CN110228009A - 大型发动机气门电动研磨机及大型发动机气门电动研磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型发动机气门电动研磨机及大型发动机气门电动研磨方法，大型发动机气门电动研磨机包括安装在发动机的缸套下方的机座、安装在机座内的凸轮、连接并驱动凸轮进行圆周转动的驱动机构、同轴连接在凸轮上方的主齿轮、多个用于套设在发动机的气门上的传动齿轮；所述机座的表面上设有分别与缸套上多个气门座相对连通的多个导孔；多个所述气门的杆部分别穿进对应的所述气门座和导孔内并抵接在所述凸轮上；多个所述传动齿轮分别套设在多个所述气门的杆部上，与所述主齿轮相啮合。本发明通过气门电动研磨机实现气门和气门座的配对研磨，并且可以实现多对气门和气门座的同时配对研磨，相较于人工操作，省时省力，效率高且提高研磨质量。

Description

大型发动机气门电动研磨机及大型发动机气门电动研磨方法

技术领域

本发明涉及发动机的气门研磨技术领域，尤其涉及一种大型发动机气门电动研磨机及大型发动机气门电动研磨方法。

背景技术

气门及气门座是影响发动机可靠性、安全性的关键零部件之一，主要用于启动和关闭发动机工作过程中的进气道和排气道，控制燃料混合气或空气的进入以及废气的排出。气门及气门座的工作环境除承受高温燃气的腐蚀外，还要承受气缸内爆发压力的冲击,主要失效模式为磨损。为发动机的正常、可靠且安全运行，需保证气门和气门座之间的配合密封性，当气门和气门座的接触面具有磨损、使用后产生的沉积物等，需要对气门和气门座的接触面进行配对研磨，使两者的接触面光滑。

目前对于大型发动机特别是海上平台的大型发动机中，气门和气门座的研磨通常采用人工进行。工作人员需要逐一将气门在气门座上提起放下并缓慢旋转，使气门的锥面相对气门座接触面产生滚压拍打效果，实现配对研磨，但是该种人工操作方式费时费力，效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种研磨效率高的的大型发动机气门电动研磨机及大型发动机气门电动研磨方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种大型发动机气门电动研磨机，包括安装在发动机的缸套下方的机座、安装在所述机座内的凸轮、连接并驱动所述凸轮进行圆周转动的驱动机构、同轴连接在所述凸轮上方的主齿轮、多个用于套设在发动机的气门上的传动齿轮；

所述机座的表面上设有分别与所述缸套上多个气门座相对连通的多个导孔；多个所述气门的杆部分别穿进对应的所述气门座和导孔内并抵接在所述凸轮上；多个所述传动齿轮分别套设在多个所述气门的杆部上，与所述主齿轮相啮合；

所述凸轮转动带动所述主齿轮转动，驱使所述气门沿所述凸轮表面相对所述缸套上下移动并旋转，使所述气门的头部在所述气门座的密封面上进行拍打滚压。

优选地，在所述机座内，所述主齿轮位于所述导孔和凸轮之间；

所述凸轮包括主体、多个设置在所述主体朝向所述导孔的表面上的凸齿；多个所述凸齿沿所述主体的周向均匀间隔分布，每相邻的两个所述凸齿之间形成有凹部；

所述气门相对所述缸套向上移动时，所述气门的杆部与所述凸齿相接触并相对滑动；所述气门相对所述缸套向下移动时，所述气门的杆部落入所述凹部。

优选地，所述驱动机构包括电机、连接在所述电机传动轴上的蜗杆、以及与所述蜗杆啮合的涡轮；所述涡轮设置在所述凸轮的下方并与所述凸轮同轴连接。

优选地，所述大型发动机气门电动研磨机还包括对所述气门上下移动行程进行限位的限位机构；所述限位机构安装在所述缸套上并与所述气门的头部配合。

优选地，所述限位机构包括穿设定位在所述缸套的喷油孔中的限位杆、压板以及多个安装在气门的头部上的导接组件；

所述限位杆的底部穿过所述喷油孔并定位在所述机座上，所述限位杆的上端伸出所述喷油孔；所述导接组件设置在所述气门的头部上，所述压板固定在所述限位杆的上端并套接在所述导接组件上。

