CN110552945A - 一种低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构 - Google Patents

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Abstract

一种低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,贯穿并紧固连接机座、机架和气缸体,包括贯穿螺栓、定位套、定位螺钉、定位块、液压螺母和定位螺母;其中,气缸体设有上固定通孔和中固定通孔,机架设有贯通孔,机座设有下固定通孔和横安装孔,该横安装孔与下固定通孔形成倒“T”字形贯通;定位块嵌入上固定通孔,定位螺母装入横安装孔,焊接成一体的贯穿螺栓和定位套穿过定位块、中固定通孔、贯通孔和下固定通孔,定位套与下固定通孔配合定位,定位螺钉顶住定位套,液压螺母和定位螺母分别连接于贯穿螺栓的上端和下端,液压拉伸器将液压螺母和定位螺母与贯穿螺栓泵紧紧固,将机座、机架和气缸体紧固连接。本发明结构简单,性能良好,可靠性高,装卸便利,避免了螺纹孔损坏导致机座报废的风险。

Description

一种低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构
技术领域
本发明涉及船用柴油机的主机结构,具体涉及一种低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,属于柴油机技术领域。
背景技术
船用低速柴油机的贯穿螺栓通过液压拉伸器泵紧后,将机座、机架和气缸体紧固连接在一起形成一个整体。贯穿螺栓作为连接机座、机架和气缸体的重要零部件,具有很高的强度、韧度和良好的稳定性。
现有的贯穿螺栓紧固方式如图1所示,贯穿螺栓01的底端螺纹拧紧于机座A的螺纹孔中,贯穿螺栓01的中段用定位套02与与机架B上的孔配合定位,贯穿螺栓01的上端螺纹与缸体C用液压螺母03压紧。在实际生产过程中,机座A上的螺纹孔经常会发生螺纹烂牙、螺纹划伤、拉毛等缺陷,这对其制造精度和加工质量提出了相当高的要求,同时对于在主机运行过程中由于贯穿螺栓1或机座A螺纹孔损坏而导致的返修带来了极大的不便。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有船用低速柴油机贯穿螺栓的紧固结构的不足,提供一种低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,取消机座上的螺纹孔,采用螺栓式结构,从而避免钻攻螺纹孔加工导致机座报废的风险,降低制造成本,同时达到简化结构、便于装卸操作的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,贯穿并紧固连接所述船用低速柴油机的机座、机架和气缸体,其特征在于:所述新型紧固结构包括贯穿螺栓、定位套、定位螺钉、定位块、液压螺母和定位螺母;
所述气缸体设有上固定通孔和中固定通孔,所述机架上设有贯通孔,所述机座上设有下固定通孔和横安装孔,该横安装孔位于所述下固定通孔的下端且与该下固定通孔形成倒“T”字形贯通;
所述定位块的中央设有用以穿过所述贯穿螺栓的通孔,该定位块嵌入所述上固定通孔中,对该贯穿螺栓起定位作用;所述定位螺母从所述机座的侧面装入所述横安装孔,设置于该横安装孔与所述下固定通孔的贯通处;所述贯穿螺栓的上端和下端均设有螺纹,所述定位套为两半式,对合焊固在该贯穿螺栓的中段;
焊接成一体的贯穿螺栓和定位套依次穿过所述定位块、中固定通孔、贯通孔和下固定通孔,所述定位套与所述下固定通孔配合定位,所述定位螺钉拧入所述气缸体且顶住所述定位套,对该定位套进行限位和固定;
所述液压螺母连接于所述贯穿螺栓的上端,所述定位螺母连接于所述贯穿螺栓的下端,通过液压拉伸器依次将所述液压螺母和定位螺母与所述贯穿螺栓泵紧紧固,从而将所述机座、机架和气缸体紧固连接。
进一步地,所述的新型紧固结构还包括有保护帽,该保护帽套置在所述贯穿螺栓的上端,并且通过螺栓拧紧于该贯穿螺栓的顶端。
进一步地,所述的上固定通孔、中固定通孔、贯通孔和下固定通孔同轴线。
进一步地,所述的定位块为一台阶轴,其小端的台肩嵌入所述气缸体的上固定通孔中,大端的台阶面与所述气缸体的上平面贴平。
进一步地,所述的定位螺母的中心设有与所述贯穿螺栓连接的螺纹孔,上部设有与所述横安装孔内壁形状吻合的圆弧部。
进一步地,所述的定位套由两个对合的半圆环件而成,其对合处设有焊接坡口。
进一步地,所述的定位块中央的通孔直径大于所述定位套的外径。
