CN103026039B - 框架和具有该框架的柴油发动机 - Google Patents

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Abstract

在包括有分隔汽缸间的中央隔板（11）、被配置在中央隔板（11）两侧的凸轮侧的隔壁以及排气侧的隔壁、被配置在这些中央隔板（11）以及隔壁的上侧并且形成有系紧螺栓孔（17）的顶板（15、16）的框架（6）中，在位于所述系紧螺栓孔（17）附近的顶板（15、16）设有凹口部（18），其不接近到所述系紧螺栓孔（17）地向着所述顶板（15、16）的外侧以及远离所述系紧螺栓孔（17）的方向呈现出1/4圆弧，再向着所述顶板（15、16）的内侧以及远离所述系紧螺栓孔（17）的方向呈现出1/4圆弧地延伸。

Description

框架和具有该框架的柴油发动机
技术领域
本发明涉及一种构成船用等的大型柴油发动机的框架。
背景技术
作为构成船用等的大型柴油发动机的框架，已知有例如专利文献1所公开的框架。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2001-289114号公报
发明内容
【发明要解决的技术问题】
另外，作为构成船用等的大型柴油发动机的框架，还已知一种如图5所示的框架。图5所示的框架31具有：分隔汽缸间的中央隔板11；被配置在中央隔板11两侧的凸轮侧的隔壁12(参照图2)和排气侧的隔壁13(参照图2)。框架31的构造为：从十字头4(参照图1)受到的水平方向的推力，从中央隔板11通过导向杆(滑动板)14传递到隔壁12、13。中央隔板11与导向杆14、导向杆14与顶板15、导向杆14与顶板16分别通过焊接来连接。隔壁12、13与导向杆14作为抑制由作用到框架31的汽缸压力或推力载荷等载荷导致的变形的构件来发挥作用。在处于隔壁12上的顶板15以及处于隔壁13上的顶板16上，每组14个地设置系紧螺栓10(参照图1)所贯通的系紧螺栓孔17(参照图2)。
另外，在图5中对与后述实施方式一样的构件，附上与后述实施方式一样的符号。
然后，如图5所示，在位于导向杆14与顶板15的(焊接)接合部附近以及导向杆14与顶板16的接合部附近，即系紧螺栓孔17附近的顶板15、16上，分别设有具有半径R1的圆角部32。圆角部32按如下方式形成：从顶板15、16的内侧向着相对的顶板16、15突出，并且使其起点位于同与导向杆14的外侧表面14a连接的突出部(舌片部)19的侧表面19a以及导向杆14的侧表面14b相同的平面上，不接近系紧螺栓孔17地向着顶板15、16的外侧(外侧表面15b、16b的方向)以及远离系紧螺栓孔17的方向呈现出1/4圆弧后，使其终点位于同顶板15、16的内侧表面15a、16a相同的平面上。
另外，其中一根导向杆14的侧表面14b以及突出部19的侧表面19a、另一根导向杆14的侧表面14b以及突出部19的侧表面19a、中央隔板11的表面11a相互平行地被形成，导向杆14的外侧表面14a，导向杆14的内侧表面14c，顶板15、16的内侧表面15a、16a，顶板15、16的外侧表面15b、16b，相互平行地被形成。
然而，对于具有如图5所示的圆角部32的框架，应力集中作用在圆角部32、导向杆14与顶板15(更详细地说，顶板15的突出部19)的接合部、导向杆14与顶板16(更详细地说，顶板16的突出部19)的接合部，在圆角部32或这些接合部上有可能会产生裂缝。
因此，人们考虑一种如图6所示地，通过将圆角部42的半径定为比R1更大的R2来降低集中作用在圆角部42、导向杆14与顶板15的接合部、导向杆14与顶板16的接合部的应力的框架41，但对于这样的框架41，顶板外径宽度(顶板15的外侧表面15b与顶板16的外侧表面16b的距离)L变得比框架31都要大，从柴油发动机的小型化以及轻型化的角度来看不优选。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种不会使柴油发动机大型化以及重型化，能够降低集中作用在位于系紧螺栓孔附近的顶板以及导向杆与顶板的接合部的应力，并能够防止在这些顶板以及接合部上产生裂缝的框架。
【解决问题的技术手段】
本发明为解决上述问题，采用以下的手段。
