CN105545927A - 便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构 - Google Patents

便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构 Download PDF

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Abstract

一种便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，包括曲轴法兰、曲轴齿轮和两个间隙补偿半环；其中，曲轴法兰上设有沿轴向的圆柱面和垂直轴向的法兰侧面，曲轴齿轮套置于曲轴法兰的圆柱面上且与曲轴法兰固定连接，该曲轴齿轮为双联齿轮，包括有平行并列且完全相同的第一齿圈和第二齿圈，该第一齿圈与第二齿圈之间存在有齿圈间隙；两个间隙补偿半环为尺寸相同的半圆环，嵌置于曲轴法兰的法兰侧面与曲轴齿轮的侧壁面之间，对合形成一个环抱圆柱面的圆环，该间隙补偿半环的厚度为第一齿圈的齿宽与齿圈间隙之和；拆除两间隙补偿半环并移动曲轴齿轮紧贴曲轴法兰，能够以第二齿圈替代第一齿圈进入啮合，完成失效齿圈的置换。本发明简化了维修工艺，提高了效率，降低了成本，特别适用于船舶的现场维修。

Description

便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构
技术领域
本发明涉及一种柴油机的曲轴齿轮结构，具体涉及到一种便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，属于柴油机技术领域。
背景技术
船用柴油机的齿轮与曲轴法兰安装连接通常采用两种方式，一种是将柴油机曲轴齿轮加热，然后“红套”(在红热状态下套置)于冷态的曲轴法兰上；另一种是通过连接螺栓将柴油机曲轴齿轮与曲轴法兰固定。然而这两种连接结构都存在有一定的不足。当柴油机曲轴齿轮失效需要更换时，前者就要将齿轮切割废除，后者则需要将螺栓卸松并去除失效齿轮。但是无论哪种方法，均需要将柴油机机体整体拆卸，然后将曲轴整体起吊，才能完成齿轮的更换。
因而目前的技术存在有如下缺陷：(1)将柴油机机体进行整体拆卸并将曲轴进行整体起吊，需要额外的空间，在所维修的船舶的船舱空间有限的条件下，现场完成这项工作就比较困难，若将船舶转移到制造厂，则延长了维修周期且运输成本耗费较大；(2)新更换齿轮安装后需要将齿轮重新定位，工艺复杂，人工成本较高。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有曲轴齿轮连接结构的不足，提供一种便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，当柴油机曲轴齿轮发生失效时，无需拆卸机体和曲轴，也无需对齿轮进行重新定位，能够简单便捷地轴向移动齿轮，完成齿轮的更替，达到简化维修工艺、降低维修成本、安全可靠和适应现场维修的效果。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案如下：
一种便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，其特征在于：所述的柴油机曲轴齿轮连接结构包括曲轴法兰、曲轴齿轮和两个间隙补偿半环；
所述曲轴法兰上设有沿轴向的圆柱面和垂直轴向的法兰侧面；
所述曲轴齿轮套置于该曲轴法兰的圆柱面上且与所述曲轴法兰固定连接，该曲轴齿轮为双联齿轮，包括有平行并列且完全相同的第一齿圈和第二齿圈，该第一齿圈与第二齿圈之间存在有齿圈间隙；
两个所述间隙补偿半环为尺寸相同的半圆环，嵌置于所述曲轴法兰的法兰侧面与所述曲轴齿轮的侧壁面之间，对合形成一个环抱所述圆柱面的圆环，该间隙补偿半环的厚度满足下式：
T31＝L21+L23，其中，
T31为间隙补偿半环的厚度，L21为第一齿圈的齿宽，L23为齿圈间隙；
当第一齿圈失效后，两个所述间隙补偿半环能够被拆除，所述曲轴齿轮沿所述曲轴法兰的圆柱面移动，直至该曲轴齿轮的侧壁面紧贴所述曲轴法兰的法兰侧面，之后固定连接所述曲轴齿轮与曲轴法兰，以所述第二齿圈替代第一齿圈进入啮合，完成失效齿圈的置换。
作为进一步改进，所述的曲轴齿轮通过定位销定位与所述曲轴法兰的相对位置，通过双头螺柱和螺母与所述曲轴法兰固定连接。
作为进一步改进，所述的间隙补偿半环的内圆柱面上开设有用以容纳穿置所述定位销的定位销槽和用以容纳穿置所述双头螺柱的孔槽，该孔槽和定位销槽的开口朝向两个间隙补偿半环的对合面。
作为进一步改进，所述的间隙补偿半环的外圆柱面上开设有用于吊移该间隙补偿半环的起吊孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、结构简单可靠，制造成本低；
2、简化了维修工艺，只需移除两间隙补偿半环，并轴向移动曲轴齿轮，即可完成啮合齿轮付的更替和失效齿轮的置换，提高了工作效率，降低了维修成本；
3、维修工作占用空间小，无需大型构件的吊装，特别适用于船舶的现场维修。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的A向视图。
图3是曲轴法兰的结构示意图。
图4是图3的B向视图。
图5是曲轴齿轮的结构示意图。
图6是间隙补偿半环的结构示意图。
