CN112664290A - 一种发动机箱式凸轮轴支撑框架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机箱式凸轮轴支撑框架，包括前壁、后壁、侧壁和凸轮轴支撑座，凸轮轴支撑座设有若干个，平行固定于矩形框架内部，凸轮轴支撑座与两个侧壁铸造为一体，凸轮轴分体式支撑盖通过螺栓固定于凸轮轴支撑座上，用于凸轮轴的安装和定位。相对于现有技术，本发明具有以下优势：大幅提高整体式凸轮轴支撑框架的刚度，尤其对气缸数量较多的发动机。解决了加工和使用过程中整体式支撑结构变形大的问题。且将凸轮轴多个支撑座设计为一体，其优点是对整体式气缸盖和分体式气缸盖均适用。

Description

一种发动机箱式凸轮轴支撑框架

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，尤其是涉及一种发动机箱式凸轮轴支撑框架。

背景技术

伴随着当前发动机高紧凑、高转速的发展趋势，越来越多的发动机采用凸轮轴上置式布置方案。该布置方案的优点是传动链短，整个传动机构的刚度大，可靠性强，更适用于高转速发动机。

针对凸轮轴上置式的发动机布置方案，需要通过凸轮轴支撑结构来实现凸轮轴的安装与定位。现有的凸轮轴支撑结构分为独立式和整体式。

现有的独立式凸轮轴支撑结构由支撑座和支撑盖共同组合为一个支撑单元，每台发动机通常包括若干个独立式凸轮轴支撑单元。该凸轮轴支撑形式大多应用于整体式气缸盖。将多个凸轮轴支撑单元安装在气缸盖顶平面后，通过组合加工凸轮轴安装孔，来保证各凸轮轴安装孔间的同轴度。该支撑结构的缺点是对于单体式气缸盖则不适用，这是由于单体式气缸盖无法实现凸轮轴安装孔的组合加工，因此无法保证各凸轮轴安装孔间的同轴度。

现有的整体式凸轮轴支撑结构是将多个凸轮轴支撑单元设计为一体，大致可分为两类：一、凸轮轴回转中心和框架与气门室罩结合面为同一高度，以凸轮轴回转中心将框架分为上、下两个整体。其缺点是需要在上、下两个整体的侧壁上设有半圆加工工艺孔，半圆孔密封难度大，发动机长期工作后会在此处产生机油渗漏问题。且当其中的某一个支撑出现问题时，必须整体更换。二、凸轮轴回转中心高于框架与气门室罩结合面，其缺点是机油容易在框架与气门室罩结合面出现渗漏。

发明内容

本发明针对现有凸轮轴支撑结构中存在的问题，提出一种箱式支撑框架与单体式支撑盖的组合结构，能够解决上述问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种发动机箱式凸轮轴支撑框架，包括前壁、后壁、侧壁和凸轮轴支撑座，所述前壁、后壁和两侧壁围成了一个矩形框架，凸轮轴支撑座设有若干个，平行固定于矩形框架内部，凸轮轴支撑座设于两个侧壁之间，凸轮轴支撑座与两个侧壁铸造为一体，凸轮轴支撑座的两端固定在两个侧壁之间，前壁和后壁上分别开有两个圆孔，矩形框架上端为箱式支撑框架与气门室罩的结合面，凸轮轴分体式支撑盖通过螺栓固定于凸轮轴支撑座上。

进一步，所述凸轮轴分体式支撑盖的下端均设有两个半圆形的上管槽，凸轮轴分体式支撑盖包括一个止推凸轮轴分体式支撑盖、若干个中间凸轮轴分体式支撑盖和一个后端凸轮轴分体式支撑盖，止推凸轮轴分体式支撑盖可拆卸固定于靠前壁的凸轮轴支撑座上，后端凸轮轴分体式支撑盖可拆卸固定于靠后壁的凸轮轴支撑座上，中间凸轮轴分体式支撑盖可拆卸固定于中间的若干个凸轮轴支撑座上，凸轮轴支撑座上端设有两个半圆形的下管槽，靠近后壁的凸轮轴支撑座上加工有支撑座润滑油槽，后端凸轮轴分体式支撑盖上加工有支撑盖润滑油槽，与凸轮轴支撑座的支撑座润滑油槽相结合形成环形润滑油槽，止推凸轮轴分体式支撑盖的上管槽的前后两侧加工有凸轮轴轴向止推面。

