CN104019175B - 一种硅油扭振减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硅油扭振减振器，属于发动机减振技术领域。它包括壳体和与所述壳体相匹配的侧盖，所述壳体的一端面上设置有环形凹槽，所述侧盖盖合在该环形凹槽的开口处，形成密封内腔，该密封内腔中通过衬套滑套安装着惯量环，所述壳体与所述惯量环之间的间隙充满硅油。本发明的创新点在于所述惯量环的内圈处厚度大于外圈处厚度，所述惯量环的断面为梯形，惯量环的端面与密封腔内壁之间的轴向间隙形成楔形，提高相同条件下减振器的刚度和阻尼，并且在保证减振器的可靠性及其空间布置的紧凑性的前提下，增大了惯量环与壳体的轴向间隙，使减振器能适应更大轴向加速度，改善了减振器的减振性能，提高了减振器的使用寿命。

Description

一种硅油扭振减振器

技术领域

本发明涉及一种硅油扭振减振器，特别是涉及硅油扭振减振器中的惯量环，属于发动机扭振减振器技术领域。

背景技术

硅油扭振减振器为发动机扭振减振器的一种，在发动机工作过程中主要起消减发动机曲轴系统扭转振动的作用，同时对发动机曲轴前端噪声的降低和发动机曲轴轴向振动的减少也有一定作用。如图1所示：传统的硅油减振器由壳体1、侧盖2、惯量环3、衬套4、注油螺塞6和硅油构成。由钢板冲压(或通过铸造后加工)而成的减振器壳体1固连在曲轴的前端，侧盖2与减振器壳体1组成密封腔，该密封腔中惯量环3滑套在衬套4上，惯量环3可绕光滑耐磨的减磨衬套4自由转动。传统的惯量环3为圆环状，其两环形端面相互平行，其与密封腔内壁之间形成一定的间隙，该间隙充满高粘度的硅油液体。当发动机工作，曲轴系统发生扭振时，由于惯量环3转动惯量较大，惯量环3的运动总是滞后于壳体1的运动，两者之间形成相对运动，此时惯量环3和密封腔内壁之间间隙中硅油的粘性阻尼就会消耗振动能量，从而消减曲轴系统扭转振动，提高了曲轴的疲劳寿命，衰减了扭矩波动，减少了发动机的振动、噪音。传统减振器惯量环3与密封腔内壁轴向间隙一般约为0.5毫米～0.7毫米，在特定的条件下，如惯量环3与密封腔的轴向间隙可能达到0.35毫米左右，此时如果曲轴轴向加速度达到30倍重力加速度以上，则惯量环3与壳体1之间将会因轴向加速度的原因，产生硬接触，摩擦发热，从而导致减振器温升过高，使硅油挥发、结焦而失效。

目前现有硅油扭振减振器种类繁多，但对减振器惯性环进行改进的较少，如中国专利公开号：CN203335710U，公开日：2013年12月11日，名称为：“一种硅油减振器”的发明专利所披露的，一种硅油减振器，它包括减振器壳体和与减振器壳体匹配的减振器侧盖，减振器壳体内腔中通过轴承安装有惯性环，惯性环惯性环上设置有弧形储油槽，在不改变与减振器侧盖接触长度的情况下，该弧形储油槽其储油体积增大，从而增加了注入储油槽的硅油量，降低了硅油损坏变质的速度，提高了减振器的寿命。

虽然上述专利文献公开了一种很好的改善减振器性能、提高减振器使用寿命的技术方案，但上述减振器依然存在如下问题：惯量环与密封腔内壁的轴向间隙不够大，当曲轴轴向加速度较大时，惯量环与密封腔内壁之间可能会因轴向加速度的原因，产生硬接触，摩擦发热，从而快速导致减振器温升过高，使硅油挥发、结焦而失效。此时如果直接增大减振器中惯量环与密封腔内壁轴向间隙，则减振器的刚度和阻尼及其在空间布置上的紧凑性又不能同时得到满足。

