CN106050463B - 一种组合式气缸盖 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种组合式气缸盖，包括上顶板、多个侧板、下底板、进气道活块、排气道活块、喷油器衬套和多个导管，所述上顶板、侧板和下底板组成矩形的气缸盖体结构，所述进气道活块和排气道活块均包括中间气道和两端的安装凸缘，进气道活块和排气道活块的一端通过安装凸缘分别连接两个相对的设置的侧板，另一端均连接下底板。本发明通过将整体铸造缸盖分解成组合式机加缸盖，在配合安装进气道活块和排气道活块，可以实现不同设计参数进、排气道的方便更换，省去了由于进、排气道设计参数改变而需重新铸造、加工缸盖的环节。

Description

一种组合式气缸盖

技术领域

本发明属于发动机性能试验领域，尤其是涉及一种组合式气缸盖。

背景技术

气缸盖作为发动机的关键零件之一，在工作过程中承受着螺栓压紧力、燃气压力和热负荷的周期性作用力，不断提升气缸盖结构强度是发动机工程师追求的目标，与此同时，不同气道结构参数对比试验是发动机性能研发过程中的重要环节，因此能否方便、快捷地进行不同参数的进、排气道更换，对发动机性能试验效率的改善起着重要的作用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种组合式气缸盖，以解决发动机性能试验过程中，气缸盖易发生损坏，及其在性能对比试验过程中，能够方便快捷的更换不同设计参数的进、排气道等问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种组合式气缸盖，包括上顶板、多个侧板、下底板、进气道活块、排气道活块、喷油器衬套和多个导管，所述上顶板的截面为门型，其左右两侧均连接一个侧板，底部连接下底板；上顶板的前后侧面均设有安装凸台，安装凸台内设有安装通孔；所述上顶板、侧板和下底板组成矩形的气缸盖体结构，所述进气道活块和排气道活块均包括中间气道和两端的安装凸缘，进气道活块一端通过安装凸缘连接一侧板，另一端通过安装凸缘连接下底板；排气道活块一端通过安装凸缘连接另一侧板，另一端通过安装凸缘连接下底板；所述上顶板上设有导管和喷油器衬套的安装孔，多个导管的另一端分别与进气道活块、排气道活块连通；喷油器衬套的另一端与下底板固定连接。

进一步的，所述进气道活块和排气道活块的中间气道与下底板连接的一端均在中部分为两个分支。

进一步的，所述上顶板上表面设有导管的导管安装孔，所述导管安装孔内设有安装导管O形橡胶密封圈的安装环槽，所述导管O形橡胶密封圈内径与导管外径相匹配。

进一步的，所述进气道活块和排气道活块的中间气道上均设有凸台，凸台内设有安装孔，所述导管的一端过盈压入到凸台的安装孔内。

进一步的，所述上顶板顶平面设有喷油器衬套的安装孔，安装孔内设有两道用于安装衬套0形橡胶密封圈的安装环槽，所述衬套O形橡胶密封圈的内径与喷油器衬套中段直径相匹配，所述喷油器衬套通过衬套O形橡胶密封圈后利用螺纹与下底板进行连接。

进一步的，所述进气道活块和排气道活块两端的安装凸缘上均设有安装压紧孔与定位销孔，所述安装压紧孔与定位销孔分别与下底板和侧板通过定位销定位进行定位，再用螺栓进行固定连接。

进一步的，所述上顶板、侧板和下底板均由锻造钢板制成。

进一步的，所述喷油器衬套的底部与下底板之间通过衬套密封垫进行密封。

进一步的，所述上顶板和下底板与侧板之间均通过定位销定位，再通过螺栓进行连接。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)通过将整体铸造缸盖分解成组合式机加缸盖，在配合安装进气道活块和排气道活块，可以实现不同设计参数进、排气道的方便更换，省去了由于进、排气道设计参数改变而需重新铸造、加工缸盖的环节。如性能匹配过程中需要进行不同设计参数的进、排气道对比试验，只需加工出不同进、排气道的活块并将原气道活块替换即可，缸盖的下底板、侧板、上顶板、喷油器衬套、衬套密封垫等零件无需再次加工，简化了加工和安装步骤，降低了发动机性能试验过程中的时间成本与经济成本。

(2)将缸盖的材料由铸造所用的灰铁或铸铝提升为锻造钢板，大幅提升了缸盖的整体刚度和韧度，解决了性能试验过程中气缸盖容易发生机构疲劳造成损坏等问题。

(3)通过采用上顶板、侧板、下底板组成的框架结构，使组合式气缸盖的受力结构得到优化，提升了传统铸造缸盖上、下平面的结构强度，为性能试验过程所用气缸盖的可靠性提供了保障。