进一步，所述止推凸轮轴分体式支撑盖、中间凸轮轴分体式支撑盖和后端凸轮轴分体式支撑盖分别通过螺栓固定于凸轮轴支撑座上。

进一步，所述侧壁高于环形润滑油槽。

进一步，所述后壁设有连通凸轮轴支撑座的配气机构润滑油道，每个凸轮轴支撑座上的两个管槽的支撑座润滑油槽之间通过配气机构润滑油道连通。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)在多个支撑座外围设计箱式框架结构，其优点是大幅提高整体式凸轮轴支撑框架的刚度，尤其对气缸数量较多的发动机。解决了加工和使用过程中整体式支撑结构变形大的问题。且将凸轮轴多个支撑座设计为一体，其优点是对整体式气缸盖和分体式气缸盖均适用。

(2)箱式框架的侧壁高于凸轮轴支撑孔上对配气机构的润滑油路，因此不易在框架与气门室罩结合面处产生机油渗漏现象，有利于框架结合面的密封可靠性。

(3)箱式框架的前、后壁设有整圆孔，该整圆孔可作为凸轮轴安装孔加工时的定位孔，能够更为精确的保证各安装孔的同轴度。且整圆孔容易实现密封，通过端盖和O型橡胶密封圈便可实现可靠的轴向或端面密封。

(4)箱式框架上集成配气机构的润滑油路，减少外接管路，增强发动机的密封可靠性和紧凑性。

(5)支撑盖为单体式，其优点是具有良好的互换性和维修性。

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为本发明的结构示意图；

图2为凸轮轴支撑座和各凸轮轴分体式支撑盖的连接关系示意图；

图3为凸轮轴箱式支撑框架集成的配气机构润滑通道的示意图；

图4为止推凸轮轴分体式支撑盖的结构示意图；

图5为中间凸轮轴分体式支撑盖的结构示意图；

图6为后端凸轮轴分体式支撑盖的结构示意图；

附图标记说明：

1-圆孔；2-凸轮轴支撑座；3-侧壁；4-箱式支撑框架与气门室罩的结合面；5-配气机构润滑油道；6-支撑座润滑油槽；7-止推凸轮轴分体式支撑盖；8-凸轮轴轴向止推面；9-中间凸轮轴分体式支撑盖；10-后端凸轮轴分体式支撑盖；11-支撑盖上润滑油槽；12-螺栓；13-前壁；14-后壁。

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，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。

如图1-6所示，一种发动机箱式凸轮轴支撑框架，包括前壁13、后壁14、侧壁3和凸轮轴支撑座2，所述前壁13、后壁14和两侧壁3围成了一个矩形框架，凸轮轴支撑座2设有7个，平行固定于矩形框架内部，凸轮轴支撑座2设于两个侧壁3之间，凸轮轴支撑座2与两个侧壁3铸造为一体，前壁13和后壁14上分别通过机加工方式开有两个圆孔1，用以在凸轮轴安装孔加工时起到定位作用，保证各安装孔的同轴度。整机装配时，通过端盖和O型橡胶密封圈实现可靠的轴向或端面密封。

矩形框架上端为箱式支撑框架与气门室罩的结合面4，凸轮轴分体式支撑盖通过螺栓固定于凸轮轴支撑座2上，用于凸轮轴的安装和定位。

箱式支撑框架的前壁13、后壁14和两侧壁3大幅提高整体式凸轮轴支撑框架的刚度，尤其对气缸数量较多的发动机。

所述凸轮轴分体式支撑盖的下端均设有两个半圆形的上管槽，凸轮轴分体式支撑盖包括一个止推凸轮轴分体式支撑盖7、若干个中间凸轮轴分体式支撑盖9和一个后端凸轮轴分体式支撑盖10，止推凸轮轴分体式支撑盖7可拆卸固定于靠前壁的凸轮轴支撑座2上，后端凸轮轴分体式支撑盖10可拆卸固定于靠后壁的凸轮轴支撑座2上，中间凸轮轴分体式支撑盖9可拆卸固定于中间的若干个凸轮轴支撑座2上，凸轮轴支撑座2上端设有两个半圆形的下管槽，靠近后壁14的凸轮轴支撑座2上加工有支撑座润滑油槽6，后端凸轮轴分体式支撑盖10上加工有支撑盖润滑油槽11，与凸轮轴支撑座2的支撑座润滑油槽6相结合形成环形润滑油槽，以储存润滑油，为配气机构润滑。止推凸轮轴分体式支撑盖7的上管槽的前后两侧加工有凸轮轴轴向止推面8。