优选地，所述导接组件包括设置在所述气门的头部上的导柱、套设在所述导柱外周的弹簧；所述压板套接所述导柱，所述弹簧的两端分别抵接所述头部顶面和压板；

所述气门相对所述缸套向上移动时，压缩所述弹簧；所述气门相对所述缸套向下移动时，所述弹簧在回复力作用下伸展并向所述气门提供向下的作用力。

优选地，所述限位机构还包括限位套筒，所述限位套筒套设在所述限位杆上端，支撑在所述压板和缸套的顶面之间。

优选地，所述限位机构还包括连接在所述限位杆底部的固定盘；所述机座的表面上对应所述固定盘设有定位槽，所述固定盘容置在所述定位槽内并抵接缸套的底面。

本发明还提供一种大型发动机气门电动研磨方法，采用以上任一项所述的大型发动机气门电动研磨机，所述大型发动机气门电动研磨方法包括以下步骤：

S1、将发动机的缸套放置在机座上，将多个气门分别穿进缸套的气门座内，并将气门的杆部配合在所述机座内的凸轮上，在所述杆部上安装传动齿轮以与所述机座内的主齿轮相啮合；

S2、在所述气门的头部锥面和/或气门座的密封面上涂研磨膏；

S3、启动驱动机构，带动所述凸轮转动及主齿轮转动；

S4、所述凸轮转动驱使所述气门沿所述凸轮表面相对所述缸套上下移动，所述主齿轮转动通过所述传动齿轮驱使所述气门相对所述缸套旋转，进而使所述气门的头部在所述气门座的密封面上进行拍打滚压。

优选地，所述气门的头部在所述气门座的密封面上进行拍打的上下距离为30mm；

所述气门的头部在所述气门座的密封面上每一次旋转的角度为30°-35°。

本发明的有益效果，通过气门电动研磨机实现气门和气门座的配对研磨，并且可以实现多对气门和气门座的同时配对研磨，相较于人工操作，省时省力，效率高且提高研磨质量。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的大型发动机气门电动研磨机安装后的剖面结构示意图；

图2是本发明一实施例的大型发动机气门电动研磨机中机座的俯视图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、2所示，本发明一实施例的大型发动机气门电动研磨机，用于气门2和气门座3的配对研磨，该气门电动研磨机可包括机座10、安装在机座10内的凸轮20、驱动机构30、主齿轮40以及传动齿轮50等。

机座10用于安装在发动机的缸套1下方。缸套1上具有多个气门座3，分别用于进气和排气，气门2用于配合在气门座3内，将其密封。通常，气门2和气门座3的数量一致。气门2通常包括杆部201和连接在杆部201一端上的头部202，杆部201用于穿进气门座3内，头部202的锥面与气门座3的密封面配合实现密封。缸套1上还具有与喷油嘴配合的喷油孔4，多个气门座3间隔排列环绕在喷油孔4的外围。

对应缸套1上的多个气门座3，机座10的表面(朝向缸套1的上表面)上设有多个导孔11。多个导孔11分别与多个气门座3一一相对连通，从而气门2的杆部201可通过气门座3和导孔11穿进机座10内。

凸轮20在机座10内位于导孔11的下方，并可在机座10内进行圆周转动。气门2的杆部201通过导孔11穿进机座10内，杆部201以其底部抵接在凸轮20上，从而可随凸轮20的转动相对缸套上下移动，带动头部202锥面拍打在气门座3的密封面上。

凸轮20可包括主体21、多个设置在主体21朝向导孔11的表面上的凸齿22。多个凸齿22沿主体21的周向均匀间隔分布，每相邻的两个凸齿22之间形成有凹部23。气门2相对缸套1向上移动时，气门2的杆部201与凸齿21相接触并相对滑动，沿凸齿22的斜面逐渐向上移动；气门2相对缸套1向下移动时，气门2的杆部201落入凹部23。

驱动机构30连接并驱动凸轮20进行圆周转动。作为选择，驱动机构30可包括电机(未图示)、连接在电机传动轴上的蜗杆31以及与蜗杆31啮合的涡轮32；涡轮32设置在凸轮20的下方并与凸轮20同轴连接。电机启动后，通过传动轴带动蜗杆31进行转动，蜗杆31带动与其啮合的涡轮32进行转动，涡轮32进一步带动凸轮20与其同步转动，实现凸轮20的圆周转动。

主齿轮40在机座10内同轴连接在凸轮20的上方，即处于凸轮20和导孔11之间。主齿轮40随凸轮20转动。

传动齿轮50包括有多个，用于分别套设在气门2上，具体套设在气门2杆部201位于机座10内的部分上。传动齿轮50具体可通过紧固组件固定在气门2的杆部201上，且可拆卸，便于在研磨后从杆部201上拆除。

传动齿轮50与主齿轮40相啮合，主齿轮40转动时带动传动齿轮50转动，进而驱使气门2相对缸套1旋转。结合气门2与凸轮20的配合，当凸轮20转动带动主齿轮40转动，驱使气门2沿凸轮20表面相对缸套1上下移动并旋转，使气门2的头部202在气门座3的密封面上进行拍打滚压，实现配对研磨。

