆5驱动的曲轴，曲轴下方的壳体为油底壳11。曲轴两端分别与位于其两侧的齿轮组和飞轮总成连接。齿轮组位于齿轮室中，如图4所示，齿轮室盖14上带有出气接口86，在出气接口86的内侧设置有迷宫结构87，出气接口87与迷宫结构14之间有过滤网14。出气接口86通过设置于机体总成1壳体外的进气管31与油气分离装置3的油气入口连接。如图5所示，油气分离装置3包括一侧设有排气口且上部带有油气入口的34壳体，壳体34下端出口接回油管35；壳体34内设置有安装在壳体34上的隔板33，隔板33的上方为装有过滤网32的过滤腔，过滤网32下方的隔板33上有出油口。隔板33下方为分离腔，分离腔的下底有回油口，它通过回油管35通于油底壳11内腔。油气分离机构的排气口处安装有呼吸器，它包括带有出口的呼吸器挡板81，呼吸器挡板81安装在分离装置壳体34 的排气口处，其一侧并将排气口封闭。呼吸器挡板81的另一侧上通过垫板82装有一侧固定的弹簧片83，该弹簧片83在常态下将呼吸器挡板81上的出口密封，形成常闭自动排气开关。呼吸器挡板81的外侧带安装有带有出气口85的呼吸器壳体84，弹簧片83位于呼吸器壳体84内。

本实施例设置有强制水冷机构，该机构包括与曲轴连接的曲轴飞轮总成及由曲轴飞轮总成通过皮带驱动的水泵91和风扇92，水泵91直接安装于机体总成1外侧，风扇92通过风扇垫块93安装于水泵91上。由水泵91 出水口连接机体总成1 壳体壁中的机体水腔19，机体水腔19与位于气缸盖总成2中的气缸盖水腔21相通，气缸盖水腔21带有出水口17。

在本实施例齿轮室盖的外侧安装有液压泵，它由齿轮组7中的下平衡轴齿轮71驱动，用于向外输出动力。

立式单缸柴油机开始工作时，起动机16连通电源，带动曲轴飞轮总成1及齿轮组7 运转，配气机构4也相应的由齿轮组7驱动，实现把新鲜空气定时、定量的送入气缸15，气缸15直径在φ115mm 至φ125mm之间，同时燃油系统3受齿轮组7驱动，定时、定量的将燃油送入气缸15，曲轴飞轮总成6旋转带动活塞连杆总成上下运动，完成进气、压缩、燃烧、排气四个冲程。这一过程实现了热能向动能的转换，形成的动能由曲轴飞轮总成6中的飞轮62和皮带轮61向外输出。

机器外侧设置油气分离装置3，该装置通过支架A41 固定在机体总成1上，通过支架B42 固定在气缸盖总成2上，当立式单缸柴油机正常工作时，机体总成1内部的机油在曲轴63、连杆5 的高速旋转下形成油雾，当活塞连杆总成下行时机体总成1内部气压升高，油雾经过齿轮室盖12上设置的迷宫结构87、过滤网14、出气接口86、进气管31进入油气分离装置3后，油气已完全分离，分离后的气体通过呼吸器总成排出，分离出的机油则经过与机体总成1的油底壳11连通的回油管35返回油底壳11；当活塞连杆总成5上行时机体总成1内部气压降低，呼吸器总成85的弹簧片83关闭，保持机体总成1内部气压始终低于大气压，该装置实现了机油和气体的完全分离，降低了机油消耗。

当立式单缸柴油机工作时，本实施例的强制水冷机构9中水泵91由曲轴飞轮总成6上设置的皮带轮61通过三角带驱动，将冷却水由水泵91上的进水口强制输入机体总成1壳壁中的水腔，冷却水经过机体总成1中的水腔进入与其连通的气缸盖总成2中的水腔，再由气缸盖总成2中的水腔的出水口17流出整机外，将燃烧产生的热量带走。强制冷却效果好，整机热负荷状态理想，且利于节约冷却水，利于立式单缸柴油机额定功率大幅提高后的热负荷要求。

齿轮室盖12上设有液压泵13，液压泵13通过机体总成1内部齿轮组7中的下平衡轴齿轮71传动，当立式单缸柴油机运转时，经齿轮组7传动，下平衡轴齿轮71带动液压泵13工作，液压泵13可为立式单缸柴油机配套拖拉机时提供转向动力，可有效降低操作者的劳动强度。

Claims

1.一种立式单缸柴油机，包括机体总成（1），机体总成（1）包括曲轴箱、曲轴箱内由活塞连杆（5）驱动的曲轴以及位于曲轴箱两侧并由曲轴驱动的齿轮组和曲轴飞轮总成（6），曲轴箱下方有与其连通的油底壳（11），齿轮组位于齿轮室内，其特征是：它还包括安装在机体总体（1）外的油气分离装置（3）和呼吸器，油气分离装置（3）包括其带有油气入口的过滤腔，油气入口通过进气管（31）与齿轮室的出气接口（86）连接；过滤腔的下方设置与其连通的油气分离腔，油气分离腔有排气口及位于其下底的出油口，出油口通过回油管（35）接油底壳（11）内腔；分离腔的排气口接呼吸器，呼吸器包括与分离腔连接的常闭自动排气开关，常闭自动排气开关包括安装于分离腔排气口处的可向外侧弹开的弹簧片（83），弹簧片（83）外设置带有出气口的呼吸器外壳（84）；所述的油气分离装置（3）包括一侧设有排气口且上部带有油气入口的壳体（34），壳体（34）下端出口接回油管（35）；壳体（34）内设置有安装在壳体上的隔板（33），隔板（33）的上方为装有过滤网（32）的过滤腔，过滤网（32）下方的隔板上有出油口。

2.根据权利要求1所述的立式单缸柴油机，其特征是：齿轮室的出气接口（86）处装有过滤网（14），其内侧有与其连通的迷宫结构（87）。

3. 根据权利要求1或2所述的立式单缸柴油机，其特征是：它带有强制水冷机构，包括与曲轴连接的曲轴飞轮总成（6）及由曲轴飞轮总成（6）通过皮带驱动的水泵（91）和风扇（92），水泵（91）直接安装于机体总成（1）外侧，其出水口连接设置在机体总成（1）壳体内的机体水腔（19）及与机体水腔（19）连通的气缸盖水腔（21），气缸盖水腔（21）带有出水口。

4. 根据权利要求1或2所述的立式单缸柴油机，其特征是：齿轮室装有上安装有液压泵（13），它由通过齿轮组（7）中的下平衡轴齿轮（71）驱动。