CN107061623B - 减振器组件及具有该减振器组件的内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减振器组件及具有该减振器组件的内燃机，减振器组件包括至少两个标准减振器，各所述标准减振器中部均设有套装于联接盘的通孔，并且沿周向，两所述标准减振器还设有至少两组同轴安装孔，各组所述安装孔内设有螺栓，通过所述螺栓将各所述标准减振器固定于所述联接盘的法兰；根据当前内燃机排量从MAP图上查找所需减振器的环转动惯量，进而以当前所需减振器的环转动惯量与标准减振器的环转动惯量两者之间大小关系为判断依据，选取一个所述标准减振器或几个所述标准减振器组合形成减振器组件作为当前整机减振器，无需根据内燃机型号单独设计减振器组件，不仅可以提高内燃机设计效率，降低成本，而且便于设计、生产管理。

Description

减振器组件及具有该减振器组件的内燃机

技术领域

本发明涉及减振技术领域，特别涉及一种减振器组件及具有该减振器组件的内燃机。

背景技术

曲轴是一种扭转弹性系统，本身具有一定的自振频率。在发动机工作过程中，经连杆传给曲柄销的作用力的大小和方向都是周期性地变化的，这种周期性变化的激力作用在曲轴上，引起曲拐回转的瞬时角速度也成周期性变化。由于固装在曲轴上的飞轮转动惯量大，其瞬时角速度基本上可以看作均匀的。这样，曲拐便会忽而比飞轮转得快，忽而又比飞轮转得慢，形成相对于飞轮的扭转摆动，也就是曲轴的扭转振动，当激振力频率与曲轴自振频率成整数倍时，曲轴扭转振动便因共振而加剧。这将使发动机功率收到损失，加剧齿轮或齿条磨损，严重时甚至将曲轴扭断。

曲轴作为内燃机中主要运动部件之一，它的强度和可靠性在很大程度上决定着内燃机的可靠性。为了解决上述问题，现有一般在曲轴的前端部安装减振器，以消减曲轴扭转振动，提高曲轴的疲劳寿命。

目前安装于曲轴前端部的减振器的类型有多种，一般常用的为片式减振器。现有技术中一般根据发动机曲轴扭转力的大小设置相应规格的片式减振器，即一种型号的发动机对应一种规格的片式减振器，每一机型都需要进行相关的匹配工作，效率低，成本高。

另外，随着内燃机机型数量的增多，减振器规格数量也比较多，这样也不便于设计管理，生产及后市场备件管理。

因此，如何提供一种内燃机曲轴减振器的合理设置方法，提高内燃机设计效率，降低成本，且便于设计、生产管理，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种减振器组件，包括至少两个标准减振器，各所述标准减振器中部均设有套装于联接盘的通孔，并且沿周向，两所述标准减振器还设有至少两组同轴安装孔，各组所述安装孔内设有螺栓，通过所述螺栓将各所述标准减振器固定于所述联接盘的法兰。

可选的，所述标准减振器的数量为两个，各所述标准减振器的中部设有安装槽，所述安装槽的中心位置开设所述通孔，各所述安装孔开设于所述安装槽的底壁，当两所述标准减振器组装时，两所述安装槽的槽口均朝向外部，并且所述联接盘的法兰置于其中一个所述标准减振器的安装槽内部且抵靠所述安装槽的槽底内壁。

可选的，所述标准减振器的数量大于等于三个，各所述标准减振器的中部设有安装槽，所述安装槽的中心位置开设所述通孔，各所述安装孔开设于所述安装槽的底壁，当各所述标准减振器组装时，位置最靠近所述联接盘法兰的所述标准减振器的安装槽的槽口向外，其余各所述标准减振器的安装槽的槽口两两相对；并且所述联接盘的法兰置于最外侧所述标准减振器的安装槽内部且抵靠所述安装槽的槽底内壁。