在机座10内，气门2的杆部201主要以底部与凸轮20相抵接，为了防止杆部201底部有磨损，可在杆部201的底部上套设防磨座5，使得杆部201通过防磨座5与凸轮20相抵接。气门2和气门座3研磨完成后，将防磨座5从杆部201上拆除即可。

进一步地，本发明的大型发动机气门电动研磨机还包括对气门2上下移动行程进行限位的限位机构60。限位机构60安装在缸套1上并与气门2的头部202配合。

具体地，限位机构60可包括限位杆61、压板62以及多个导接组件。限位杆61用于穿设定位在缸套1的喷油孔4中，限位杆61的底部穿过喷油孔4并定位在机座10上，限位杆61的上端伸出喷油孔4，凸出在缸套1上；多个导接组件分别安装在多个气门2的头部202上；压板62固定在限位杆61的上端并套接在导接组件上。压板62和限位杆61在缸套1上相对固定的，压板62通过导接组件将气门2限制在压板62和凸轮20之间。

其中，导接组件可包括设置在气门1的头部202上的导柱63、套设在导柱63外周的弹簧64。压板62套接导柱63，弹簧64的两端分别抵接头部202顶面和压板62。压板62可沿导柱63的外周表面上下移动。当气门2相对缸套1向上移动时，压缩弹簧64，导柱63的上端可在气门2上移驱动下通过压板62向上移动；气门2相对缸套1向下移动时，弹簧64在回复力作用下伸展并向气门2提供向下的作用力，导柱63复位。

限位机构60还包括限位套筒65。限位套筒65套设在限位杆61上端，支撑在压板62和缸套1的顶面之间，对限位杆61起到定位的作用。

限位机构60还包括连接在限位杆61底部的固定盘66。机座10的表面上对应固定盘66可设有定位槽12，固定盘66容置在定位槽12内并抵接缸套1的底面。

固定盘66的直径以大于喷油孔4下部孔径设置，以定位在喷油孔4下方。

可以理解地，限位机构60在缸套1和气门2上时可拆卸的，当气门和气门座的研磨完成后，即可将限位机构60从缸套1和气门2上拆除。

采用本发明的大型发动机气门电动研磨机实现对大型发动机气门电动研磨，参考图1、2，大型发动机气门电动研磨方法可包括以下步骤：

S1、将发动机的缸套1放置在机座10上，将多个气门2分别穿进缸套1的气门座3内，并将气门2的杆部201配合在机座10内的凸轮20上，在杆部201上安装传动齿轮50以与机座10内的主齿轮40相啮合。

此外，还将限位机构60安装在缸套1上，限位机构60的限位杆61、压板62、导接组件、限位套筒65以及固定盘66等具体的安装位置参考上述中大型发动机气门电动研磨机的相关记载。

S2、在气门2的头部202锥面和/或气门座3的密封面上涂研磨膏。

S3、启动驱动机构30，带动凸轮20转动及主齿轮40转动。

S4、凸轮20转动驱使气门2沿凸轮20表面相对缸套1上下移动，主齿轮40转动通过传动齿轮50驱使气门2相对缸套1旋转，进而使气门2的头部202在气门座3的密封面上进行拍打滚压。

其中，气门2以杆部201的底部与凸轮20相抵接。在凸轮20转动时，杆部201的底部与凸齿22相抵接并沿着凸齿22的表面滑动时，气门2整体向上移动，带动头部202离开气门座3。在杆部201的底部沿着凸出22表面滑动至凹部23时，杆部201下落到凹部23内，整个气门2向下移动，带动头部202下落到气门座3上，头部202的锥面拍打在气门座3的密封面上。

凸齿22的高度决定气门2的上下移动距离。当凸齿22的高度为30mm时，气门2的头部202在气门座3的密封面上进行拍打的上下距离为30mm。

气门2在凸轮20带动进行转动的同时，也通过传动齿轮50与主齿轮40的啮合实现旋转。气门2的头部202的后一次拍打在气门座3上相对前一次的拍打转动了一定的角度，不会拍打在气门座3完全相同的位置上。

气门2前后两次旋转拍打的旋转角度可由传动齿轮50和主齿轮40的齿数及相邻齿角度而定。例如，传动齿轮50和主齿轮40的齿数均为12个时，相邻的两个齿的夹角为30°，这样气门2的头部202在气门座3的密封面上每一次旋转怕打的角度也为30°。可以理解地，气门2的头部202在气门座3的密封面上旋转的角度为增减，例如可为30°-35°。