(4)通过采用组合装配的形式，为进、排气道活块提供了更加宽裕的布置空间，减少了铸造水腔边界尺寸的约束，为不同参数的进、排气道设计提供了更加宽裕的设计空间。

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组合式气缸盖示意图；

图2为本发明实施例所述的组合式气缸盖部件图；

图3为本发明实施例所述的上顶板示意图；

图4为本发明实施例所述的下底板的正视图和剖面图；

图5为本发明实施例所述的进、排气道活块的正视图、侧视图和俯视图；

图6为本发明实施例所述的喷油器衬套的剖面图和俯视图；

图7为本发明实施例所述的侧板的正视图和剖面图；

图8为本发明实施例所述的导管示意图；

图9为本发明实施例所述的衬套密封垫示意图。

附图标记说明：

1-下底板；2-进气道活块；3-侧板；4-上顶板；5-衬套O形橡胶密封圈；6-喷油器衬套；7-导管O形橡胶密封圈；8-导管；9-排气道活块；10-M8内六方标准件螺栓；11-M12外六方标准件螺栓；12-衬套密封垫。

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，“连接”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。

本发明实施例组合式气缸盖，如图1至9所示，包括上顶板4、多个侧板3、下底板1、进气道活块2、排气道活块9、喷油器衬套6和多个导管8，

所述上顶板4的截面为门型，其左右两侧均连接一个侧板3，底部连接下底板1；上顶板4的前后侧面均设有安装凸台，安装凸台内设有安装通孔；所述上顶板4、侧板3和下底板1组成矩形的气缸盖体的框架结构，所述进气道活块2和排气道活块9均包括中间气道和两端的安装凸缘，中间气道的轴心呈弯曲形状；进气道活块2一端通过安装凸缘连接一侧板，另一端通过安装凸缘连接下底板1；排气道活块9一端通过安装凸缘连接另一侧板，另一端通过安装凸缘连接下底板1；所述侧板3和下底板1上设有对应的进气口和排气口。

所述上顶板4上设有导管8和喷油器衬套6的安装孔，多个导管8的另一端分别与进气道活块2、排气道活块9连通；喷油器衬套6的另一端与下底板1通过螺纹连接。

所述进气道活块2和排气道活块9的中间气道与下底板1连接的一端均在中部分为两个分支，每个分支上设有一个凸台，凸台内设有安装孔，所述导管8的一端插入安装孔内。

所述上顶板4上表面设有4个导管8的导管安装孔，所述导管安装孔内设有两个安装导管O形橡胶密封圈7的安装环槽，所述导管O形橡胶密封圈7内径与导管8外径相匹配。

所述导管8的顶部设有凸肩，通过外物施加外力于凸肩，使所述导管8的一端过盈压入到凸台的安装孔内，过盈量处于0.06～0.08mm之间。

所述上顶板4顶平面设有一个喷油器衬套6的安装孔，安装孔内设有两道用于安装衬套0形橡胶密封圈5的安装环槽，所述衬套O形橡胶密封圈5的内径与喷油器衬套6中段直径相匹配，所述喷油器衬套6通过衬套O形橡胶密封圈5后利用螺纹与下底板1进行连接。

所述进气道活块2和排气道活块9两端的安装凸缘上均设有安装压紧孔与定位销孔，所述安装压紧孔与定位销孔分别与下底板1和侧板3通过定位销定位进行定位，再用M8内六方标准件螺栓10进行固定连接。

所述上顶板4、侧板3和下底板1均由锻造钢板制成，大幅提升了缸盖的整体刚度和韧度。

所述喷油器衬套6的底部与下底板1之间通过衬套密封垫12进行密封。

所述上顶板4和下底板1与侧板3之间均通过定位销定位，再通过M12外六方标准件螺栓11进行连接。

上述组合式气缸盖的安装和调节方法如下：

1、将密封黑胶涂抹于进气道活块2的进气口侧安装凸缘接触面上(注意避开定位销孔)，利用定位销将进气道活块2与进气侧的侧板3进行定位，并用M8内六方标准件螺栓10进行压紧，建议拧紧力矩为30N·m；按照此步骤，将排气道活块9与排气侧的侧板3进行定位与连接；

2、将密封黑胶涂抹于进气道活块2的出气口侧安装凸缘接触面周围和侧板3的下接触面上(注意避开定位销孔)，利用定位销将装有进气道活块2的侧板3与下底板1进行定位，并用M12外六方标准件螺栓11进行压紧，建议拧紧力矩为90N·m；按照此步骤，将装有排气道活块9的另一块侧板3通过定位销与M12外六方标准件螺栓11与下底板1进行定位与连接；

