CN103261646B - 气缸盖支架及包括气缸盖支架的农用牵引机和发电机组 - Google Patents

Abstract

一种气缸盖支架，包括用于安装到发动机气缸盖上的基部部分、构造成容纳和支承发动机部件的托架部分、以及置于所述基部部分与托架部分之间的体部部分。

Description

气缸盖支架及包括气缸盖支架的农用牵引机和发电机组

技术领域

本发明总体上涉及内燃发动机领域，特别地涉及发动机部件在发动机罩内的安装，更特别地涉及将发动机部件支承到发动机的结构。

背景技术

支承结构可以用于将发动机部件安装到发动机罩或者甚至远离发动机来支承部件。通常可安装的部件包括后处理装置、消声器、涡轮增压器、排气再循环（EGR）冷却器、油冷却器、电子控制模块（ECM）和油过滤器。

各种排气处理部件可以使用单独的支承结构单独地在可用空间内安装到排气系统。然而，由于排气处理部件日益增大的复杂性和数量以及小的可用空间，安装和相互连接排气处理部件可能很困难。

无论如何，存在在不需要对机器进行显著的耗费成本的重新设计的情况下在有限的可用空间内接合排气处理部件的需要。这些空间约束可能被其他需求进一步加剧，例如将从发动机或者其他部件的散热水平保持在满意水平上这样的需求。

Caterpillar Inc.的US7,717,205披露了一种机器的罩组件，该罩组件可以具有结合至少一个排气后处理装置的罩。该排气后处理系统可以与来自发动机的排气管结合。该发动机罩组件可以包括通风开口以辅助从发动机舱和从排气后处理装置的散热。然而，排气后处理装置可能安装在排气罩组件中，这可能阻挡机器驾驶室的视野。

支承结构可以用于将发动机部件安装到基部发动机结构上。然而，在操作期间由发动机产生的振动可以对连接在其上的部件造成负面影响。一般地，可以用于安装这些部件的支承结构可以设计成减少或消除从发动机 传递到所安装的发动机部件上的过多的振动。

这些支承结构可以设计成刚度足够大以消除从运转的发动机到安装的发动机部件的振动传递。然而，这种支承结构通常比保持部件以固定状态安装所需的支承结构更大且更重。大而重的支承结构由于它们更大的尺寸和重量还可以导致发动机生产成本的增加以及发动机燃料经济性的降低。

US2008/0223329A1披露了一种用于内燃发动机的复合托架系统，该系统具有可以刚性连接到内燃发动机的曲轴箱的第一托架和可以通过进气歧管连接到曲轴箱的第二托架。第一托架可以形成至少一个安装垫，该安装垫布置成连接到涡轮机并支承涡轮机。第二托架可以形成部件腔，该部件腔布置成接收并支承EGR冷却器。第一托架可以具有互连垫，第二部件可以具有支柱，该支柱具有可以连接到所述互接垫上以增加第二托架的刚度的安装凸出部。

本发明旨在至少部分地改进或克服现有发动机部件支承结构的一个或多个方面。

发明内容

在第一方面中，本发明描述了一种气缸盖支架，它包括用于安装到发动机气缸盖上的基部部分、构造成容纳并支承发动机部件的托架部分、以及插置于所述基部部分与托架部分之间的体部部分。

当与附图一起阅读时，本发明的其他特征和优点将从如下的各个实施方式的描述中变得显而易见。

附图说明

当与附图一起阅读时，将从如下的各个实施方式的描述中完全理解本发明的前述的以及其他的特征和优点，在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的气缸盖支架的轴测图；

图2是根据本发明的一个实施方式的安装到发动机的气缸盖上的图1的气缸盖支架的轴测图；

图3是根据本发明的一个实施方式的包括后处理装置的图2的安装好的气缸盖支架的轴测图。

具体实施方式

本发明总体上涉及用于将发动机部件安装到发动机上的安装结构。

图1示出气缸盖支架10，该气缸盖支架用于容纳并支承发动机部件，例如后处理装置、消声器或空气过滤器。该气缸盖支架10可以包括基部部分12、托架部分14和体部部分16。体部部分16可以将基部部分12连接到托架部分14。该气缸盖支架10还可以包括腹板支承件18。

所述基部部分12可以提供气缸盖支架10与发动机的连接。所述基部部分12可以基本是具有纵轴的C形，其具有外周边缘11和内周边缘13。基部部分12的周边可以由外周边缘11和内周边缘13界定。

外周边缘11可以限定气缸盖支架10的最外边缘。基部部分12的几何形状可以相对于发动机气缸盖的几何形状构造。

所述基部部分12的在外周边缘11与内周边缘13之间的区域（面积）可以随下列因素中的一个或多个变化：气缸盖支架10与发动机之间的安装点、气缸盖支架10的高度、发动机部件的重量和体积、气缸盖支架10的结构特征以及其它外部部件例如软管、管道、电线和连接件的定位。