发明内容

本发明的目的是针对现有硅油扭振减振器所承受的轴向加速度过大时，惯量环与密封腔内壁易产生硬接触，摩擦发热，从而快速导致减振器温升过高、使硅油结焦而失效的不足，提供一种能够适应较大的轴系轴向加速度，不易摩擦发热使升温过高，且硅油不易结焦的硅油扭振减振器，它的使用可靠性及空间布置的紧凑性均较好，进一步改善减振器的性能，提高减振器的使用寿命。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种硅油扭振减振器，它包括壳体和与所述壳体相匹配的侧盖，所述壳体一侧的端面上设置有环形凹槽，所述侧盖盖合在该环形凹槽的开口处形成环形密封腔，该环形凹槽的内环侧壁上固定套装着衬套，所述衬套上滑套安装着惯量环，其特征在于：所述惯量环的断面为内圈处厚度大于外圈处厚度的梯形。

进一步的，当所述惯量环的梯形断面的两腰均为斜腰时，其单个斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最小轴向间隙为0.7毫米～0.9毫米，其单个斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙比最小轴向间隙大0.1毫米～0.4毫米。

进一步的，当所述惯量环的梯形断面为直角梯形时，该直角梯形的斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最小轴向间隙为0.7毫米～0.9毫米，该直角梯形的斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙比最小轴向间隙大0.1毫米～0.4毫米，该直角梯形的直腰所在的环形端面与密封腔内壁的轴向间隙为0.5毫米～0.7毫米。

进一步的，所述惯量环的棱均倒圆角。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

1.将惯量环设置成内圈处厚度大于外圈处厚度且其断面为梯形的圆环，使惯量环的两环形端面或者其中之一与密封腔内壁之间形成楔形间隙，在保证与现有扭振减振器具有相同刚度与阻尼要求(即通过液体运动分析计算满足运动状态下的刚度与阻尼要求)的前提下，增大减振器惯量环与环形密封腔内壁的轴向间隙，增加了轴向间隙处硅油流动的便利性，有效地避免了该处易产生的硬摩擦发热和升温过高，使硅油扭振减振器能适应更大的轴系轴向加速度，降低失效风险。

2.环形密封腔内壁与惯量环之间轴向间隙增大后，在满足刚度与阻尼要求的同时硅油扭振减振器的壳体与惯量环的尺寸也未增加，即本发明硅油扭振减振器的使用可靠性及空间尺寸紧凑性均得到保证。

3.环形密封腔内壁与惯量环之间轴向间隙的增大，使减振器壳体具有更好的加工工艺性。

4.环形密封腔内壁与惯量环之间的轴向间隙的增大，还增大了密封腔内的储油量，降低了硅油结焦损坏的速度，延长了该硅油减振器的寿命。

5.运用本发明的技术方案，硅油扭振减振器能够适应30倍重力加速度以上的轴系轴向加速度，有效提升了硅油减振器适应轴系轴向加速度的能力，改善了硅油减振器性能。

附图说明

图1是现有技术的硅油扭振减振器示意图；

图2是本发明的硅油扭振减振器的结构示意图；

图3是图3中惯量环的断面的示意图；

图4是本发明的硅油扭振减振器的另一结构示意图；

图5是图4中惯量环的断面的示意图；

图中：壳体1、侧盖2、惯量环3、衬套4、储油槽5、注油螺塞6。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施例方式对本发明做进一步的详细描述。

参见图2，一种硅油扭振减振器，它包括壳体1和与所述壳体1相匹配的侧盖2，所述壳体1由钢板冲压(或通过铸造后加工)而成，所述壳体1固定连接在发动机曲轴的前端，所述壳体1一侧的端面上设置有环形凹槽，所述侧盖2盖合在该环形凹槽的开口处，再运用不需要填料的电子束焊接技术将盖合后的侧盖2和壳体1焊接形成环形密封腔，该环形密封腔的两纵向侧壁相平行，在该环形密封腔中，衬套4固定环套在该环形密封腔的内环侧壁（即环形凹槽内环侧壁）上，所述衬套4上又滑套安装着惯量环3，所述惯量环3可以在所述衬套4上自由滑转动，同时又不能沿轴向滑动。所述侧盖2上设置有注油螺塞6，用以向环形密封内腔中注入粘性硅油，使所述壳体1与所述惯量环3之间的间隙充满粘性硅油，所述惯量环3的内圈处的厚度大于外圈处的厚度，所述惯量环3的两环形端面为倾斜面。

