CN112983638B - 一种非道路柴油机机体 - Google Patents

Abstract

一种非道路柴油机机体，在柴油机机体的后端一体设有后端齿轮板，在后端齿轮板设置有曲轴安装孔，在曲轴安装孔的左侧设有空压机安装孔；在曲轴安装孔的左侧上部设置有凸轮轴安装孔，在几乎每个安装孔外围均设有相应的安装平台，在曲轴安装孔的右侧设置有惰齿轮轴Ⅰ安装平台；在后端齿轮板正面的周边设置有后端齿轮室盖安装平台，后端齿轮室盖安装平台加工有后端齿轮室盖安装密封平面和多个后端齿轮室盖固定孔。将主要动力输入接口和传动机构设置在柴油机机体的后端，能够有效地降低曲轴的扭转振动，降低柴油机整机的振动和噪声，且结构简单、装配方便。

Description

一种非道路柴油机机体

技术领域

本发明属于内燃发动机技术领域，尤其涉及一种非道路柴油机机体。

背景技术

内燃发动机（简称内燃机）根据冲程不同分为二冲程发动机和四冲程发动机两种，其中二冲程发动机具有结构简单的优点，但同时也存在燃烧效率低、油耗高、污染大的等致命缺点；而四冲程发动机因为具有燃烧效率高、油耗低、更加节能环保等明显优点相较于二冲程发动机具有更为广泛的应用。在非道路移动机械上所采用的的柴油机（简称非道路柴油机）就主要是四冲程发动机。

目前，非道路柴油机普遍采用齿轮传动、链传动或带传动来完成诸如曲轴、空压机、液压泵、喷油泵、起动电机、发电机、机油泵、双联泵等机构之间的机械传动，其中齿轮传动占据着主导地位，因此，从某种程度上讲，齿轮系的布局决定了非道路柴油机的主体结构。

目前，市场上的非道路柴油机多采用齿轮系前置的设计结构，即齿轮系布置在曲轴的自由端（也是非道路柴油机设置散热风扇的一端，常称为发动机的前端，与之相对的另一端为后端），这样的结构设计容易造成曲轴的扭转振动，整机的噪声较大，并且柴油机前端附件的布置也会受到较大的空间限制。随着非道路移动机械的广泛应用，对非道路柴油机的动力输出要求也越来越多，致使曲轴前端负荷不断增大，造成非道路柴油机的传动不平稳，扭转振动和噪声加剧，导致柴油机的可靠性下降。

另外，现有技术中，非道路柴油机的机体与齿轮室通常采用分体设计的结构，然后通过螺栓将齿轮室盖、齿轮室与机体联接在一起。这种分体设计然后进行连接的结构组件较多、结构不紧凑，致使非道路柴油机的机体整机外形尺寸偏大，质量偏重，进而影响其与非道路移动机械的匹配应用，并且分体设计再进行连接的方式需要保证较多连接部位的密封，存在较大的渗漏风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种非道路柴油机机体。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种非道路柴油机机体，

在柴油机机体的后端一体浇注设有后端齿轮板，在后端齿轮板正面的下部设置有曲轴安装孔，曲轴安装孔为柴油机机体贯穿孔，在后端齿轮板正面位于曲轴安装孔外围的位置设置有曲轴安装平台，本处曲轴安装孔为设置在柴油机机体上的半圆孔，其在曲轴安装后与轴承盖上半圆孔一起构成完整的曲轴安装孔；