基部部分12可以通过基部凸缘20将气缸盖支架10连接到发动机。每个基部凸缘20可以包括通孔以能够实现气缸盖支架10的安装。所述基部凸缘20可以布置在基部部分12的外周边缘11附近。所述基部凸缘20可以在基部部分12上与气缸盖中螺栓孔的位置相对应地定位。所述基部凸缘20可以在气缸盖支架10的安装位置处与发动机中的对应螺栓孔对准。

基部凸缘20的数量和分布可以提供气缸盖支架10稳定的安装。所述基部部分12的外周边缘11可以相对于基部凸缘20的数量和分布配置。外周边缘11的几何形状可以与基部凸缘20的数量和分布相关。

基部部分12上的基部凸缘20的数量可以随下列因素中的一个或多个变化：气缸盖支架10与发动机之间的安装点、气缸盖支架10的高度、发 动机部件的重量和体积、气缸盖支架10的结构特征和气缸盖的结构特征。

所述基部部分12可以设有5到10个基部凸缘20。在一个实施方式中，该基部部分可以设有至少5个基部凸缘20。

基部凸缘20在基部部分12上的分布可以随下列因素中的一个或多个变化：气缸盖支架10与发动机之间的安装点、气缸盖支架10的高度、发动机部件的重量和体积、气缸盖支架10的结构特征和气缸盖的结构特征。在一个实施方式中，刚性安装区域比不太刚性区域需要更少的安装点。

可以在每个基部凸缘20处设置空心基部指状件22。该基部指状件22可以与基部凸缘20一体形成。基部指状件22可以具有与基部部分12的纵轴基本垂直的纵轴，并且可以定向成沿基本远离体部部分16的方向延伸。各基部指状件22的孔可以对应于各基部凸缘20中的通孔，以形成穿过基部凸缘20和基部指状件22的相互连续的通道。所述基部指状件22可以在气缸盖支架10的安装位置上接触发动机。

所述托架部分14可以配置成接收并支承发动机部件。该托架部分14可以具有第一支承构件24和第二支承构件25。第一支承构件24和第二支承构件25可以刚性地形成。

第一支承构件24和第二支承构件25可以形成为单独的（分开的）带状件，它具有基本横向于基部部分12的纵轴布置的中心轴。第一和第二支承构件24、25的端部可以定位在基部部分12的外周边缘11内，第一和第二支承构件24、25的相对端可以定位成超出内周边缘13。第一支承构件24和第二支承构件25可以界定开口23的两相对端。

第一和第二支承构件24、25可以分别包括第一支承表面26和第二支承表面27。第一支承表面26和第二支承表面27可以形成为第一和第二支承构件24、25上的凸起的带状部。第一和第二支承表面26、27可以适于支承发动机部件例如排气后处理装置的各个端部。

第一支承构件24和第二支承构件25的几何形状可以成形为与发动机部件的外部几何形状匹配。例如，当发动机部件是成形为罐的排气后处理装置时，第一支承构件24和第二支承构件25可以具有整体弓形的形状， 其具有与排气后处理装置基本相同的曲率半径。所述第一和第二支承表面26、27可以适于具有分别与第一和第二支承构件24、25互补的几何形状。

在一个实施方式中，第一和第二支承构件24、25可以成形为相对两端上设有第一和第二支承表面26、27的单个连续结构。可以对第一和第二支承构件24、25的整体结构穿孔以允许空气流过该结构。

所述体部部分16可以定位在所述基部部分12与托架部分14之间。所述体部部分16可以与所述基部部分12和托架部分14相接。所述体部部分16可以刚性地形成以便对托架部分14提供结构支承。

所述体部部分16可以具有与基部部分12的几何形状基本对应的几何形状。所述体部部分16可以具有侧壁30和翼部32。

侧壁30的纵轴可以平行于基部部分12的纵轴。所述侧壁30的宽度可以从所述基部部分12到所述托架部分14逐渐地变化。所述体部部分16在所述基部部分12附近具有最大的宽度，并且可以具有朝向所述托架部分14逐渐减小的宽度。

所述翼部32可以横向于所述基部部分12的纵轴，并且可以从所述基部部分12的外周边缘11向内延伸到所述托架部分14。该翼部32可以分别在与第一和第二支承表面26、27相对的第一和第二支承构件24、25的侧部处连接所述托架部分14。

所述体部部分16可以具有肋34，所述肋34连接到翼部32的与该翼部32的连接到侧壁30的端部相对的端部。托架部分14的第一和第二支承构件24、25可以具有在侧壁30处连接到体部部分16的端部以及邻近所述肋34连接到所述体部部分16的相对端部。

