CN115492661A - 一种柴油机配气机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种柴油机配气机构，包括进气系统和排气系统，进气系统布置于凸轮轴和进气门之间，进气系统包括进气挺杆组件、进气摇臂、进气摇臂轴和摇臂轴座及螺钉，凸轮轴驱动进气挺杆组件，进气挺杆组件带动进气摇臂作业，所述进气摇臂以进气摇臂轴为支点传递转矩至进气门，进气摇臂轴通过第一摇臂轴座及螺钉固定。本发明目的在于解决背景技术中所述的气缸盖布局紧张的问题，将配气机构设计为“水平双转轴摇臂”型式降低摇臂机构的高度，提高空间利用率，增加可靠性，优化凸轮型线降低最大加速度，选用合理的轴承和调整螺钉达到机构平稳、可靠运行的目的。
Description
技术领域
本发明涉及船舶、大功率柴油发电领域的发电机组和船舶交通机械设备技术领域，具体涉及一种大功率柴油机配气及气缸盖部类的机构。
背景技术
目前，大功率柴油机普遍气缸盖空间有限，现有技术所采用的配气机构偏笨重复杂，设计高度和宽度较小，加工精度要求较高，摇臂等转动惯量较大从而可靠性降较低。配气机构极易发生故障，酿成较大的柴油机事故，造成柴油机缸头、气阀、活塞、连杆、增压器的损坏。
申请号为CN201420659610.8的实用新型专利申请公开了一种柴油机配气机构，包括凸轮、液压挺柱、推杆、摇臂、气门和气门弹簧，所述液压挺柱位于凸轮上方，所述推杆下端与液压挺柱顶部接触，所述推杆上端与摇臂的一端连接，所述摇臂的另一端与气门连接，所述气门外套设有气门导管，所述气门弹簧套设在所述气门导管外，所述液压挺柱包括筒状的外壳和自上而下依次设置在外壳内腔的推杆座、柱塞、单向阀、单向阀弹簧、阀座、回位弹簧。该实用新型柴油机配气机构能够自动消除气门间隙，使用中无须调整，同时可减小工作时产生的噪音并提高柴油机的工作转速。区别于该申请所公开的技术方案，本申请的配气机构应用于大功率柴油机，利用“水平双转轴摇臂”型式，提高空间利用率，增加可靠性，起到了明显的改良效果。
本申请提供了一种应用于大功率柴油机的配气机构，适用于进排气口布置在异侧的汽缸盖，在满足设计空间的同时保证摇臂结构强度，降低摇臂转动惯量，提高可靠性，降低加工精度，减振降噪，节约成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明公开了一种柴油机配气机构，包括进气系统和排气系统，进气系统布置于凸轮轴和进气门之间，进气系统包括进气挺杆组件、进气摇臂、进气摇臂轴和摇臂轴座及螺钉，凸轮轴驱动进气挺杆组件，进气挺杆组件带动进气摇臂作业，所述进气摇臂以进气摇臂轴为支点传递转矩至进气门，进气摇臂轴通过第一摇臂轴座及螺钉固定。本发明目的在于解决背景技术中所述的气缸盖布局紧张的问题，将配气机构设计为“水平双转轴摇臂”型式降低摇臂机构的高度，提高空间利用率，增加可靠性，优化凸轮型线降低最大加速度，选用合理的轴承和调整螺钉达到机构平稳、可靠运行的目的。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种柴油机配气机构，包括进气系统和排气系统，进气系统布置于凸轮轴和进气门之间，进气系统包括进气挺杆组件、进气摇臂、进气摇臂轴和摇臂轴座及螺钉，凸轮轴驱动进气挺杆组件，进气挺杆组件带动进气摇臂作业，所述进气摇臂以进气摇臂轴为支点传递转矩至进气门，进气摇臂轴通过第一摇臂轴座及螺钉固定。
进一步地，所述排气系统布置于凸轮轴和排气门之间，排气系统包括排气挺杆组件、第一排气摇臂、第二排气摇臂、排气摇臂轴和第三排气摇臂，凸轮轴驱动排气挺杆组件，排气挺杆组件带动第一排气摇臂、第二排气摇臂和第三排气摇臂作业，通过摇臂力矩传递，所述第三排气摇臂以排气摇臂轴为支点传递转矩至排气门。