图7是图6的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构作进一步的详细阐述，但不应以此来限制本发明的保护范围。
请结合参阅图1和图2，图示便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构包括曲轴法兰1、曲轴齿轮2、两个间隙补偿半环3、双头螺柱4、螺母5、定位销6和螺栓7。
请结合参阅图3和图4，所述曲轴法兰1上设有沿轴向的圆柱面101，用于安装所述曲轴齿轮2和两个间隙补偿半环3。在紧靠该圆柱面101的一侧，所述曲轴法兰1上还设有垂直于轴向的法兰侧面102，该法兰侧面102上分布均匀地开设有用于安装双头螺柱4的螺栓孔103和用于安装定位销6的销孔104。
请参阅图1，所述曲轴齿轮2套置于所述曲轴法兰1的圆柱面101上，并且与所述曲轴法兰1固定连接，该曲轴齿轮2通过所述定位销6定位与所述曲轴法兰1的相对位置，并且通所述过双头螺柱4和螺母5与所述曲轴法兰1固定连接。
请参阅图5，所述曲轴齿轮2为双联齿轮，包括有第一齿圈201和第二齿圈202；该第一齿圈201与第二齿圈202平行并列，并且两者之间存在有齿圈间隙；所述第一齿圈201和第二齿圈202完全相同，即直径、模数、厚度等参数完全相同，如，第一齿圈201的齿宽L21与第二齿圈202的齿宽L22相等，即L21＝L22。所述第一齿圈201和第二齿圈202是完全等效的，工作时曲轴齿轮2使用第一齿圈201；当第一齿圈201失效后，使用第二齿圈202。所述曲轴齿轮2设有内孔圆柱面203和侧壁面204；该内孔圆柱面203与所述曲轴法兰1的圆柱面101配合在一起，用于安装所述曲轴齿轮2；该侧壁面204上分布均匀地开设有穿置所述双头螺柱4的通孔205、安装所述定位销6的销孔206以及与该销孔206同轴、用于安装所述螺栓7的螺栓孔207(见图1)。
两个所述间隙补偿半环3为尺寸相同的半圆环，嵌置于所述曲轴法兰1的法兰侧面102与所述曲轴齿轮2的侧壁面204之间，对合形成一个圆环(见图1)，环抱所述曲轴法兰1的圆柱面101。请结合参阅图6和图7，所述间隙补偿半环3设有内圆柱面301和外圆柱面309。所述的外圆柱面309上开设有用于吊移拆卸该间隙补偿半环3的起吊孔310。所述内圆柱面301上开设有定位销槽306、307和308以及孔槽302、303、304和305，其中，定位销槽306位于所述间隙补偿半环3的中央。所述定位销槽306、307和308用以容纳穿置所述定位销6，所述孔槽302、303、304和305用以容纳穿置所述双头螺柱4。所述孔槽302、303、304和305以及定位销槽306、307和308的开口均朝向两个间隙补偿半环3的对合面，以便从上下两个方向移除两个间隙补偿半环3。所述内圆柱面301与所述曲轴法兰1的圆柱面101配合，以安装所述间隙补偿半环3。
请参阅图1，所述双头螺柱4两端均有螺纹，一端固定植入所述曲轴法兰1的螺栓孔103内，另一端穿过所述间隙补偿半环3的孔槽302(303、304或305)和所述曲轴齿轮2上的通孔205，与所述螺母5相连接，从而将所述曲轴齿轮2、间隙补偿半环3和曲轴法兰1相固定。
所述定位销6一端嵌入所述曲轴法兰1的销孔104，另一端穿过所述间隙补偿半环3的孔槽306(307或308)后，嵌入曲轴齿轮2上的销孔206内，对所述曲轴齿轮2与间隙补偿半环3的相对位置起定位作用。同时，为防止所述定位销6发生轴向窜动，所述螺栓7拧入所述曲轴齿轮2的螺栓孔207内，以限制该定位销6的轴向位置。
这样，所述双头螺柱4将所述曲轴法兰1、曲轴齿轮2与两个间隙补偿半环3连接固定，所述定位销6将所述曲轴法兰1与曲轴齿轮2的相对位置定位，该曲轴齿轮2能够正常运转工作。
请结合参阅图1、图5和图7，所述间隙补偿半环3的厚度必须满足下式：
T31＝L21+L23，
其中，T31为间隙补偿半环3的厚度，L21为第一齿圈201的齿宽，L23为第一齿圈201与第二齿圈202之间的齿圈间隙。
从而当第一齿圈201失效后，两个所述间隙补偿半环3能够被拆除，所述曲轴齿轮2沿所述曲轴法兰1的圆柱面101移动，直至该曲轴齿轮2的侧壁面204紧贴所述曲轴法兰1的法兰侧面102，这样所述曲轴齿轮2移动的距离为所述间隙补偿半环3的厚度T31，也就是第一齿圈201的齿宽L21加上齿圈间隙L23，从而使第二齿圈202恰好移动到原第一齿圈201的位置；之后再固定连接所述曲轴齿轮2与曲轴法兰1，就能够以所述第二齿圈202替代第一齿圈201进入啮合，完成失效齿圈201的置换。
当曲轴齿轮2上第一齿圈201失效后，更换齿圈的步骤如下：
(1)放松螺母5，移除螺栓7；
(2)在间隙补偿半环3的起吊孔310上拧入起吊螺栓，对两个间隙补偿半环3进行起吊移除；
(3)之后顺着定位销6在圆柱面101上推动曲轴齿轮2，直至侧壁面205与法兰侧面102紧贴接触；
(4)拧紧螺母5，并将螺栓7割短，再拧入曲轴齿轮2的螺栓孔207内；其中，螺栓7截短的长度与间隙补偿半环3的厚度相同。
这样失效的第一齿圈201被替换成第二齿圈202，继续参与齿轮传动。通过移除两个间隙补偿半环3，完成了曲轴齿轮2啮合齿牙的更换，无需拆卸曲轴齿轮2，同时定位销6保证了曲轴齿轮2的定位，无需在更新后，对曲轴齿轮2进行重新调整。
以上是本发明的一个最佳的实施例，并不能以此来限制本发明的保护范围。本发明的保护范围还包括其它的对于本领域技术人员来讲是显而易见的变换和替代。