体部部分16可以包括紧固连接件28。该紧固连接件28可以包括一对保持构件，并且可以实现与用于紧固发动机部件的带子的铰接。所述紧固连接件28可以邻近第一和第二支承构件24、25的端部定位。所述紧固连接件28可以定位在侧壁30和肋34上。

所述紧固连接件28可以具有螺栓连接板35。该螺栓连接板35可以连接到邻近第二支承构件25定位在肋34上的紧固件28的延伸部。该螺栓连 接板35或者其一部分可以延长以直接接合所述肋34。

腹板支承件18可以用于增强气缸盖支架10。盖腹板支承件18可以用于减小气缸盖支架10中的振动。

该腹板支承件18可以将腹板凸缘36连接到体部部分16，如图2中所示。该腹板支承件18可以通过腹板凸缘36将气缸盖支架10连接到发动机。该腹板凸缘36可以包括通孔以能够实现气缸盖支架10的安装。所述腹板凸缘36可以与所述基部部分12的内周边缘13相对地布置。所述腹板凸缘36可以定位在腹板支承件18上以与气缸盖50中的螺栓孔的位置对应。所述腹板凸缘36可以在气缸盖支架10的安装位置与发动机中相应的螺栓孔对应。

腹板凸缘36在腹板支承件18上相对于所述基部部分12的位置可以随如下一个或多个因素变化：气缸盖支架10与发动机之间的安装点、气缸盖支架10的高度、发动机部件的重量和体积、气缸盖支架10的结构特征和气缸盖的结构特征。

可以在腹板凸缘36处设置空心的腹板指状件37。该腹板指状件37可以与腹板凸缘36一体形成。该腹板指状件37可以具有与基部部分12的纵轴基本垂直的纵轴，并且可以定向成在基本远离体部部分16的方向上延伸。腹板指状件37的孔可以对应于腹板凸缘36中的通孔以形成穿过腹板凸缘36和腹板指状件37的相互连续的通道。所述腹板指状件37可以在气缸盖支架10的安装位置处接触发动机。

所述腹板支承件18可以具有从腹板凸缘36径向延伸到体部部分16的腹板臂38。

所述腹板支承件18可以具有四个腹板臂38，这些腹板臂从腹板凸缘36相互分散并且以基本90°的角间隔开。一对腹板臂38可以将腹板凸缘36连接到体部部分16的翼部32。一个腹板臂38可以在第一支承构件24和肋34的端部的连接区域处与第一翼部32交叉。另一腹板臂38可以在第二支承构件25和肋34的相对端的连接区域处与第二翼部32交叉。另一对腹板臂38可以在与基部部分12的内周边缘13对应的侧面上将腹板凸缘 36连接到体部部分16的侧壁30。

在一个实施方式中，腹板支承件18可以将腹板凸缘36通过腹板臂38连接到基部部分12、托架部分14和/或体部部分16或者它们的任意组合。

在一个实施方式中，腹板支承件18可以将多个腹板凸缘36连接到体部部分16。各腹板凸缘36可以设有空心的腹板指状件37。

腹板凸缘36在腹板支承件18上的数量和分布可以随如下的一个或多个因素变化：气缸盖支架10与发动机之间的安装点、气缸盖支架10的高度、发动机部件的重量和体积、气缸盖支架10的结构特征和气缸盖的结构特征。

气缸盖支架10可以由刚性材料例如钢制成。

图2进一步图示了安装到发动机的气缸盖50上的气缸盖支架10。在一个实施方式中，基部指状件22和腹板指状件37可以在气缸盖支架10的安装位置处接触气缸盖50。

气缸盖支架10可以通过阀盖52安装到气缸盖50。阀盖52可以具有与气缸盖50中的螺栓孔对应的螺栓孔，并且可以在气缸盖50和阀盖52的对准的螺栓孔处安装到气缸盖50。

基部指状件22和腹板指状件37在气缸盖支架10上的位置可以对应于阀盖52的螺栓孔的位置。基部指状件22和腹板指状件37可以在气缸盖支架10的安装位置处接触阀盖52。

各基部指状件22的孔和腹板指状件37的孔可以在其安装位置上与气缸盖50的相应的螺栓孔重叠。各基部指状件22的孔和气缸盖50与阀盖52的各自对准的孔可以形成相互连续的通道。腹板指状件37的孔和气缸盖50与阀盖52的各自对准的孔可以形成相互连续的通道。

气缸盖支架10可以通过穿过气缸盖支架10和阀盖52到达气缸盖50的螺钉安装到气缸盖50和阀盖52。

图3示出一种发动机部件，例如组装到已安装的气缸盖支架10上的后处理装置54。该后处理装置54可以接触并搁在相应的第一和第二支承构件24、25的第一支承表面26和第二支承表面27上。

