CN103982529A - 一种组合式曲轴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组合式曲轴，包括主轴颈螺栓挡圈(1)、主轴颈压紧螺栓(2)、主轴颈活块(3)、曲轴基轴(4)、主轴颈止动块(5)，连杆轴颈螺栓挡圈(6)、连杆轴颈活块(7)、连杆轴颈压紧螺栓(8)、连杆轴颈止动块(9)，每道主轴颈上安装两块主轴颈活块(3)，每道连杆轴颈安装两块连杆轴颈活块(7)。组合式曲轴通过更换主轴颈和连杆轴颈上的包裹活块，可以实现对试验用曲轴主轴颈或连杆轴颈受损表面的快速修复，无需再重新加工曲轴和订制加厚轴瓦，具有加工、安装简单、故障处理容易的特点，提高了试验用单缸发动机的运转可靠性和可修复性，减少了发动机性能研究所需要的时间成本和经济成本。

Description

一种组合式曲轴

技术领域

本发明属于发动机试验技术领域，具体涉及一种单缸发动机试验用曲轴。

背景技术

曲轴是发动机中最重要、承载最复杂的零件之一，其在运转过程中反复的承受着来自缸内燃烧过程产生的爆发压力、自身旋转产生的旋转惯性力和扭曲应力，因此在发动机性能试验过程中，曲轴的主轴颈和连杆轴颈经常出现表面磨损现象。

在现有技术中，发动机曲轴是主轴颈和连杆轴颈设计成一体，其结构简单、可靠性强，但一体式曲轴主轴颈和连杆轴颈的缺点是一旦出现磨损无法修复，目前经常采用的修复方法是视主轴颈或连杆轴颈的受损情况，将其磨细公差降级，同时再向轴瓦厂定制加厚的主轴瓦或连杆瓦，实现对主轴颈和连杆轴颈配合间隙的保证，这种解决问题即需要对受损曲轴进行“磨轴”还需要重新订制加厚轴瓦，给发动机性能试验带来了巨大的时间成本和经济成本。

申请号为201019026081.1的专利申请公开了一种分体组合式曲轴，由左轴头、右轴头和定位螺栓组成，左轴头与右轴头之间通过端面啮合结构由定位螺栓紧固成一体。由于将曲轴设计成分体组合式结构，且在偏心轴上进行分型，整个曲轴由左轴头、右轴头和定位螺栓组成，这样连杆大头孔和偏心轴之间就能安装滚动轴承，将曲轴偏心轴与连杆大头孔之间依靠轴瓦的滑动轴承支撑方式改为由转动轴承的支撑方式，采用这种结构，此处的润滑无需使用液体润滑油，从而保证气泵输出气体中不含有润滑油雾，但上述发明仍存在曲轴主轴颈和连杆轴颈容易磨损，且不易修复的技术问题。

发明内容

本发明针对单缸柴油机的曲轴主轴颈和连杆轴颈容易磨损，且不易修复的技术问题，提出了一种可更换曲轴主轴颈和连杆轴颈外裹活块的组合式曲轴。

本发明所采用的技术方案是：

一种组合式曲轴，包括主轴颈螺栓挡圈1、主轴颈压紧螺栓2、主轴颈活块3、曲轴基轴4、主轴颈止动块5，连杆轴颈螺栓挡圈6、连杆轴颈活块7、连杆轴颈压紧螺栓8、连杆轴颈止动块9，其特征在于：主轴颈活块3与曲轴基轴4通过主轴颈压紧螺栓2进行固定连接，主轴颈螺栓挡圈1安装在挡圈环槽中防止主轴颈压紧螺栓2窜出；主轴颈止动块5位于主轴颈活块3与曲轴基轴4之间，防止主轴颈活块3与曲轴基轴4相对转动；每道主轴颈上安装两块主轴颈活块3，两块主轴颈活块3安装后形成曲轴主轴颈润滑油道孔10，曲轴主轴颈润滑油道孔10与曲轴基轴的主轴颈油道11贯通；连杆轴颈活块7与曲轴基轴4通过连杆轴颈压紧螺栓8进行固定连接，连杆轴颈螺栓挡圈6安装在挡圈环槽中防止连杆轴颈压紧螺栓8窜出；连杆轴颈止动块9位于连杆轴颈活块7与曲轴基轴4之间，防止连杆轴颈活块7与曲轴基轴4相对转动；每道连杆轴颈安装两块连杆轴颈活块7，两块连杆轴颈活块7安装后形成曲轴连杆轴颈润滑油道孔12，曲轴连杆轴颈润滑油道孔12与曲轴基轴的连杆轴颈油道13贯通。