所述止推凸轮轴分体式支撑盖7、中间凸轮轴分体式支撑盖9和后端凸轮轴分体式支撑盖10分别通过螺栓12固定于凸轮轴支撑座2上，便于拆装。

所述侧壁3高于环形润滑油槽，利于箱式支撑框架与气门室罩的结合面4的密封。

所述后壁14设有连通凸轮轴支撑座2的配气机构润滑油道5，每个凸轮轴支撑座2上的两个管槽的支撑座润滑油槽6之间通过配气机构润滑油道5连通。

止推凸轮轴分体式支撑盖7、中间凸轮轴分体式支撑盖9、后端凸轮轴分体式支撑盖10的区别为：止推凸轮轴分体式支撑盖7的两端加工凸轮轴轴向止推面8，以保证凸轮轴的轴向窜动。后端凸轮轴分体式支撑盖10上加工有支撑盖上润滑油槽11。中间凸轮轴分体式支撑盖9上无需上述两个加工特征。依据发动机凸轮轴止推的布置形式，亦可将止推凸轮轴分体式支撑盖7和后端凸轮轴分体式支撑盖10合并为一个零件。

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 (5)

1.一种发动机箱式凸轮轴支撑框架，其特征在于：包括前壁(13)、后壁(14)、侧壁(3)和凸轮轴支撑座(2)，所述前壁(13)、后壁(14)和两侧壁(3)围成了一个矩形框架，凸轮轴支撑座(2)设有若干个，平行固定于矩形框架内部，凸轮轴支撑座(2)设于两个侧壁(3)之间，凸轮轴支撑座(2)与两个侧壁(3)铸造为一体，前壁(13)和后壁(14)上分别开有两个圆孔(1)，矩形框架上端为箱式支撑框架与气门室罩的结合面(4)，凸轮轴分体式支撑盖通过螺栓固定于凸轮轴支撑座(2)上。

2.根据权利要求1所述的发动机箱式凸轮轴支撑框架，其特征在于：所述凸轮轴分体式支撑盖的下端均设有两个半圆形的上管槽，凸轮轴分体式支撑盖包括一个止推凸轮轴分体式支撑盖(7)、若干个中间凸轮轴分体式支撑盖(9)和一个后端凸轮轴分体式支撑盖(10)，止推凸轮轴分体式支撑盖(7)可拆卸固定于靠前壁的凸轮轴支撑座(2)上，后端凸轮轴分体式支撑盖(10)可拆卸固定于靠后壁的凸轮轴支撑座(2)上，中间凸轮轴分体式支撑盖(9)可拆卸固定于中间的若干个凸轮轴支撑座(2)上，凸轮轴支撑座(2)上端设有两个半圆形的下管槽，靠近后壁(14)的凸轮轴支撑座(2)上加工有支撑座润滑油槽(6)，后端凸轮轴分体式支撑盖(10)上加工有支撑盖润滑油槽(11)，与凸轮轴支撑座(2)的支撑座润滑油槽(6)相结合形成环形润滑油槽，止推凸轮轴分体式支撑盖(7)的上管槽的前后两侧加工有凸轮轴轴向止推面(8)。

3.根据权利要求2所述的发动机箱式凸轮轴支撑框架，其特征在于：所述止推凸轮轴分体式支撑盖(7)、中间凸轮轴分体式支撑盖(9)和后端凸轮轴分体式支撑盖(10)分别通过螺栓(12)固定于凸轮轴支撑座(2)上。

4.根据权利要求2所述的发动机箱式凸轮轴支撑框架，其特征在于：所述侧壁(3)高于环形润滑油槽。

5.根据权利要求2所述的发动机箱式凸轮轴支撑框架，其特征在于：所述后壁(14)设有连通凸轮轴支撑座(2)的配气机构润滑油道(5)，每个凸轮轴支撑座(2)上的两个管槽的支撑座润滑油槽(6)之间通过配气机构润滑油道(5)连通。

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