后处理装置54可以通过一个或多个紧固带40保持在气缸盖支架10上。紧固带40可以从后处理装置54上经过以将该装置紧固到气缸盖支架10上。

后处理装置54可以通过将该装置在螺栓连接板35上螺栓连接到气缸盖支架10而保持在气缸盖支架10上。

本领域技术人员将会意识到可以对之前所述的实施方式进行修改以获得本发明的气缸盖支架10。

工业实用性

本发明描述了一种用于容纳并支承发动机部件的气缸盖支架10。

此处描述的气缸盖支架10的工业实用性将从如下的讨论中容易地意识到。

气缸盖支架10可以实现将诸如后处理装置之类的发动机部件结合到诸如农用牵引机（拖拉机）的牵引机或者诸如发电机组机或工业开放动力单元（IOPU）的其他机器的罩中。气缸盖支架10可以支承发动机部件，使得将其完全封闭在机器的发动机罩内。发动机部件的安装和维修可以通过设置在发动机罩上的面板接近。

气缸盖支架10可以实现发动机部件的有效安装和拆卸以用于其维修。气缸盖支架10本身可以快速地从发动机的气缸盖50有效地安装和拆卸。

气缸盖支架10可以有效地利用发动机罩内的可用空间，并可以实现发动机罩整体尺寸的减小。发动机罩整体尺寸的减小可以实现更流线型的发动机罩。在农用牵引机中，具有减小轮廓的发动机罩可以使操作人员能在发动机罩上方具有改进的前视野。在一种机器中，例如发电机组机或IOPU，更小的罩可以实现减小的存储区域或者由机器占用的区域。

气缸盖支架10可以实现发动机罩的相应的重量减小。

气缸盖支架10可以实现发动机部件的结合（并入），而不会削弱与发动机相关的空气流和散热策略。

因此，本发明包括正如由适用法律所允许的这里所附的权利要求中叙 述的主题的所有修改和等价方案。此外，本发明包括上面所述的部件在其所有可行的变型中的任何结合，除非这里另有指示。

任意权利要求中提到的技术特征后面附有附图标记，包括这些附图标记仅是为了增加权利要求的可理解性的目的，因此，不管有没有附图标记都对上面所述的技术特征或者任何声明的部件的范围没有任何限制效果。

本领域技术人员将会意识到，在不脱离本发明或者其实质特征的前提下，本发明可以包括其他具体形式。因此之前所述的实施方式在所有方面中被认为是说明性的而不是对这里所述的本发明的限制。因此本发明的范围由所附的权利要求限定，而不是之前的描述，因此在权利要求的等价方式的含义和范围内的所有改变旨在包含其中。

Claims (13)

1.一种气缸盖支架(10)，包括：

基部部分(12)，它能够安装到发动机的气缸盖(50)上；

托架部分(14)，它构造成容纳并支承发动机部件(54)；以及

体部部分(16)，它置于所述基部部分(12)与托架部分(14)之间，以及

腹板支承件(18)，该腹板支承件将一腹板凸缘(36)连接到该体部部分(16)，其中所述腹板凸缘(36)能够安装到所述气缸盖(50)上，

所述腹板支承件(18)包括腹板臂(38)，该腹板臂连接到体部部分(16)上与托架部分(14)的端部相邻的位置。

2.根据权利要求1所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，邻近所述基部部分(12)的外周边缘(11)定位有具有通孔的多个基部凸缘(20)。

3.根据权利要求2所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述基部部分(12)能通过阀盖(52)安装到气缸盖(50)。

4.根据权利要求3所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述基部凸缘(20)的位置与阀盖(52)的螺栓孔位置对准。

5.根据权利要求2所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述基部凸缘(20)的数量和分布为气缸盖支架(10)提供了稳定的安装。

6.根据权利要求3所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述基部凸缘(20)的数量和分布为气缸盖支架(10)提供了稳定的安装。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述托架部分(14)具有第一和第二支承构件(24，25)。

8.根据权利要求7所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述托架部分(14)包括用于紧固发动机部件(54)的紧固带(40)。

9.根据权利要求8所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述紧固带(40)铰接地连接到所述托架部分(14)。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述发动机部件(54)选自由后处理装置和消声器构成的组。

11.根据权利要求1所述的气缸盖支架(10)，其特征在于，所述腹板臂(38)按角度间隔开，并且从腹板凸缘(36)相互分叉。

12.一种农用牵引机，它包括根据前述权利要求中任一项所述的气缸盖支架(10)。

13.一种发电机组，它包括根据权利要求1-11中任一项所述的气缸盖支架(10)。