CN105545401B - 一种高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，包括机体、转动手柄、手柄联动锥齿轮、凸轮轴、螺纹挺柱、螺纹挺柱锥齿轮和矩形键；转动手柄的末端与手柄联动锥齿轮的外端面中心固定连接；手柄联动锥齿轮与螺纹挺柱锥齿轮啮合；螺纹挺柱锥齿轮的中心设有一螺纹孔，该螺纹孔与螺纹挺柱外侧面的螺纹相配合；螺纹挺柱的上端设有防磨平面，防磨平面与凸轮轴接触连接，该螺纹挺柱的下端设有一矩形槽，矩形键一端插在矩形槽内，另一端与机体的固定端固定连接。本发明所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，机械结构简单、可靠，螺纹连接精度高，操作简便、快捷，避免了拆卸发动机零部件，提高了实验效率。

Description

一种高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置
技术领域
本发明属于单缸柴油机试验技术领域，尤其是涉及一种高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置。
背景技术
随着柴油机的不断发展，转速越来越高，升功率越来越大，针对中低速柴油机的配气相位逐渐不适用高速柴油机的发展。以研究为主的单缸高速柴油机的配气相位问题尤为严重。因高速柴油机一般均采用顶置凸轮轴，更换配气相位需要拆卸缸盖、支撑体等部件后才能更换配气相位调整垫，造成试验效率低下。
申请号为201210587304.3的专利申请公开了一种发动机的配气相位调整装置及使用方法，提出的配气相位调整装置具有两端分别套置有凸轮轴支架的凸轮轴，凸轮轴的一端伸出凸轮轴支架与凸轮轴齿轮连接，另一端作为轴承支撑点；凸轮轴作为轴承支撑点的一端端面上具有用于与定位销轴配合的缺槽，配气相位调整装置还包括有固定面板和调整轴，调整轴安装在固定面板上并通过定位销轴与凸轮轴连接。此装置能够通过旋转凸轮轴的方式改变配气相位，能根据设计要求使其适用于各种不同的工况。但这种连接装置结构复杂，更换配气相位时需要进行相应的拆卸工作，并不适合在以试验为目的多工况频繁调整的单缸发动机上采用。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种通过圆周运动改变往复运动的配气相位调整装置，以解决试验用单缸高速柴油机配气相位调整费时费力，拆卸强度大，精度及试验效率低的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，包括机体、转动手柄、手柄联动锥齿轮、凸轮轴、螺纹挺柱、螺纹挺柱锥齿轮和矩形键；
所述转动手柄的末端与所述手柄联动锥齿轮的外端面中心固定连接；
所述手柄联动锥齿轮与所述螺纹挺柱锥齿轮啮合，该手柄联动锥齿轮的中心轴线与所述螺纹挺柱锥齿轮的中心轴线垂直；
所述螺纹挺柱锥齿轮的中心设有一螺纹孔，该螺纹孔与所述螺纹挺柱外侧面的螺纹相配合；
所述螺纹挺柱的上端设有防磨平面，所述防磨平面与所述凸轮轴接触连接，该螺纹挺柱的下端设有一矩形槽，所述矩形键一端插在所述矩形槽内，另一端与所述机体的固定端固定连接。
进一步的，所述转动手柄的末端设有一十字键，所述手柄联动锥齿轮的外端面的中心固设有一十字键槽，所述十字键与所述十字键槽卡位固定，所述转动手柄通过所述十字键与所述手柄联动锥齿轮联动转动。
进一步的，所述十字键与所述十字键槽之间的间隙不大于0.5mm，粗糙度为3.2。
进一步的，所述十字键的深度不超过所述手柄联动锥齿轮的厚度的三分之二。
进一步的，所述转动手柄的外端固设有刻度盘。
进一步的，所述螺纹挺柱外侧面为全螺纹，该螺纹选择标准粗牙螺纹。
进一步的，所述机体的固定端为缸盖顶平面且与所述凸轮轴无干涉处。
进一步的，所述手柄联动锥齿轮固定在所述机体的传动箱上。
相对于现有技术，本发明所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置具有以下优势：
(1)本发明所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，机械结构简单、可靠，螺纹连接精度高，操作简便、快捷，避免了拆卸发动机零部件，提高了实验效率。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置结构示意图；
图2为本发明实施例所述的转动手柄十字键结构示意图；
图3位本发明实施例所述的螺纹挺柱仰视图。
附图标记说明：
1-转动手柄；2-手柄联动锥齿轮；3-凸轮轴；4-螺纹挺柱；5-螺纹挺柱锥齿轮；6-矩形键。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至3所示，本发明包括机体、转动手柄1、手柄联动锥齿轮2、凸轮轴3、螺纹挺柱4、螺纹挺柱锥齿轮5和矩形键6；