在曲轴安装孔的左侧设有空压机安装孔，空压机安装孔为齿轮板贯穿孔，在后端齿轮板背面位于空压机安装孔的外围设置有空压机安装平台；

在曲轴安装孔的左侧上部设置有凸轮轴安装孔，凸轮轴安装孔为柴油机机体贯穿孔，在后端齿轮板正面位于凸轮轴安装孔的外围设置有凸轮轴安装平台；

在曲轴安装孔的右侧设置有惰齿轮轴Ⅰ安装平台；

在凸轮轴安装孔的左上部设置有喷油泵安装孔，喷油泵安装孔为齿轮板贯穿孔，在后端齿轮板背面位于喷油泵安装孔的外围设有喷油泵安装平台；

在后端齿轮板正面的周边设置有后端齿轮室盖安装平台，后端齿轮室盖安装平台加工有后端齿轮室盖安装密封平面和多个后端齿轮室盖固定孔。

进一步地，后端齿轮板正面位于后端齿轮室盖安装平台与其余各安装平台之间以及其余各安装平台相邻之间均设置有后端加强筋板。

进一步地，在柴油机机体的前端一体浇注设有前端齿轮板，在前端齿轮板的正面布置有与曲轴安装孔相应的曲轴安装对应孔；在曲轴安装对应孔的左侧上部设置有惰齿轮轴Ⅱ安装平台；惰齿轮轴Ⅱ安装平台的左侧设有机油泵安装孔；在前端齿轮板的周边设置有前端齿轮室盖安装平台，前端齿轮室盖安装平台加工有前端齿轮室盖安装密封平面和多个前端齿轮室盖固定孔；在前端齿轮板的上部设置有风扇支架安装凸台，风扇支架安装凸台上设置有风扇支架固定孔。

进一步地，在前端齿轮板正面，风扇支架安装凸台与前端齿轮室盖安装平台上部之间以及前端齿轮室盖安装平台的竖直部分设置之间均设置有前端加强筋板。

在柴油机机体靠近喷油泵安装孔一侧的侧面上，靠近底部的位置沿柴油机机体长度方向设置有底部凸台，靠近柴油机机体前端的位置沿着柴油机机体侧面上下随形设有前端凸台。

进一步地，柴油机机体靠近喷油泵安装孔一侧的侧面上，沿着柴油机机体前后方向延伸设置有三条水平设置的长筋板，三条长筋板的一端与前端凸台一体浇注制成，另一端与后端齿轮板背面一体浇注制成。

进一步地，所述的三条长筋板在后齿轮板与柴油机机体交接部大致呈三角形。

进一步地，所述的三条长筋板为长筋板Ⅰ、长筋板Ⅱ和长筋板Ⅲ，长筋板Ⅰ靠近柴油机机体顶端设置，长筋板Ⅱ和长筋板Ⅲ位于喷油泵安装孔与空压机安装孔之间。

进一步地，在三根长筋板的下方设置有两条用于增强柴油机机体强度的横向凸台。

进一步地，在柴油机机体的底面布置有用于安装平衡机构的平衡机构安装孔。

有益效果：

本发明在柴油机机体的后端集成齿轮板作为齿轮系安装载体，安装相应零部件配合后齿轮室盖密封固定后，可形成密闭的传动系统，保证传动稳定可靠；通过将空压机、喷油泵等主要输入接口设置在柴油机机体的后端，从而可将柴油机的主要传动机构(曲轴与空压机之间的传动，曲轴与凸轮轴之间的传动以及曲轴与喷油泵之间的传动机构)分配到柴油机机体的后端，能够有效地降低曲轴的扭转振动，降低柴油机整机的振动和噪声。

前端仅保留机油泵的齿轮传动结构和风扇的皮带轮系传动结构，并在前端集成齿轮板以安装前置传动结构，能更加有效地降低曲轴的扭转振动，降低柴油机整机的振动和噪声。

进一步，在柴油机机体侧面设计加强筋板框架结构，会同柴油机机体侧面的随形设计，既能够保证柴油机机体的强度和刚度、降低整机质量。

本发明的技术方案使得整体结构简单、装配方便、布置紧凑、节约安装空间、负荷均衡、传动平稳、降低渗漏风险，提高非道路柴油机的可靠性和适配性。满足不同需求场合的配套需求。