本发明的有益效果：组合式曲轴通过更换主轴颈和连杆轴颈上的包裹活块，可以实现对试验用曲轴主轴颈或连杆轴颈受损表面的快速修复，无需再重新加工曲轴和订制加厚轴瓦，具有加工、安装简单、故障处理容易的特点，提高了试验用单缸发动机的运转可靠性和可修复性，减少了发动机性能研究所需要的时间成本和经济成本。

附图说明

图1为安装完主轴颈活块和连杆轴颈活块曲轴图；

图2为主轴颈剖视图；

图3为压紧螺栓挡圈示意图；

图4为连杆轴颈剖视图；

图5为主轴颈和连杆轴颈活块示意图。

1主轴颈螺栓挡圈、2主轴颈压紧螺栓、3主轴颈活块、4曲轴基轴、

5主轴颈止动块，6连杆轴颈螺栓挡圈、7连杆轴颈活块、

8连杆轴颈压紧螺栓、9连杆轴颈止动块、10曲轴主轴颈润滑油道孔、

11主轴颈油道、12曲轴连杆轴颈润滑油道孔、13连杆轴颈油道。

具体实施方式

一种组合式曲轴，包括主轴颈螺栓挡圈1、主轴颈压紧螺栓2、主轴颈活块3、曲轴基轴4、主轴颈止动块5，连杆轴颈螺栓挡圈6、连杆轴颈活块7、连杆轴颈压紧螺栓8、连杆轴颈止动块9，其特征在于：主轴颈活块3与曲轴基轴4通过主轴颈压紧螺栓2进行固定连接，主轴颈螺栓挡圈1安装在挡圈环槽中防止主轴颈压紧螺栓2窜出；主轴颈止动块5位于主轴颈活块3与曲轴基轴4之间，防止主轴颈活块3与曲轴基轴4相对转动；每道主轴颈上安装两块主轴颈活块3，两块主轴颈活块3安装后形成曲轴主轴颈润滑油道孔10，曲轴主轴颈润滑油道孔10与曲轴基轴的主轴颈油道11贯通；连杆轴颈活块7与曲轴基轴4通过连杆轴颈压紧螺栓8进行固定连接，连杆轴颈螺栓挡圈6安装在挡圈环槽中防止连杆轴颈压紧螺栓8窜出；连杆轴颈止动块9位于连杆轴颈活块7与曲轴基轴4之间，防止连杆轴颈活块7与曲轴基轴4相对转动；每道连杆轴颈安装两块连杆轴颈活块7，两块连杆轴颈活块7安装后形成曲轴连杆轴颈润滑油道孔12，曲轴连杆轴颈润滑油道孔12与曲轴基轴的连杆轴颈油道13贯通。

优选曲轴基轴4与曲轴主轴颈活块3、曲轴基轴4与主轴颈止动块5之间都采用过渡公差配合安装。

优选曲轴基轴4与连杆轴颈活块7、曲轴基轴4与连杆轴颈止动块9之间都采用过渡公差配合安装。

优选曲轴主轴颈活块3和连杆轴颈活块7的厚度与曲轴主轴颈和连杆轴颈直径的最优比为1∶5～1∶6，此时曲轴主轴颈活块3和连杆轴颈活块7与曲轴的连接最牢固，且不易磨损。