进一步地，所述进气摇臂轴通过第一摇臂轴座及螺钉固定，进气摇臂与进气摇臂轴连接，连接处设置有第一轴承。
进一步地，所述第二排气摇臂和第三排气摇臂采用键槽和半开口设置，所述键槽设置定位第二排气摇臂和第三排气摇臂安装位置，设置螺栓紧固所述第二排气摇臂和第三排气摇臂。
进一步地，所述排气摇臂轴通过第二摇臂轴座及螺钉固定，排气摇臂轴和第二摇臂轴座之间设置有第二轴承。
进一步地，所述第一排气摇臂与进气摇臂连接，以进气摇臂轴为共同支点。
进一步地，所述第二排气摇臂和第三排气摇臂通过螺钉固定于排气摇臂轴上，第二排气摇臂和第三排气摇臂呈同角度联动，第三排气摇臂驱动排气门作业。
进一步地，所述进气系统包括进气摇臂，排气系统包括排气摇臂，排气摇臂包括第一排气摇臂、第二排气摇臂和第三排气摇臂；所述进气摇臂和排气摇臂连接组合，形成水平双转轴摇臂型式。
进一步地，所述配气机构包括第一接头体螺钉螺母及球头座和第二接头体螺钉螺母及球头座，所述第一接头体螺钉螺母及球头座为进气系统连接组件，连接组合所述进气摇臂和进气门。
进一步地，所述第二接头体螺钉螺母及球头座为排气系统连接组件，连接组合所述第一排气摇臂和第二排气摇臂、第三排气摇臂和排气门。
本发明的技术效果如下：
本发明公开了一种柴油机配气机构，有效的解决了气缸盖布局紧张的问题，针对大功率柴油机气缸盖有限空间而设计，能满足设计高度和宽度，降低加工精度，增大强度的同时降低转动惯量，增加可靠性，满足大功率船舶主推或发电用柴油机的稳定性。
具体如下：
1.本发明包括进气摇臂和排气摇臂的结构组合，增强了整体的结构强度，降低转动惯量，提高可靠性，降低加工精度，节省加工成本。
2.本发明的第一排气摇臂与进气摇臂共用进气摇臂轴为支点，节省设计和安装空间，使结构更加紧凑，拆装方便，节约工时，提高效率。
3.本发明的第二排气摇臂和第三排气摇臂同角度联动，并采用半开口和键槽设计，键槽准确定位加螺栓紧固双保险，实现配气机构的减振降噪，平稳可靠。
4.本发明的配气机构通用性强，适用于多种船用或发电用大功率柴油机。
附图说明
图1是本发明配气机构的示意图；
图2是本发明配气机构的进气系统示意图；
图3是本发明配气机构的排气系统示意图；
图4是本发明电动推杆示意图；
图5是本发明车钩锁闭状态示意图；
图中标记：1-凸轮轴，2-进气门，3-进气挺杆组件，4-进气摇臂，5-进气摇臂轴，601-第一摇臂轴座及螺钉，602-第二摇臂轴座及螺钉，7-排气门，8-排气挺杆组件，9-第一排气摇臂，10-第二排气摇臂，11-第三排气摇臂，12-排气摇臂轴，13-第一轴承，14-第二轴承，15-第一接头体螺钉螺母及球头座，16-第二接头体螺钉螺母及球头座。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本发明。
本实施例中，如图1所示，主要由凸轮轴、挺杆组件、第一排气摇臂、第二排气摇臂、第三排气摇臂、进气摇臂、摇臂轴座、接头体螺钉螺母及球头做、摇臂座螺钉、进气摇臂轴、排气摇臂轴等组成。
实施例1
如图1-5所示，本实施例提供了一种柴油机配气机构，包括进气系统和排气系统，如图2所示，进气系统布置于凸轮轴和进气门之间，进气系统包括进气挺杆组件、进气摇臂、进气摇臂轴和摇臂轴座及螺钉，凸轮轴驱动进气挺杆组件，进气挺杆组件带动进气摇臂作业，所述进气摇臂以进气摇臂轴为支点传递转矩至进气门，进气摇臂轴通过第一摇臂轴座及螺钉固定，结构简单可靠。
本实施例中，进气摇臂加工精度要求不高，节约成本，保证摇臂强度的同时降低了摇臂转动惯量。