Claims (4)

1.一种便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，其特征在于：所述的柴油机曲轴齿轮连接结构包括曲轴法兰、曲轴齿轮和两个间隙补偿半环；
所述曲轴法兰上设有沿轴向的圆柱面和垂直轴向的法兰侧面；
所述曲轴齿轮套置于该曲轴法兰的圆柱面上且与所述曲轴法兰固定连接，该曲轴齿轮为双联齿轮，包括有平行并列且完全相同的第一齿圈和第二齿圈，该第一齿圈与第二齿圈之间存在有齿圈间隙；
两个所述间隙补偿半环为尺寸相同的半圆环，嵌置于所述曲轴法兰的法兰侧面与所述曲轴齿轮的侧壁面之间，对合形成一个环抱所述圆柱面的圆环，该间隙补偿半环的厚度满足下式：
T31＝L21+L23，其中，
T31为间隙补偿半环的厚度，L21为第一齿圈的齿宽，L23为齿圈间隙；
当第一齿圈失效后，两个所述间隙补偿半环能够被拆除，所述曲轴齿轮沿所述曲轴法兰的圆柱面移动，直至该曲轴齿轮的侧壁面紧贴所述曲轴法兰的法兰侧面，之后固定连接所述曲轴齿轮与曲轴法兰，以所述第二齿圈替代第一齿圈进入啮合，完成失效齿圈的置换。
2.根据权利要求1所述的便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，其特征在于：所述的曲轴齿轮通过定位销定位与所述曲轴法兰的相对位置，通过双头螺柱和螺母与所述曲轴法兰固定连接。
3.根据权利要求2所述的便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，其特征在于：所述的间隙补偿半环的内圆柱面上开设有用以容纳穿置所述定位销的定位销槽和用以容纳穿置所述双头螺柱的孔槽，该孔槽和定位销槽的开口朝向两个间隙补偿半环的对合面。
4.根据权利要求1所述的便于失效更替的柴油机曲轴齿轮连接结构，其特征在于：所述的间隙补偿半环的外圆柱面上开设有用于吊移该间隙补偿半环的起吊孔。
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