可选的，位于中间的两所述标准减振器的安装槽围成的空间内部还设置有垫块法兰，所述垫块法兰对应安装孔的位置开设有通孔，以便所述螺栓穿过。

可选的，沿轴向，所述垫块法兰的长度大于两所述标准减振器的安装槽槽深之和。

可选的，减振器组件的整体厚度小于等于20mm。

此外，本发明还提供了一种内燃机，包括曲轴和安装于所述曲轴上的减振器组件，所述减振器组件为上述任一项所述的减振器组件。

根据当前内燃机排量从MAP图上查找所需减振器的环转动惯量，进而以当前所需减振器的环转动惯量与标准减振器的环转动惯量两者之间大小关系为判断依据，选取一个所述标准减振器或几个所述标准减振器组合形成减振器组件作为当前整机减振器，无需根据内燃机型号单独设计减振器组件，不仅可以提高内燃机设计效率，降低成本，而且便于设计、生产管理。

附图说明

图1为本发明一种具体实施例中内燃机曲轴减振器的设置方法的流程图；

图2为本发明一种实施例中安装于曲轴端部的减振器组件的结构示意图；

图3为本发明另一种实施例中安装于曲轴端部的减振器组件的结构示意图；

图4为本发明第三种实施例中安装于曲轴端部的减振器组件的结构示意图。

其中，图2至图4中部件名称与附图标记之间的一一对应关系如下所示：

曲轴1、联接盘2、标准减振器3、安装槽31、安装孔32、螺栓4、垫块法兰5。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种内燃机曲轴减振器的设置方法及减振器组件，该内燃机曲轴减振器的设置方法可以提高内燃机设计效率，降低成本，且便于设计、生产管理。

本文以内燃机曲轴减振器为片式减振器为例介绍技术方案和技术效果，并且为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合方法、结构、附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明一种具体实施例中内燃机曲轴减振器的设置方法的流程图。

本发明提供了一种内燃机曲轴1减振器的设置方法，该方法具体为：

S1、编制内燃机排量与减振器环转动惯量的MAP图；MAP图的编制可以利用现有的理论数据，理论数据的获取工作量较小，当然也可以进行实际试验测得的数据，试验测得数据比较准确；

S2、根据所述MAP图，设定某一内燃机排量对应的减振器环转动惯量为标准减振器3的环转动惯量；

并，根据当前内燃机排量从MAP图上查找所需减振器的环转动惯量，进而以当前所需减振器的环转动惯量与标准减振器3的环转动惯量两者之间大小关系为判断依据，选取一个所述标准减振器3或几个所述标准减振器3组合形成减振器组件作为当前整机减振器。

该大小关系可以为比值关系，也可以为差值关系，本文以比值为例继续介绍技术方案。如果当前所需减振器的环转动惯量与标准减振器3的环转动惯量比值小于等于1(或者1.2，比值系数可以任意设定)，也就是说，如果当前所需减振器的环转动惯量小于等于所述标准减振器3的环转动惯量，则设置一个所述标准减振器3于曲轴1端部；同理，如果上述比值介于1至2之间可以选择组合两个所述标准减振器3为减振器组件作为当前整机减振器。

一般地，考虑到发动机、柴油机等内燃机工作的整体性能，组合而成的减振器中标准减振器3的数目不超过四个，即小于等于四个。为了方便布置，标准减振器3外径在满足整机轮系布置的条件下，尽可能大，厚度尽可能薄，但是需要注意减振器的加工工艺可行性，组合后的减振器组件的整体厚度最好控制在20mm以内，即小于等于20mm。

以上是给出了在设计条件允许前提下的减振器组件的优选厚度。当然，组合后减振器组件的整体厚度也不局限于上述尺寸，对于大型发动机，减振器组件的整体厚度可能会大于20mm。

可以根据MAP图将内燃机排量划分为两个或多个排量区间，下文以划分为三个排量区间为例介绍技术方案，以柴油机为例，三个区间可以定义为：轻型柴油机区间、重型柴油机区间、大型柴油机区间，划分标准可以参考以下：轻型柴油机区间中柴油机排量的范围为：2L～6L，重型柴油机区间中柴油机排量范围为：7L～16L，大型柴油机区间中柴油机排量范围为：大于17L。