进一步地,所述的贯穿螺栓的材料为合金结构钢40CrNiMoA,所述定位块的材料为42CrMoA,所述液压螺母的材料为35CrMoA。
与传统的低速柴油机贯穿螺栓的紧固结构相比,本发明的有益效果在于:
1)取消了机座主轴承座上的紧固螺纹孔,采用带有螺纹的定位螺母从侧面的孔内装入机座,与贯穿螺栓底端螺纹紧固,从而既完成了机座、机架和气缸体的紧固连接,又避免了加工螺纹孔损坏导致机座报废的风险。
2)本发明结构更为简单,减少了贯穿螺栓的安装和拆卸的时间,降低了生产制造成本,改善了装卸操作的便捷性。
附图说明
图1为现有低速柴油机贯穿螺栓的紧固结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为定位套的示意图。
图4为贯穿螺栓与定位套的焊接结构示意图。
图5为液压螺母的结构示意图。
图6为定位螺母的结构示意图。
图7为定位螺钉的结构示意图。
图8为定位块的结构示意图。
图9为保护帽的结构示意图。
图中,1—贯穿螺栓,2—定位套,21—焊接坡口,3—液压螺母,4—定位螺母,5—定位螺钉,6—定位块,61—台肩,62—台阶面,7—保护帽,A—机座,A1—下固定通孔,A2—横安装孔,B—机架,B1—贯通孔,C—气缸体,C1—上固定通孔,C2—中固定通孔。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例作对本发明详细说明,以求更为清楚地理解本发明的结构和安装过程,但不能以此来限制本发明的保护范围。
请参阅图2,所述低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构贯穿并紧固连接所述船用低速柴油机的机座A、机架B和气缸体C,所述气缸体C的上部设有竖直的上固定通孔C1,下部设有中固定通孔C2,所述机架B上设有竖直的贯通孔B1,所述机座A上设有竖直的下固定通孔A1和水平的横安装孔A2,该横安装孔A2位于所述下固定通孔A1的下端且与该下固定通孔A1形成倒“T”字形贯通;所述上固定通孔C1、中固定通孔C2、贯通孔B1和下固定通孔A1同轴线。
所述新型紧固结构包括贯穿螺栓1、定位套2、定位螺钉5、定位块6、液压螺母3、定位螺母4和保护帽7。
所述贯穿螺栓1作为气缸体C、机架B和机座A三大件的重要连接构件,上端和下端均设有螺纹;其制造材料为合金结构钢40CrNiMoA,通过热处理后,具有很高的强度、韧度和良好的稳定性。
请参阅图3,所述定位套2为两半式,由两个半圆环件对合而成,对合处设有焊接坡口21,该定位套2套置在所述贯穿螺栓1的中段,参见图4,通过焊接两半圆环件使该贯穿螺栓1与定位套2形成一个整体。
请参阅图8,所述定位块6为一台阶轴,中央设有用以穿过所述贯穿螺栓1的通孔,对该贯穿螺栓1有定位作用;该定位块6小端的台肩61嵌入所述气缸体C的上固定通孔C1中,大端的台阶面62与所述气缸体C的上平面贴平,见图2。所述定位块6的材料为42CrMoA,通过热处理具有很高的强度和韧性,同时也具有较高的抗疲劳及抗冲击力性能。
请参阅图6,所述定位螺母4从所述机座A的侧面装入所述横安装孔A2,设置于该横安装孔A2与所述下固定通孔A1的贯通处,该定位螺母4的中心设有与所述贯穿螺栓1连接的螺纹孔,上部设有与所述横安装孔A2内壁形状吻合的圆弧部。
请参阅图2,焊接成一体的贯穿螺栓1和定位套2依次穿过嵌入所述气缸体C的定位块6、该气缸体C下部的中固定通孔C2、所述机架B的贯通孔B1和所述机座A的下固定通孔A1,为了便于由上方穿入,所述定位块6中央的通孔直径应大于焊接后所述定位套2的外径。所述定位套2与所述中固定通孔C2配合定位,所述定位螺钉5的结构见图7,其拧入所述气缸体C上的横向螺孔,并且顶住所述定位套2,从而定位螺钉5对该定位套2起到限位和固定作用,防止所述定位套2在柴油机运行中发生串动。所述定位螺母4旋接于所述贯穿螺栓1下端的螺纹上。
所述液压螺母3的结构参见图5,其材料为35CrMoA,通过热处理同样具有很高的强度和韧性;该液压螺母3连接于所述贯穿螺栓1上端的螺纹,紧贴于所述定位块6上。
通过液压拉伸器依次将所述贯穿螺栓1上端的螺纹与所述液压螺母3泵紧紧固,将该贯穿螺栓1下端的螺纹与所述定位螺母4泵紧紧固,从而将所述机座A、机架B和气缸体C紧固连接形成一个刚性的整体。
所述保护帽7的结构见图9,其上端面设有一通孔,该保护帽7套置在所述贯穿螺栓1的上端,请参阅图2,一螺栓穿过该保护帽7上的通孔拧紧于所述贯穿螺栓1顶端的螺纹孔中,将所述保护帽7与贯穿螺栓1紧固为一体,所述保护帽7的作用是防止外物不慎落下砸到所述贯穿螺栓1上,造成该贯穿螺栓1上端螺纹的损坏。