转动手柄1的末端与手柄联动锥齿轮2的外端面中心固定连接；
手柄联动锥齿轮2与螺纹挺柱锥齿轮5啮合，该手柄联动锥齿轮2的中心轴线与螺纹挺柱锥齿轮5的中心轴线垂直；
螺纹挺柱锥齿轮5的中心设有一螺纹孔，该螺纹孔与螺纹挺柱4外侧面的螺纹相配合；
螺纹挺柱4的上端设有防磨平面，防磨平面与凸轮轴3接触连接，该螺纹挺柱4的下端设有一矩形槽，矩形键6一端插在矩形槽内，另一端与机体的固定端固定连接，实现螺纹挺柱锥齿轮5的轴向转动通过螺纹带动螺纹挺柱4上下移动，实现转动手柄1的圆周运动转化为螺纹挺柱4的往复运动。
转动手柄1的末端设有一十字键，手柄联动锥齿轮2的外端面的中心固设有一十字键槽，十字键与十字键槽卡位固定，转动手柄1通过十字键与手柄联动锥齿轮2联动转动。
十字键与十字键槽之间的间隙不大于0.5mm，粗糙度为3.2，该十字键槽的内表面进行氧化处理，用以防止转动手柄1与手柄联动锥齿轮2发生相对滑动，造成圆周运动的失效。
十字键的深度不超过手柄联动锥齿轮2的厚度的三分之二，用以保持手柄联动锥齿轮2的坚固性，避免其在十字键的传动下损坏。
转动手柄1的外端固设有刻度盘，刻度盘显示转动角度，用以根据手柄联动锥齿轮2及螺纹挺柱4的运动关系，计算得出转动手柄1的转动角度与螺纹挺柱4往复运动距离的相对关系。
螺纹挺柱4外侧面为全螺纹，该螺纹选择标准粗牙螺纹。
机体的固定端为发动机缸盖顶平面且与凸轮轴3无干涉处，用以方便矩形键6的固定以及为螺纹挺柱4的运动提供空间。
手柄联动锥齿轮2固定在机体的传动箱上，用以节省联接件及空间。
本发明的工作过程为：根据试验用单缸高速柴油机缸盖顶平面及传动箱尺寸，合理布置手柄孔、手柄联动锥齿轮2及矩形键6的位置，其中手柄孔与转动手柄1间隙配合；
按圆周运动及往复运动对应关系设计两个锥齿轮，保证其加工精度及平面度，安装完毕后，保证径向及轴向度；
然后转动转动手柄1，转动手柄1带动手柄联动锥齿轮2转动，手柄联动锥齿轮2带动螺纹挺柱锥齿轮5转动，螺纹挺柱锥齿轮5上的螺纹孔与螺纹挺柱4外侧面的螺纹配合，螺纹挺柱锥齿轮5的转动带动螺纹挺柱4上下往复运动，用以调整螺纹挺柱4与凸轮轴3的合适相位；
矩形键6一端固定在机体固定端，即缸盖顶平面上，另一端插入螺纹挺柱4下端的矩形槽中，保证螺纹挺柱4上升到最高点时，矩形键6在螺纹挺柱4的矩形槽中，使得螺纹挺柱4随螺纹挺柱锥齿轮5转动只进行往复运动而不发生相对转动。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：包括机体、转动手柄、手柄联动锥齿轮、凸轮轴、螺纹挺柱、螺纹挺柱锥齿轮和矩形键；
所述转动手柄的末端与所述手柄联动锥齿轮的外端面中心固定连接；
所述手柄联动锥齿轮与所述螺纹挺柱锥齿轮啮合，该手柄联动锥齿轮的中心轴线与所述螺纹挺柱锥齿轮的中心轴线垂直；
所述螺纹挺柱锥齿轮的中心设有一螺纹孔，该螺纹孔与所述螺纹挺柱外侧面的螺纹相配合；
所述螺纹挺柱的上端设有防磨平面，所述防磨平面与所述凸轮轴接触连接，该螺纹挺柱的下端设有一矩形槽，所述矩形键一端插在所述矩形槽内，另一端与所述机体的固定端固定连接。
2.根据权利要求1所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：所述转动手柄的末端设有一十字键，所述手柄联动锥齿轮的外端面的中心固设有一十字键槽，所述十字键与所述十字键槽卡位固定，所述转动手柄通过所述十字键与所述手柄联动锥齿轮联动转动。
3.根据权利要求2所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：所述十字键与所述十字键槽之间的间隙不大于0.5mm，粗糙度为3.2。
4.根据权利要求2所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：所述十字键的深度不超过所述手柄联动锥齿轮的厚度的三分之二。
5.根据权利要求1所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：所述转动手柄的外端固设有刻度盘。
6.根据权利要求1所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：所述螺纹挺柱外侧面为全螺纹，该螺纹选择标准粗牙螺纹。
7.根据权利要求1所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：所述机体的固定端为缸盖顶平面且与所述凸轮轴无干涉处。
8.根据权利要求1所述的高速柴油机双顶置凸轮轴配气相位调整装置，其特征在于：所述手柄联动锥齿轮固定在所述机体的传动箱上。
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