本实施例中，所述进气摇臂轴通过摇臂轴座及螺钉固定，进气摇臂与进气摇臂轴连接，连接处设置有两个第一轴承，起到了减震降噪、平稳可靠的效果。
本实施例中，进气系统的驱动顺序为：
凸轮轴→进气挺杆组件→进气摇臂轴→进气摇臂→进气门
实施例2
如图1-5所示，本实施例提供了一种柴油机配气机构，包括进气系统和排气系统，进气系统布置于凸轮轴和进气门之间，进气系统包括进气挺杆组件、进气摇臂、进气摇臂轴和摇臂轴座及螺钉，凸轮轴驱动进气挺杆组件，进气挺杆组件带动进气摇臂作业，所述进气摇臂以进气摇臂轴为支点传递转矩至进气门，进气摇臂轴通过第一摇臂轴座及螺钉固定。
本实施例中，所述排气系统布置于凸轮轴和排气门之间，排气系统包括排气挺杆组件、第一排气摇臂、第二排气摇臂、排气摇臂轴和第三排气摇臂，凸轮轴驱动排气挺杆组件，排气挺杆组件带动第一排气摇臂、第二排气摇臂和第三排气摇臂作业，通过摇臂力矩传递，所述第三排气摇臂以排气摇臂轴为支点传递转矩至排气门。进一步地，如图3所示，凸轮轴驱动排气挺杆组件，排气挺杆组件作用于第一排气摇臂，第一排气摇臂与第二排气摇臂连接，以进气摇臂轴为支点，将力传递至第二排气摇臂；所述第二排气摇臂的端部通过排气摇臂轴和第三排气摇臂连接，即排气挺杆组件产生的力矩依次通过第一排气摇臂、第二排气摇臂作用于第三排气摇臂，第三排气摇臂驱动排气门工作。
本实施例中，第一排气摇臂、第二排气摇臂和第三排气摇臂结构简单，保证摇臂结构强度的同时，降低摇臂转动惯量，并且加工精度不高。
本实施例中，所述第二排气摇臂和第三排气摇臂采用键槽和半开口设置，所述键槽设置定位第二排气摇臂和第三排气摇臂安装位置，设置螺栓紧固所述第二排气摇臂和第三排气摇臂，形成双保险的结构形式，大幅度提高配气机构的可靠性，且结构简单，拆装维护方便快捷。
本实施例中，所述排气摇臂轴通过第二摇臂轴座及螺钉固定，排气摇臂轴和第二摇臂轴座之间设置有第二轴承，减小振动、增加机构的平稳性。
本实施例中，所述第一排气摇臂与进气摇臂连接，以进气摇臂轴为共同支点，节省设计和安装空间，使结构更加紧凑，拆装方便，节约工时，提高效率，解决汽缸盖布局紧张的问题。
本实施例中，所述第二排气摇臂和第三排气摇臂通过螺钉固定于排气摇臂轴上，第二排气摇臂和第三排气摇臂呈同角度联动，第三排气摇臂驱动排气门作业。
本实施例中，排气系统的驱动顺序为：
凸轮轴→排气挺杆组件→第一排气摇臂→第二排气摇臂→排气摇臂轴→第三排气摇臂→排气门
实施例3
如图1-5所示，本实施例提供了一种柴油机配气机构，包括进气系统和排气系统，进气系统布置于凸轮轴和进气门之间，进气系统包括进气挺杆组件、进气摇臂、进气摇臂轴和摇臂轴座及螺钉，凸轮轴驱动进气挺杆组件，进气挺杆组件带动进气摇臂作业，所述进气摇臂以进气摇臂轴为支点传递转矩至进气门，进气摇臂轴通过第一摇臂轴座及螺钉固定。
本实施例中，所述进气系统包括进气摇臂，排气系统包括排气摇臂，排气摇臂包括第一排气摇臂、第二排气摇臂和第三排气摇臂；所述进气摇臂和排气摇臂连接组合，形成水平双转轴摇臂型式。本实施例采用水平双转轴摇臂型式，降低摇臂机构的高度，提高了空间利用率。
本实施例中，所述配气机构包括第一接头体螺钉螺母及球头座和第二接头体螺钉螺母及球头座，所述第一接头体螺钉螺母及球头座为进气系统连接组件，连接组合所述进气摇臂和进气门。进一步地，所述第二接头体螺钉螺母及球头座为排气系统连接组件，连接组合所述第一排气摇臂和第二排气摇臂、第三排气摇臂和排气门。本实施例采用了接头体螺钉带螺母与球头座配合的结构，实现了可调节性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种柴油机配气机构，其特征在于，包括进气系统和排气系统，进气系统布置于凸轮轴(1)和进气门(2)之间，进气系统包括进气挺杆组件(3)、进气摇臂(4)、进气摇臂轴(5)和第一摇臂轴座及螺钉(601)，凸轮轴(1)驱动进气挺杆组件(3)，进气挺杆组件(3)带动进气摇臂(4)作业，所述进气摇臂(4)以进气摇臂轴(5)为支点传递转矩至进气门(2)，进气摇臂轴(5)通过第一摇臂轴座及螺钉(601)固定。