本发明的第一实施方式所涉及的框架为包括分隔汽缸间的中央隔板、被配置在所述中央隔板的两侧的凸轮侧的隔壁以及排气侧的隔壁、被配置在这些中央隔板以及隔壁的上侧并且形成有系紧螺栓孔的顶板的框架，该框架的位于所述系紧螺栓孔附近的顶板上设有凹口部，该凹口部不接近所述系紧螺栓孔地向着所述顶板的外侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧，向着所述顶板的内侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧地延伸。
本发明的第二实施方式所涉及的框架为包括分隔汽缸间的中央隔板、被配置在所述中央隔板的两侧的凸轮侧的隔壁以及排气侧的隔壁、被配置在这些中央隔板以及隔壁的上侧并且形成有系紧螺栓孔的顶板的框架，该框架的位于所述系紧螺栓孔附近的顶板上设有凹口部，该凹口部接近所述系紧螺栓孔地向着所述顶板的外侧呈现出1/4圆弧，向着所述顶板的外侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧，向着所述顶板的内侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧地延伸。
根据本发明的第一实施方式或第二实施方式所涉及的框架，由于通过设置凹口部使位于系紧螺栓孔附近的顶板为柔性结构，因而能够降低集中作用在位于系紧螺栓孔附近的顶板以及导向杆与顶板的接合部的应力(使其沿着凹口部分散)，并能够防止在这些顶板以及接合部上产生裂缝。
本发明的第三实施方式所涉及的柴油发动机为具备有上述任一框架。
根据本发明的第三实施方式所涉及的柴油发动机，具备有能够降低集中作用在位于系紧螺栓孔附近的顶板以及导向杆与顶板的接合部的应力(使其沿着凹口部分散)，并能够防止在这些顶板以及接合部上产生裂缝的框架，由此，能够提高柴油发动机的可靠性。
【发明效果】
根据本发明所涉及的框架，可达到不会使柴油发动机大型化以及重型化，能够降低集中作用在位于系紧螺栓孔附近的顶板以及导向杆与顶板的接合部的应力，并能够防止在这些顶板以及接合部上产生裂缝的效果。
附图说明
图1是示出了具备有本发明所涉及的框架的船用等的大型柴油发动机的构造例的纵剖面图。
图2是本发明的第1实施方式所涉及的框架的立体图。
图3是放大地示出了图2的主要部分的俯视图。
图4是放大地示出了本发明的第2实施方式所涉及的框架的主要部分的俯视图。
图5是放大地示出了以往的框架的主要部分的俯视图。
图6是放大地示出了为降低集中作用在图5所示的框架的、位于系紧螺栓孔附近的顶板以及导向杆与顶板的接合部的应力而设计的框架的主要部分的俯视图。
具体实施方式
以下，参照图1到图3对本发明的第1实施方式所涉及的框架进行说明。图1是示出具备有本发明所涉及的框架的船用等的大型柴油发动机的构造例的纵剖面图，图2是本实施方式所涉及的框架的立体图，图3是放大地示出了图2的主要部分的俯视图。
如图1所示，大型柴油发动机(十字头型柴油发动机)E大体上分三个部分构成。第一部分是容纳有汽缸2与活塞3等的封套1，第二部分是容纳有将由活塞3的膨胀产生的力传导到曲轴8的连接棒7等的框架6，第三部分是容纳有将得到的动力传到螺旋桨等的曲轴8的底板9。该底板9、框架6以及封套1被依次堆积，并被从封套1的上表面到底板9的底面在铅直方向贯通发动机整体的系紧螺栓10连接地装配。
在图1中，符号5为导向杆(滑动板)，十字头4沿着它上下运动。
框架6如图2所示，具有分隔汽缸间的中央隔板11、被配置在中央隔板11两侧的凸轮侧的隔壁12与排气侧的隔壁13。框架6构造为：从十字头4受到的水平方向的推力，从中央隔板11通过导向杆(滑动板)14传递到隔壁12、13。中央隔板11与导向杆14、导向杆14与顶板15、导向杆14与顶板16分别通过焊接连接。隔壁12、13与导向杆14作为抑制由作用到框架6的汽缸压力或推力载荷等的载荷导致的变形的构件来起作用。在处于隔壁12上的顶板15以及处于隔壁13上的顶板16上，每组14个地设置系紧螺栓10(参照图1)所贯通的系紧螺栓孔17。
另外，对于这样构成的框架6，受到汽缸压力以及来自十字头4的侧向推力。因此，在中央隔板11的上端和下端附近有容易产生高应力的倾向。
又，如图3所示，在位于导向杆14与顶板15的(焊接)接合部附近以及导向杆14与顶板16的接合部附近，即系紧螺栓孔17附近的顶板15、16上，分别设有俯视呈半圆状的凹口部18。凹口部18按如下方式形成：从顶板15、16的内侧向着相对的顶板16、15突出，并且使其起点位于同与导向杆14的外侧表面14a连接的突出部(舌片部)19的侧表面19a以及导向杆14的侧表面14b相同的平面上，不接近系紧螺栓孔17地向着顶板15、16的外侧(外侧表面15b、16b的方向)以及远离系紧螺栓孔17的方向呈现出1/4圆弧，向着顶板15、16的内侧(内侧表面15a、16a的方向)以及远离系紧螺栓孔17的方向呈现出1/4圆弧，向着顶板15、16的内侧(内侧表面15a、16a的方向)以及远离系紧螺栓孔17的方向呈现出1/4圆弧后，使其终点位于同顶板15、16的内侧表面15a、16a相同的平面上。