结合附图1进一步详细描述组合式曲轴的加工工艺及安装工艺：

1)曲轴基轴在加工完毕后需保证主轴颈和连杆轴颈不进行表面淬火等热处理工艺；

2)曲轴基轴的主轴颈和连杆轴颈在加工过程中，其尺寸都要小于设计值尺寸，设计尺寸与实际加工尺寸之差为轴颈活块厚度的2倍；

3)每道主轴颈上或连杆轴颈上都需要安装2块止动块、2块轴颈活块、8根压紧螺栓、8个螺栓挡圈；

4)在每道主轴颈上安装完止动块后，再进行轴颈活块安装，最后用压紧螺栓压紧，并同时安装压紧螺栓挡图进行防松保障；

5)主轴颈活块与连杆轴颈活块压紧螺栓的预紧力矩，需按照要求进行预紧和紧固，以达到螺栓的自锁防松目的；

6)在进行曲轴主轴颈活块和连杆轴颈活块安装时，必须保证轴颈活块的油道孔与曲轴基轴的油道孔对正；

7)安装完主轴颈活块和连杆轴颈活块后，需要对安装完毕后的主轴颈和连杆轴颈进行机加，并按曲轴图纸中的设计值尺寸进行磨轴，最后进行表面淬火等热处理工艺；

8)在试验过程中，一旦出现曲轴主轴颈表面磨损或连杆轴颈表面磨损，再重复步骤4)～7)，对受损曲轴进行修复。

Claims (4)

1.一种组合式曲轴，包括主轴颈螺栓挡圈(1)、主轴颈压紧螺栓(2)、主轴颈活块(3)、曲轴基轴(4)、主轴颈止动块(5)，连杆轴颈螺栓挡圈(6)、连杆轴颈活块(7)、连杆轴颈压紧螺栓(8)、连杆轴颈止动块(9)，其特征在于：主轴颈活块(3)与曲轴基轴(4)通过主轴颈压紧螺栓(2)进行固定连接，主轴颈螺栓挡圈(1)安装在挡圈环槽中防止主轴颈压紧螺栓(2)窜出；主轴颈止动块(5)位于主轴颈活块(3)与曲轴基轴(4)之间，防止主轴颈活块(3)与曲轴基轴(4)相对转动；每道主轴颈上安装两块主轴颈活块(3)，两块主轴颈活块(3)安装后形成曲轴主轴颈润滑油道孔(10)，曲轴主轴颈润滑油道孔(10)与曲轴基轴的主轴颈油道(11)贯通；连杆轴颈活块(7)与曲轴基轴(4)通过连杆轴颈压紧螺栓(8)进行固定连接，连杆轴颈螺栓挡圈(6)安装在挡圈环槽中防止连杆轴颈压紧螺栓(8)窜出；连杆轴颈止动块(9)位于连杆轴颈活块(7)与曲轴基轴(4)之间，防止连杆轴颈活块(7)与曲轴基轴(4)相对转动；每道连杆轴颈安装两块连杆轴颈活块(7)，两块连杆轴颈活块(7)安装后形成曲轴连杆轴颈润滑油道孔(12)，曲轴连杆轴颈润滑油道孔(12)与曲轴基轴的连杆轴颈油道(13)贯通。

2.根据权利要求1所述的一种组合式曲轴，其特征在于：曲轴基轴(4)与曲轴主轴颈活块(3)、曲轴基轴(4)与主轴颈止动块(5)之间都采用过渡公差配合安装。

3.根据权利要求1所述的一种组合式曲轴，其特征在于：曲轴基轴(4)与连杆轴颈活块(7)、曲轴基轴(4)与连杆轴颈止动块(9)之间都采用过渡公差配合安装。

4.根据权利要求1所述的一种组合式曲轴，其特征在于：曲轴主轴颈活块(3)和连杆轴颈活块(7)的厚度与曲轴主轴颈和连杆轴颈直径的最优比为1∶5～1∶6。