2.根据权利要求1所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述排气系统布置于凸轮轴(1)和排气门(7)之间，排气系统包括排气挺杆组件(8)、第一排气摇臂(9)、第二排气摇臂(10)、排气摇臂轴(12)和第三排气摇臂(11)，凸轮轴(1)驱动排气挺杆组件(8)，排气挺杆组件(8)带动第一排气摇臂(9)、第二排气摇臂(10)和第三排气摇臂(11)作业，通过摇臂力矩传递，所述第三排气摇臂(11)以排气摇臂轴(12)为支点传递转矩至排气门(7)。
3.根据权利要求1所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述进气摇臂轴(5)通过第一摇臂轴座及螺钉(601)固定，进气摇臂(4)与进气摇臂轴(5)连接，连接处设置有第一轴承(13)。
4.根据权利要求2所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述第二排气摇臂(10)和第三排气摇臂(11)采用键槽和半开口设置，所述键槽设置定位第二排气摇臂(10)和第三排气摇臂(11)安装位置，设置螺栓紧固所述第二排气摇臂(10)和第三排气摇臂(11)。
5.根据权利要求4所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述排气摇臂轴(12)通过第二摇臂轴座及螺钉(602)固定，排气摇臂轴(12)和第二摇臂轴座及螺钉(602)之间设置有第二轴承(14)。
6.根据权利要求5所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述第一排气摇臂(9)与进气摇臂(4)连接，以进气摇臂轴(5)为共同支点。
7.根据权利要求6所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述第二排气摇臂(10)和第三排气摇臂(11)通过螺钉固定于排气摇臂轴(12)上，第二排气摇臂(10)和第三排气摇臂(11)呈同角度联动，第三排气摇臂(11)驱动排气门(7)作业。
8.根据权利要求1或7所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述进气系统包括进气摇臂(4)，排气系统包括排气摇臂，排气摇臂包括第一排气摇臂(9)、第二排气摇臂(10)和第三排气摇臂(11)；所述进气摇臂(4)和排气摇臂连接组合，形成水平双转轴摇臂型式。
9.根据权利要求8所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述配气机构包括第一接头体螺钉螺母及球头座(15)和第二接头体螺钉螺母及球头座(16)，所述第一接头体螺钉螺母及球头座(15)为进气系统连接组件，连接组合所述进气摇臂(4)和进气门(2)。
10.根据权利要求9所述的柴油机配气机构，其特征在于，所述第二接头体螺钉螺母及球头座(16)为排气系统连接组件，连接组合所述第一排气摇臂(9)和第二排气摇臂(10)、第三排气摇臂(11)和排气门(7)。
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