进一步地，在图1所示大型发动机气门电动研磨机的实施例中，凸轮20包括有六个均匀间隔分布的凸齿22。发动机的四个气门2同时穿进缸套1的气门座3内，通过杆部201抵接在凸轮20上。每一气门2的头部均通过导接组件与压板62连接。该大型发动机气门电动研磨机在工作时，同时驱使四个气门2在对应气门座3上的拍打滚压，一个时间段内即完成四组气门2和气门座3的配对研磨，效率高。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，包括安装在发动机的缸套下方的机座、安装在所述机座内的凸轮、连接并驱动所述凸轮进行圆周转动的驱动机构、同轴连接在所述凸轮上方的主齿轮、多个用于套设在发动机的气门上的传动齿轮；

所述机座的表面上设有分别与所述缸套上多个气门座相对连通的多个导孔；多个所述气门的杆部分别穿进对应的所述气门座和导孔内并抵接在所述凸轮上；多个所述传动齿轮分别套设在多个所述气门的杆部上，与所述主齿轮相啮合；

所述凸轮转动带动所述主齿轮转动，驱使所述气门沿所述凸轮表面相对所述缸套上下移动并旋转，使所述气门的头部在所述气门座的密封面上进行拍打滚压。

2.根据权利要求1所述的大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，在所述机座内，所述主齿轮位于所述导孔和凸轮之间；

所述凸轮包括主体、多个设置在所述主体朝向所述导孔的表面上的凸齿；多个所述凸齿沿所述主体的周向均匀间隔分布，每相邻的两个所述凸齿之间形成有凹部；

所述气门相对所述缸套向上移动时，所述气门的杆部与所述凸齿相接触并相对滑动；所述气门相对所述缸套向下移动时，所述气门的杆部落入所述凹部。

3.根据权利要求1所述的大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，所述驱动机构包括电机、连接在所述电机传动轴上的蜗杆、以及与所述蜗杆啮合的涡轮；所述涡轮设置在所述凸轮的下方并与所述凸轮同轴连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，所述大型发动机气门电动研磨机还包括对所述气门上下移动行程进行限位的限位机构；所述限位机构安装在所述缸套上并与所述气门的头部配合。

5.根据权利要求4所述的大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，所述限位机构包括穿设定位在所述缸套的喷油孔中的限位杆、压板以及多个安装在气门的头部上的导接组件；

所述限位杆的底部穿过所述喷油孔并定位在所述机座上，所述限位杆的上端伸出所述喷油孔；所述导接组件设置在所述气门的头部上，所述压板固定在所述限位杆的上端并套接在所述导接组件上。

6.根据权利要求5所述的大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，所述导接组件包括设置在所述气门的头部上的导柱、套设在所述导柱外周的弹簧；所述压板套接所述导柱，所述弹簧的两端分别抵接所述头部顶面和压板；

所述气门相对所述缸套向上移动时，压缩所述弹簧；所述气门相对所述缸套向下移动时，所述弹簧在回复力作用下伸展并向所述气门提供向下的作用力。

7.根据权利要求5所述的大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，所述限位机构还包括限位套筒，所述限位套筒套设在所述限位杆上端，支撑在所述压板和缸套的顶面之间。

8.根据权利要求5所述的大型发动机气门电动研磨机，其特征在于，所述限位机构还包括连接在所述限位杆底部的固定盘；所述机座的表面上对应所述固定盘设有定位槽，所述固定盘容置在所述定位槽内并抵接缸套的底面。

9.一种大型发动机气门电动研磨方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的大型发动机气门电动研磨机，所述大型发动机气门电动研磨方法包括以下步骤：

S1、将发动机的缸套放置在机座上，将多个气门分别穿进缸套的气门座内，并将气门的杆部配合在所述机座内的凸轮上，在所述杆部上安装传动齿轮以与所述机座内的主齿轮相啮合；

S2、在所述气门的头部锥面和/或气门座的密封面上涂研磨膏；

S3、启动驱动机构，带动所述凸轮转动及主齿轮转动；

S4、所述凸轮转动驱使所述气门沿所述凸轮表面相对所述缸套上下移动，所述主齿轮转动通过所述传动齿轮驱使所述气门相对所述缸套旋转，进而使所述气门的头部在所述气门座的密封面上进行拍打滚压。

10.根据权利要求9所述的大型发动机气门电动研磨方法，其特征在于，所述气门的头部在所述气门座的密封面上进行拍打的上下距离为30mm；

所述气门的头部在所述气门座的密封面上每一次旋转的角度为30°-35°。