以下给出了两种所需减振器的设置方法的具体实施方式，具体描述如下所示。

在第一种具体实施例中，根据上述MAP图所划分的三个排量区间：轻型柴油机区间、重型柴油机区间、大型柴油机区间，每一排量区间内对应设定一个标准减振器3，即轻型柴油机区间、重型柴油机区间、大型柴油机区间分别设置轻型标准减振器3、重型标准减振器3、大型标准减振器3。

根据当前内燃机排量从MAP图上查找所需减振器的环转动惯量，根据当前所需减振器的环转动惯量与其所处排量区间对应的所述标准减振器3的环转动惯量比值，选取该排量区间对应的一个所述标准减振器3或几个所述标准减振器3组合形成减振器组件作为当前整机减振器。

也就是说，如果当前所需的减振器的环转动惯量处于轻型柴油机区间，则与轻型标准减振器3进行比较判断，如果所需减振器的环转动惯量与轻型标准减振器3的环转动惯量的比值小于等于预设值，则选取轻型标准减振器3作为当前所需的减振器，设置于整机的曲轴1的端部；如果所需减振器的环转动惯量与轻型标准减振器3的环转动惯量比值为2，则选择两个数的轻型标准减振器3组装形成减振器组件，然后安装于曲轴1端部。

当然，如果所需减振器的环转动惯量与轻型标准减振器3的环转动惯量的比值为小数，可以综合考虑整机工作性能，选择与其临近的整数作为选择标准减振器3的个数。

在一种具体实施方式中，当前所需减振器的环转动惯量与其所处排量区间对应的标准减振器3的环转动惯量的大小判断具体为：当当前所需减振器的环转动惯量小于其所处排量区间对应的标准减振器3的环转动惯量时，选取一个标准减振器3为当前整机减振器；当当前所需减振器的环转动惯量小于其所处排量区间对应的标准减振器3的环转动惯量时，选取两个标准减振器3组合形成减振器组件作为当前整机减振器。

其中，标准减振器3为该排量区间最大排量内燃机所对应的环转动惯量的一半。

同理，在该实施方式中，如果当前所需的减振器的环转动惯量处于重型柴油机区间，则与重型标准减振器3进行比较判断，选择一个或几个重型标准减振器3作为整机减振器。

在第二种具体实施例中，根据上述MAP图所划分的三个排量区间：轻型柴油机区间、重型柴油机区间、大型柴油机区间，每一排量区间内对应设定一个标准减振器3，即轻型柴油机区间、重型柴油机区间、大型柴油机区间分别设置轻型标准减振器3、重型标准减振器3、大型标准减振器3。

根据当前内燃机排量从MAP图上查找所需减振器的环转动惯量，如果当前所需减振器的环转动惯量处于最小排量区间，则根据当前所需减振器的环转动惯量与最小所述标准减振器3的环转动惯量关系，选取一个或几个最小所述标准减振器3作为整机减振器；否则，组合两个或更多个不同排量区间的标准减振器3作为整机减振器。

例如，对于处于轻型柴油机区间而言，可以选择使用一个或两个轻型标准减振器3满足需求，对于重型柴油机区间而言，可以使用重型标准减振器3和轻型标准减振器3组合满足需求；同理，对于大型柴油机区间，可以使用大型标准减振器3、重型标准减振器3和轻型标准减振器3三者组合满足当前使用需求。

这样，不同排量区间的标准减振器3组合使用，精确性更高，有利于提高整机工作性能。

对于上述各实施例中的标准减振器3组合而成的减振器组件的具体结构可以参考以下描述。

本文所提供的减振器组件可以包括至少两个标准减振器3，各所述标准减振器3中部均设有套装于联接盘2的通孔，并且沿周向，两标准减振器3还设有至少两组同轴安装孔32，各组所述安装孔32内设有螺栓4，通过螺栓4将各所述标准减振器3固定于联接盘2的法兰。减振器组件中的标准减振器3可以为相同型号，也可以为不同型号，即可以为相同环转动惯量，也可以为不同环转动惯量。