另外，其中一根导向杆14的侧表面14b和突出部19的侧表面19a、与另一根导向杆14的侧表面14b和突出部19的侧表面19a、与中央隔板11的表面11a相互平行，导向杆14的外侧表面14a，导向杆14的内侧表面14c，顶板15、16的内侧表面15a、16a，顶板15、16的外侧表面15b、16b，相互平行。
根据本实施方式所涉及的框架6，由于通过凹口部18来使位于系紧螺栓孔17附近的顶板15、16为柔性结构，因而能够降低集中作用在位于系紧螺栓孔17附近的顶板15、16以及导向杆14与顶板15、16的接合部的应力(使其沿着凹口部18分散)，能够防止在这些顶板15、16以及接合部上产生裂缝。
参照图4，对本发明所涉及的框架的第2实施方式进行说明。图4是放大地示出了本实施方式所涉及的框架的主要部分的俯视图。
本实施方式所涉及的框架21在设有凹口部22来代替凹口部18这一点上与上述的第1实施方式不同。由于对于其他的构成要素来说，与上述的第1实施方式相同，在这里省略对这些构成要素的说明。
另外，对与上述的第1实施方式一样的构件附上同样的符号。
如图4所示，凹口部22按如下方式形成：从顶板15、16的内侧向着相对的顶板16、15突出，并且使其起点位于同与导向杆14的外侧表面14a连接的突出部(舌片部)19的侧表面19a以及导向杆14的侧表面14b相同的平面上，接近系紧螺栓孔17地向着顶板15、16的外侧(外侧表面15b、16b的方向)呈现出1/4圆弧，再向着顶板15、16的外侧(外侧表面15b、16b的方向)以及远离系紧螺栓孔17的方向呈现出1/4圆弧，再向着顶板15、16的内侧(内侧表面15a、16a的方向)以及远离系紧螺栓孔17的方向呈现出1/4圆弧后，向着顶板15、16的内侧(内侧表面15a、16a的方向)呈现出与导向杆14的侧表面14b、突出部19的侧表面19a、中央隔板11的表面11a平行的直线，使其终点位于与顶板15、16的内侧表面15a、16a相同的平面上。
根据本实施方式所涉及的框架21，由于系紧螺栓孔17与凹口部22的最短距离比第1实施方式的凹口部18更短，并且凹口部22的弯曲部分的长度比第1实施方式的凹口部18更长，因而相对于第1实施方式能够更进一步地降低集中作用在位于系紧螺栓孔17附近的顶板15、16以及导向杆14与顶板15、16的接合部的应力(使其沿着凹口部22分散)，并能够防止这些顶板15、16以及接合部产生裂缝。
另外，本发明不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可进行各种变更或变形。
【符号说明】
6  框架
11 中央隔板
12 隔壁
13 隔壁
15 顶板
16 顶板
17 系紧螺栓孔
18 凹口部
21 框架
22 凹口部
31 框架
41 框架
E  柴油发动机

Claims (3)

1.一种框架，其为包括分隔汽缸间的中央隔板、被配置在所述中央隔板的两侧的凸轮侧的隔壁以及排气侧的隔壁、被配置在这些中央隔板以及隔壁的上侧并且形成有系紧螺栓孔的顶板的框架，其特征在于，
该框架的位于所述系紧螺栓孔附近的顶板上设有凹口部，该凹口部不接近所述系紧螺栓孔地向着所述顶板的外侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧，向着所述顶板的内侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧地延伸。
2.一种框架，其为包括分隔汽缸间的中央隔板、被配置在所述中央隔板的两侧的凸轮侧的隔壁以及排气侧的隔壁、被配置在这些中央隔板以及隔壁的上侧并且形成有系紧螺栓孔的顶板的框架，其特征在于，
该框架的位于所述系紧螺栓孔附近的顶板上设有凹口部，该凹口部接近所述系紧螺栓孔地向着所述顶板的外侧呈现出1/4圆弧，向着所述顶板的外侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧，向着所述顶板的内侧以及远离所述系紧螺栓孔的方向呈现出1/4圆弧地延伸。
3.一种柴油发动机，其特征在于，
具有权利要求1或2所述的框架。
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