附图说明

图1为本发明非道路柴油机机体的立体结构示意图；

图2为本发明非道路柴油机机体的后端结构示意图；

图3为本发明非道路柴油机机体的前端结构示意图；

图4为本发明非道路柴油机机体的左侧面加强结构示意图；

图5为本发明非道路柴油机机体的底面结构示意图。

图中标记：1、曲轴安装孔，2、凸轮轴安装孔，3、喷油泵安装孔，4、空压机安装孔，5、惰齿轮轴Ⅰ安装平台，6、后端齿轮室盖安装密封平面，7、后端齿轮室盖固定孔，8、主轴承盖，9、主轴承螺栓，10、主轴承盖安装平面，11、曲轴安装对应孔，12、惰齿轮轴Ⅱ安装平台，13、机油泵安装孔，14、前端齿轮室盖安装密封平面，15、前端齿轮室盖固定孔，16、风扇支架安装凸台，17、风扇支架固定孔，21、喷油泵对应安装平面，22、喷油泵对应安装固定孔，23、空压机对应安装平面，24、空压机对应安装固定孔，25、凸轮轴对应安装孔，31、缸孔冷却水套外壁，32、凸轮轴孔外壁，33、长筋板Ⅰ，34、后端齿轮板，35、长筋板Ⅱ，36、长筋板Ⅲ，37、曲轴箱外壁，38、底部凸台，39、前端凸台，41、平衡机构安装孔，42、横向凸台，43、后端加强筋板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。

如图所示，一种非道路柴油机机体，在柴油机机体的后端一体浇注设有后端齿轮板34，在后端齿轮板正面的下部设置有曲轴安装孔1，曲轴安装孔1为柴油机机体贯穿孔；在后端齿轮板正面位于曲轴安装孔外围的位置设置有曲轴安装平台，本处曲轴安装孔为设置在柴油机机体上的半圆孔，其在曲轴安装后与轴承盖上半圆孔一起构成完整的曲轴安装孔。参看图1 ，本实施方式中，预先通过主轴承螺栓9将主轴承盖8安装在了主轴承盖安装平面10上，主轴承盖安装平面10是与柴油机机体的后端面也即与后端齿轮板34相垂直的一个切面。

在曲轴安装孔1的左侧设有空压机安装孔4，空压机安装孔4为齿轮板贯穿孔，在后端齿轮板34背面位于空压机安装孔1的外围设置有空压机安装平台；

在曲轴安装孔1的左侧上部设置有凸轮轴安装孔2，凸轮轴安装孔2为柴油机机体贯穿孔，在后端齿轮板34正面位于凸轮轴安装孔2的外围设置有凸轮轴安装平台；

在曲轴安装孔1的右侧设置有惰齿轮轴Ⅰ安装平台5；惰齿轮轴Ⅰ安装平台5设有一个中心孔，中心孔周围设有三个螺纹孔。

在凸轮轴安装孔2的左上部设置有喷油泵安装孔3，喷油泵安装孔3为齿轮板贯穿孔，在后端齿轮板34背面位于喷油泵安装孔3的外围设有喷油泵安装平台；

在后端齿轮板34正面的周边设置有后端齿轮室盖安装平台，后端齿轮室盖安装平台加工有后端齿轮室盖安装密封平面6和多个后端齿轮室盖固定孔7。

后端齿轮板正面位于后端齿轮室盖安装平台与其余各安装平台之间以及其余各安装平台相邻之间设置有后端加强筋板43，用于增加柴油机机体强度。本实施例中，后端加强筋板43为多条呈纵横交错布置，形成多筋板框架结构。

实际应用中，后端齿轮板34正面，凸轮轴安装孔2与喷油泵安装孔3的中心距A优选在157mm～163mm之间选取；曲轴安装孔1与凸轮轴安装孔2的中心距B优选在177mm～183mm之间选取，凸轮轴安装孔2与空压机安装孔4的中心距C优选在174.5mm～180.5mm之间选取，曲轴安装孔1与惰齿轮轴Ⅰ安装平台5的中心距优选在119mm～123.5mm之间选取。