请参考图2和图3，图2为本发明一种实施例中安装于曲轴端部的减振器组件的结构示意图；图3为本发明第三种实施例中安装于曲轴端部的减振器组件的结构示意图。

在一种具体实施方式中，标准减振器3的数量大于等于三个，图2中给出了3个标准减振器3组合使用的具体结构，图3中给出了4各标准减振器3组合使用的具体结构；各标准减振器3的中部设有安装槽31，安装槽31的中心位置开设通孔，各安装孔32开设于安装槽31的底壁，当各标准减振器3组装时，位置最靠近联接盘2法兰的标准减振器3的安装槽31的槽口向外，其余各标准减振器3的安装槽31的槽口两两相对；并且联接盘2的法兰置于最外侧标准减振器3的安装槽31内部且抵靠安装槽31的槽底内壁。

该联接盘2的法兰置于标准减振器3的安装槽31内，大大降低了减振器组件安装占用的空间，另外，有利于减振器组件与联接盘2固定可靠。

并且，位于中间的两标准减振器3的安装槽31围成的空间内部还设置有垫块法兰5，垫块法兰5对应安装孔32的位置开设有通孔，以便螺栓4穿过；这样可以增加减振器组件固定的可靠性。

在一种优选的实施方式中，沿轴向，垫块法兰5的长度大于两标准减振器3的安装槽31槽深之和，即相邻两标准减振器3之间略有空隙，有利于标准减振器3工作热量的散发。

请参考图4，图4为本发明第三种实施例中安装于曲轴端部的减振器组件的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，标准减振器3的数量为两个，各标准减振器3的中部设有安装槽31，安装槽31的中心位置开设通孔，各安装孔32开设于安装槽31的底壁，当两标准减振器3组装时，两安装槽31的槽口均朝向外部，并且联接盘2的法兰置于其中一个标准减振器3的安装槽31内部且抵靠安装槽31的槽底内壁。

本文所提供的内燃机曲轴1减振器的设置方法将内燃机减振器设计为标准减振器3，某一排量区间内的内燃机可以由同一型号的标准减振器3或几种不同型号的标准减振器3组合以满足整机工作需求，这样在整机设计时，无需额外设计减振器，提高设计效率，降低使用成本，另外，还可以大大减少减振器规格数量，便于设计管理、生产及后市场备件管理。

以上对本发明所提供的一种减振器组件及具有该减振器组件的内燃机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种减振器组件，其特征在于，包括至少两个标准减振器，各所述标准减振器中部均设有套装于联接盘的通孔，并且沿周向，两所述标准减振器还设有至少两组同轴安装孔，各组所述安装孔内设有螺栓，通过所述螺栓将各所述标准减振器固定于所述联接盘的法兰；

所述标准减振器的数量大于等于三个，各所述标准减振器的中部设有安装槽，所述安装槽的中心位置开设所述通孔，各所述安装孔开设于所述安装槽的底壁，当各所述标准减振器组装时，位置最靠近所述联接盘法兰的所述标准减振器的安装槽的槽口向外，其余各所述标准减振器的安装槽的槽口两两相对；并且所述联接盘的法兰置于最外侧所述标准减振器的安装槽内部且抵靠所述安装槽的槽底内壁；位于中间的两所述标准减振器的安装槽围成的空间内部还设置有垫块法兰，所述垫块法兰对应安装孔的位置开设有通孔，以便所述螺栓穿过。

2.如权利要求1所述的减振器组件，其特征在于，沿轴向，所述垫块法兰的长度大于两所述标准减振器的安装槽槽深之和。

3.如权利要求1至2任一项所述的减振器组件，其特征在于，所述减振器组件的整体厚度小于等于20mm。

4.一种内燃机，包括曲轴和安装于所述曲轴上的减振器组件，其特征在于，所述减振器组件为权利要求1至3任一项所述的减振器组件。