3、将密封黑胶涂抹于上顶板4的左右侧接触面和下底板1接触面上(注意避开定位销孔)，将上顶板4通过定位销与下底板1进行定位，并用M12外六方标准件螺栓11进行压紧，建议拧紧力矩为90N·m；

4、在导管O形橡胶密封圈7的外表面涂抹润滑脂，并将其装入到上顶板4导管安装孔的安装环槽中，每个导管安装孔内安装两道导管O形橡胶密封圈7，按照此步骤，将其余三个导管安装孔内都装入导管O形橡胶密封圈7；

5、将一个导管8放入到液氮中，待其冷却后利用护具将其夹出，使其穿过导管O形橡胶密封圈7后与进气道活块2的上表面凸台内的安装孔接触，利用工装敲击导管8的凸肩，待其凸肩的下表面与上顶板4的上表面接触后为止，利用导管8与进气道活块2上表面凸台内的安装孔的过盈量进行密封；按照此步骤，将其余三个导管8装入到进气道活块2和排气道活块9的上表面凸台孔内；

6、在衬套O形橡胶密封圈5的外表面涂抹润滑脂，并将其装入到上顶板4的喷油器衬套的安装孔的安装环槽中，按照此步骤装入第二道衬套O形橡胶密封圈5；

7、在喷油器衬套6的下螺纹轴颈表面涂抹润滑脂，并将衬套密封垫12贴在喷油器衬套6的下密封表面上，然后将喷油器衬套6穿过两道衬套O形橡胶密封圈5直至其螺纹段与下底板1的螺纹孔接触，利用工装将喷油器衬套6与下底板1压紧。至此完成组合式气缸盖的全部安装过程，如在性能试验过程中需要更改其它设计参数的进、排气道，重复进行步骤1～步骤5即可实现。

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 (9)

1.一种组合式气缸盖，其特征在于：包括上顶板(4)、多个侧板(3)、下底板(1)、进气道活块(2)、排气道活块(9)、喷油器衬套(6)和多个导管(8)，

所述上顶板(4)的截面为门型，其左右两侧均连接一个侧板(3)，底部连接下底板(1)；上顶板(4)的前后侧面均设有安装凸台，安装凸台内设有安装通孔；所述上顶板(4)、侧板(3)和下底板(1)组成矩形的气缸盖体结构，所述进气道活块(2)和排气道活块(9)均包括中间气道和两端的安装凸缘，进气道活块(2)一端通过安装凸缘连接一侧板，另一端通过安装凸缘连接下底板(1)；排气道活块(9)一端通过安装凸缘连接另一侧板，另一端通过安装凸缘连接下底板(1)；

所述上顶板(4)上设有导管(8)和喷油器衬套(6)的安装孔，多个导管(8)的另一端分别与进气道活块(2)、排气道活块(9)连通；喷油器衬套(6)的另一端与下底板(1)固定连接。

2.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述进气道活块(2)和排气道活块(9)的中间气道与下底板(1)连接的一端均在中部分为两个分支。

3.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述上顶板(4)上表面设有导管(8)的导管安装孔，所述导管安装孔内设有安装导管O形橡胶密封圈(7)的安装环槽，所述导管O形橡胶密封圈(7)内径与导管(8)外径相匹配。

4.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述进气道活块(2)和排气道活块(9)的中间气道上均设有凸台，凸台内设有安装孔，所述导管(8)的一端过盈压入到凸台的安装孔内。

5.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述上顶板(4)顶平面设有喷油器衬套(6)的安装孔，安装孔内设有两道用于安装衬套0形橡胶密封圈(5)的安装环槽，所述衬套O形橡胶密封圈(5)的内径与喷油器衬套(6)中段直径相匹配，所述喷油器衬套(6)通过衬套O形橡胶密封圈(5)后利用螺纹与下底板(1)进行螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述进气道活块(2)和排气道活块(9)两端的安装凸缘上均设有安装压紧孔与定位销孔，所述安装压紧孔与定位销孔分别与下底板(1)和侧板(3)通过定位销定位进行定位，再用螺栓进行固定连接。

7.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述上顶板(4)、侧板(3)和下底板(1)均由锻造钢板制成。

8.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述喷油器衬套(6)的底部与下底板(1)之间通过衬套密封垫(12)进行密封。

9.根据权利要求1所述的组合式气缸盖，其特征在于：所述上顶板(4)和下底板(1)与侧板(3)之间均通过定位销定位，再通过螺栓进行连接。