本发明的安装过程如下:
1)将两半式定位套2与贯穿螺栓1的中段焊接为一个整体,见图4。
2)将贯穿螺栓1由上方相继穿过气缸体C的上固定通孔C1、下固定通孔C2、机架B的贯通孔B1和机座A的下固定通孔A1;定位套2嵌入该下固定通孔C2并配合定位,定位螺钉5横向拧入气缸体C且顶住定位套2,以达到限位及固定作用;定位块6由上端套入贯穿螺栓1,台肩61嵌入上固定通孔C1,台阶面62紧贴气缸体C的上表面,对贯穿螺栓1起到定位作用,见图2。
3)定位螺母4穿入机座A的横安装孔A2,与贯穿螺栓1的下端螺纹连接;液压螺母3与贯穿螺栓1的上端螺纹连接,紧贴定位块6。
4)通过液压拉伸器依次泵紧贯穿螺栓1上端的液压螺母3和下端的定位螺母4,从而最终将机座A、机架B和气缸体C形成一个刚性的整体。
5)将保护帽7套在贯穿螺栓1上端,并且通过一螺栓将其紧固在贯穿螺栓1上。
本发明通过实践验证后,工作性能良好,可靠性高,安装及拆卸便利,省去了机座上螺纹孔的加工工序和时间,避免了螺纹孔在后续使用过程中损坏导致机座报废的风险。当后续主机运行过程中如果发生贯穿螺栓或定位螺母损坏时,本发明仅需要重新更换贯穿螺栓或定位螺母即可,大大便捷了维护工作。
上述仅为本发明的优选实施例,所属领域的技术人员凡依本发明申请内容所作的各种等效修改、变化与修正,都应成为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,贯穿并紧固连接所述船用低速柴油机的机座、机架和气缸体,其特征在于:所述新型紧固结构包括贯穿螺栓、定位套、定位螺钉、定位块、液压螺母和定位螺母;
所述气缸体设有上固定通孔和中固定通孔,所述机架上设有贯通孔,所述机座上设有下固定通孔和横安装孔,该横安装孔位于所述下固定通孔的下端且与该下固定通孔形成倒“T”字形贯通;
所述定位块的中央设有用以穿过所述贯穿螺栓的通孔,该定位块嵌入所述上固定通孔中,对该贯穿螺栓起定位作用;所述定位螺母从所述机座的侧面装入所述横安装孔,设置于该横安装孔与所述下固定通孔的贯通处;所述贯穿螺栓的上端和下端均设有螺纹,所述定位套为两半式,对合焊固在该贯穿螺栓的中段;
焊接成一体的贯穿螺栓和定位套依次穿过所述定位块、中固定通孔、贯通孔和下固定通孔,所述定位套与所述下固定通孔配合定位,所述定位螺钉拧入所述气缸体且顶住所述定位套,对该定位套进行限位和固定;
所述液压螺母连接于所述贯穿螺栓的上端,所述定位螺母连接于所述贯穿螺栓的下端,通过液压拉伸器依次将所述液压螺母和定位螺母与所述贯穿螺栓泵紧紧固,从而将所述机座、机架和气缸体紧固连接。
2.根据权利要求1所述的低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,其特征在于:所述的新型紧固结构还包括有保护帽,该保护帽套置在所述贯穿螺栓的上端,并且通过螺栓拧紧于该贯穿螺栓的顶端。
3.根据权利要求1所述的低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,其特征在于:所述的上固定通孔、中固定通孔、贯通孔和下固定通孔同轴线。
4.根据权利要求1所述的低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,其特征在于:所述的定位块为一台阶轴,其小端的台肩嵌入所述气缸体的上固定通孔中,大端的台阶面与所述气缸体的上平面贴平。
5.根据权利要求1所述的低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,其特征在于:所述的定位螺母的中心设有与所述贯穿螺栓连接的螺纹孔,上部设有与所述横安装孔内壁形状吻合的圆弧部。
6.根据权利要求1所述的低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,其特征在于:所述的定位套由两个对合的半圆环件而成,其对合处设有焊接坡口。
7.根据权利要求1所述的低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,其特征在于:所述的定位块中央的通孔直径大于所述定位套的外径。
8.根据权利要求1所述的低速柴油机贯穿螺栓的新型紧固结构,其特征在于:所述的贯穿螺栓的材料为合金结构钢40CrNiMoA,所述定位块的材料为42CrMoA,所述液压螺母的材料为35CrMoA。
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