在后端齿轮板34的背面的喷油泵安装平台上加工有喷油泵对应安装平面21和喷油泵对应安装固定孔22，在空压机安装平台上加工有空压机安装平面23和固定孔系24。其中，所述喷油泵对应安装平面21和喷油泵对应安装固定孔22布置在后端齿轮板34的背面与喷油泵安装孔3相对应的安装位置，空压机对应安装平面23和空压机对应安装固定孔24布置在喷油泵对应安装平面21的下方，并与空压机安装孔4相应的安装位置。

本实施例中，在柴油机机体的前端还一体浇注设有前端齿轮板，在前端齿轮板的正面布置有与凸轮轴安装孔2相应的凸轮轴对应安装孔25以及与曲轴安装孔1相应的曲轴安装对应孔11；在曲轴安装对应孔11的左侧上部设置有惰齿轮轴Ⅱ安装平台12；惰齿轮轴Ⅱ安装平台12中部设有用于安装惰齿轮轴Ⅱ的螺纹孔。

惰齿轮轴Ⅱ安装平台12的左侧设有机油泵安装孔13；在前端齿轮板的周边设置有前端齿轮室盖安装平台，前端齿轮室盖安装平台加工有前端齿轮室盖安装密封平面14和多个前端齿轮室盖固定孔15；在前端齿轮板的上部设置有风扇支架安装凸台16，风扇支架安装凸台16上设置有风扇支架固定孔17。

在前端齿轮板正面，曲轴安装对应孔11与惰齿轮轴Ⅱ安装平台12的中心距E优选在86mm～91mm之间选取，惰齿轮轴Ⅱ安装平台12与机油泵安装孔13的中心距F优选在68mm～73mm之间选取。

柴油机机体靠近喷油泵安装孔3一侧的侧面由气缸孔冷却水套外壁31、凸轮轴孔外壁32、曲轴箱外壁37和后端齿轮板34组成，全部采用随形设计，共同构成该侧面的主体。本实施例中，柴油机机体的另一侧面也采用跟随内部结构的随形设计，侧面外部采用多筋板框架设计，增加机体强度。

在前端齿轮板正面，风扇支架安装凸台16与前端齿轮室盖安装平台上部之间以及前端齿轮室盖安装平台的竖直部分设置之间均设置有前端加强筋板，用于增加柴油机机体强度。

在柴油机机体靠近喷油泵安装孔3一侧的侧面上，靠近底部的位置沿柴油机机体长度方向设置有底部凸台38，靠近柴油机机体前端的位置沿着柴油机机体侧面上下随形设有前端凸台39。

柴油机机体靠近喷油泵安装孔3一侧的侧面上，沿着柴油机机体前后方向延伸水平设置有三条长筋板，三条长筋板的一端与前端凸台39一体浇注制成，另一端与后端齿轮板34背面一体浇注制成。

本实施例中，所述的三条长筋板位于后齿轮板与柴油机机体之间的部分分别大致呈三角形。

本实施例中，所述的三条长筋板为长筋板Ⅰ33、长筋板Ⅱ35和长筋板Ⅲ36，长筋板Ⅰ33与柴油机机体顶端一体制成，长筋板Ⅱ35和长筋板Ⅲ36位于喷油泵安装孔3与空压机安装孔4之间。

具体地，长筋板Ⅰ33与长筋板Ⅱ35的距离G可以在140～150mm之间选取，长筋板Ⅱ35与长筋板Ⅲ36的距离可以在73～83mm之间选取。

在三条长筋板的下方设置有两条用于增强柴油机机体强度的横向凸台42。

在柴油机机体的底面布置有多个平衡机构安装孔41，用于平衡机构的安装。本实施例中平衡机构安装孔41为6个M10螺孔。

本文未详述部分为现有技术。

本文所述后端齿轮板正面和前端齿轮板正面，均指的是相应齿轮板远离柴油机机机体的一面。所述背面指的是与相应齿轮板正面相反的另一面。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (2)