结合图3，所述惯量环3的断面为非直角梯形，该梯形断面的一斜腰所在的环形端面与所述惯量环3的径向平面的夹角为α，该梯形断面的另一斜腰所在的环形端面与所述惯量环3的径向平面的夹角为β，此时所述惯量环3的两环形端面均为斜面，形成内圈处厚度大于外圈处厚度的圆环。所述惯量环3的两环形端面分别与密封腔内壁之间形成楔形间隙，该楔形间隙有助于增大相同条件下硅油减振器的刚度和阻尼。所述的惯量环3的外圈圆周侧面与密封腔外环侧壁（即环形凹槽外环侧壁）相平行。

如图2所示，该硅油扭振减振器，由壳体1、侧盖2、惯量环3、衬套4、注油螺塞6和硅油组成。所述壳体1上环形凹槽内侧面的底部还设置有一用于增大环形密封内腔储油量的环形储油槽5，减振器壳体1与侧盖2盖合后通过电子束焊接形成环形密封腔，该环形密封腔中的惯量环3滑套在用于支撑、定位、减磨的光滑的衬套4上，惯量环3可以在衬套4上滑转动，同时又不能沿轴向滑动。该环形密封内腔与惯量环3之间留有一定的间隙，该间隙充满高粘度的硅油液体。

所述惯量环3的两环形端面均为斜面，该两斜面在所述惯量环3的梯形断面上形成梯形的两斜腰，此时该梯形断面为非直角梯形，该梯形断面上的单个斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最小轴向间隙为0.7毫米～0.9毫米，其单个斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙比最小轴向间隙大0.1毫米～0.4毫米。此时，该惯量环3的单个环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙为0.8毫米～1.1毫米。

如图3所示，图3为图2中惯量环3的断面示意图，所述惯量环3的断面为非直角梯形，其两腰均为斜腰。该非直角梯形断面的一斜腰所在的环形端面与所述惯量环3的径向平面的夹角为α，该夹角α为1°～10°；该非直角梯形断面的另一斜腰所在的环形端面与所述惯量环3的径向平面的夹角为β，该夹角β为1°～10°。此时，所述惯量环3的非直角梯形断面的单个腰所在的环形端面的内圈处表面比外圈处表面在轴线方向上高出0.1毫米～0.4毫米。另外所述惯量环3上的棱均倒圆角。

如图4所示，该图结构与图2的区别在于，所述惯量环3的断面为直角梯形，即所述惯量环3的一环形端面在其直角梯形断面上形成斜腰，而另一环形端面在其直角梯形断面上形成直腰。此时，该斜腰所在的环形端面与所述惯量环3的径向平面的夹角为α，该夹角α为1°～10°，该环形端面与与密封腔内壁的最小轴向间隙为0.7毫米～0.9毫米，该环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙比最小轴向间隙大0.1毫米～0.4毫米，此时该环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙为0.8毫米～1.1毫米；该直腰所在的环形端面与所述惯量环3的径向平面相平行，其与密封腔内壁的轴向间隙为0.5毫米～0.7毫米。

如图5所示，该图5为图4中惯量环3的断面示意图，其与图3的区别在于，所述惯量环3的断面为直角梯形。

以上内容是结合具体实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认为本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，所做出的简单替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种硅油扭振减振器，它包括壳体（1）和与所述壳体（1）相匹配的侧盖（2），所述壳体（1）一侧的端面上设置有环形凹槽，所述侧盖（2）盖合在该环形凹槽的开口处形成环形密封腔，该环形密封腔的两纵向侧壁相平行，该环形凹槽的内环侧壁上固定套装着衬套（4），所述衬套（4）上滑套安装着惯量环（3），其特征在于：所述惯量环（3）为内圈厚度大于外圈厚的圆环，所述惯量环（3）的断面为梯形。

2.根据权利要求1所述的一种硅油扭振减振器，其特征在于：当所述惯量环（3）的梯形断面的两腰均为斜腰时，其单个斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最小轴向间隙为0.7毫米～0.9毫米，其单个斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙比最小轴向间隙大0.1毫米～0.4毫米。

3.根据权利要求1所述的一种硅油扭振减振器，其特征在于：当所述惯量环（3）的梯形断面为直角梯形时，该直角梯形的斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最小轴向间隙为0.7毫米～0.9毫米，该直角梯形的斜腰所在的环形端面与密封腔内壁的最大轴向间隙比最小轴向间隙大0.1毫米～0.4毫米，该直角梯形的直腰所在的环形端面与密封腔内壁的轴向间隙为0.5毫米～0.7毫米。

4.根据权利要求1所述的一种硅油扭振减振器，其特征在于：所述惯量环（3）的棱均倒圆角。