1.一种非道路柴油机机体，其特征在于：在柴油机机体的后端一体浇注设有后端齿轮板（34），在后端齿轮板正面的下部设置有曲轴安装孔（1），曲轴安装孔为柴油机机体贯穿孔，在后端齿轮板正面位于曲轴安装孔外围的位置设置有曲轴安装平台，本处曲轴安装孔为设置在柴油机机体上的半圆孔，其在曲轴安装后与轴承盖上半圆孔一起构成完整的曲轴安装孔；

在曲轴安装孔的左侧设有空压机安装孔（4），空压机安装孔为齿轮板贯穿孔，在后端齿轮板背面位于空压机安装孔的外围设置有空压机安装平台；

在曲轴安装孔的左侧上部设置有凸轮轴安装孔（2），凸轮轴安装孔为柴油机机体贯穿孔，在后端齿轮板正面位于凸轮轴安装孔的外围设置有凸轮轴安装平台；

在曲轴安装孔的右侧设置有惰齿轮轴Ⅰ安装平台（5）；

在凸轮轴安装孔（2）的左上部设置有喷油泵安装孔（3），喷油泵安装孔为齿轮板贯穿孔，在后端齿轮板背面位于喷油泵安装孔的外围设有喷油泵安装平台；

在后端齿轮板正面的周边设置有后端齿轮室盖安装平台，后端齿轮室盖安装平台加工有后端齿轮室盖安装密封平面（6）和多个后端齿轮室盖固定孔（7）；

后端齿轮板正面位于后端齿轮室盖安装平台与其余各安装平台之间以及其余各安装平台相邻之间设置有后端加强筋板（43）；

在柴油机机体的前端一体浇注设有前端齿轮板，在前端齿轮板的正面布置有与曲轴安装孔（1）相应的曲轴安装对应孔（11）；在曲轴安装对应孔（11）的左侧上部设置有惰齿轮轴Ⅱ安装平台（12）；惰齿轮轴Ⅱ安装平台的左侧设有机油泵安装孔（13）；在前端齿轮板的周边设置有前端齿轮室盖安装平台，前端齿轮室盖安装平台加工有前端齿轮室盖安装密封平面（14）和多个前端齿轮室盖固定孔（15）；在前端齿轮板的上部设置有风扇支架安装凸台（16），风扇支架安装凸台（16）上设置有风扇支架固定孔（17）；

在前端齿轮板正面，风扇支架安装凸台（16）与前端齿轮室盖安装平台上部之间以及前端齿轮室盖安装平台的竖直部分设置之间均设置有前端加强筋板；

在柴油机机体靠近喷油泵安装孔（3）一侧的侧面上，靠近底部的位置沿柴油机机体长度方向设置有底部凸台（38），靠近柴油机机体前端的位置沿着柴油机机体侧面上下随形设有前端凸台（39）；

柴油机机体靠近喷油泵安装孔（3）一侧的侧面上，沿着柴油机机体前后方向延伸设置有三条水平设置的长筋板，三条长筋板的一端与前端凸台（39）一体浇注制成，另一端与后端齿轮板（34）背面一体浇注制成；

所述的三条长筋板在后齿轮板与柴油机机体交接部大致呈三角形；

所述的三条长筋板为长筋板Ⅰ（33）、长筋板Ⅱ（35）和长筋板Ⅲ（36），长筋板Ⅰ（33）靠近柴油机机体顶端设置，长筋板Ⅱ（35）和长筋板Ⅲ（36）位于喷油泵安装孔（3）与空压机安装孔（4）之间；

在三根长筋板的下方设置有两条用于增强柴油机机体强度的横向凸台（42）。

2.根据权利要求1所述的一种非道路柴油机机体，其特征在于：在柴油机机体的底面布置有用于安装平衡机构的平衡机构安装孔（41）。

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