CN117288474A - 一种曲轴配重环 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种曲轴配重环，用于发动机曲轴测试。本申请包括：第一半环、第二半环和连接结构，所述第一半环通过所述连接结构与所述第二半环连接，所述曲轴配重环的重量与曲轴的连杆的重量相当，当被固定于曲轴的轴颈上时，通过所述连接结构固定。

Description

一种曲轴配重环

技术领域

本申请涉及发动机测试技术领域，尤其涉及一种曲轴配重环。

背景技术

内燃机是现代交通工具和工业设备中的核心部件。在内燃机的工作过程中，曲轴承受着复杂的载荷，包括由于燃烧产生的压力和由于机械部件摩擦产生的应力。为了确保曲轴的性能和寿命，对其进行旋转载荷测试是至关重要的。

传统的曲轴旋转载荷测试方法通常使用连杆来模拟实际工况。然而，由于连杆的长度以及其在工作过程中的摆动，这种测试方法存在安全隐患。特别是在高速旋转时，连杆可能因过大的摆动幅度导致设备损坏或人员受伤。

因此，开发一种能够模拟真实工况且安全可靠的曲轴旋转载荷测试方法变得尤为重要。在此背景下，如何确保旋转载荷测试的准确性和安全性，同时避免使用连杆，成为了当前技术面临的挑战。

发明内容

本申请提供了一种曲轴配重环，包括：

第一半环、第二半环和连接结构，所述第一半环通过所述连接结构与所述第二半环连接，所述曲轴配重环的重量与曲轴的连杆的重量相当，当被固定于曲轴的轴颈上时，通过所述连接结构固定。

可选的，所述连接结构包括设置在所述第一半环和所述第二半环两侧的螺纹结构。

可选的，当释放所述螺纹结构之后，所述第一半环和所述第二半环被完全分离为两个部件。

可选的，所述第一半环或者所述第二半环的内壁上设置有凹槽。

可选的，所述螺纹结构包括螺栓、设置在所述第二半环上的螺孔以及套设在所述螺栓上的垫片。

可选的，所述第一半环上开设有安装孔，所述螺栓穿过所述安装孔与所述螺孔连接。

可选的，所述第一半环与所述第二半环的连接处设置有软性的垫片。

可选的，所述第一半环或者所述第二半环的外表面设置有加强筋。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

模块化设计：由于配重环由第一半环和第二半环组成，并通过连接结构连接，这使得其在制造、运输和存储过程中更为灵活和便捷。

易于安装与拆卸：由于该设计采用了两个半环结构，用户可以容易地将它们安装在曲轴的轴颈上，而无需进行复杂的拆卸或改造工作。

适应性强：这种设计允许配重环适应多种类型和尺寸的曲轴轴颈，只需调整连接结构。

安全性增强：与传统连杆相比，由于曲轴配重环的重量与连杆的重量相当，它可以在曲轴旋转过程中提供与连杆相似的载荷，但没有连杆的摆动和其他可能的风险，从而提高了测试过程的安全性。

可靠性和耐用性：由于没有活动部件或摩擦接触点(与连杆的摆动不同)，配重环在长时间运行下可能具有更高的耐用性和可靠性。

提高测试精度：该设计可以确保在测试过程中曲轴受到与真实工况相似的载荷，从而提高测试数据的精度和可靠性。

节约成本：与采用真实连杆和其他零件进行测试相比，使用这种配重环可能更为经济，因为它减少了因摆动或其他复杂动态导致的潜在损坏或故障的风险。

附图说明

图1为本申请中提供的曲轴配重环的一个剖面结构示意图；

图2为本申请中提供的曲轴配重环的一个外部结构示意图；

图3为本申请中提供的曲轴配重环的一个安装位置示意图。

具体实施方式

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本申请可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本申请所揭示的技术内容涵盖的范围内。

下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1至图3：

本申请首先提供了一种曲轴配重环的实施例，该实施例包括：

第一半环01、第二半环02和连接结构03，所述第一半环01通过所述连接结构03与所述第二半环02连接，所述曲轴配重环的重量与曲轴的连杆的重量相当，当被固定于曲轴的轴颈上时，通过所述连接结构03固定。

下面，首先对该结构的工作过程做详细介绍：

使用时首先需要拆除原有的连杆，为曲轴配重环的安装留出空间。从连接结构03中拆除连接元件(例如螺栓04或其他固定件)。将第一半环01和第二半环02分开，使得曲轴的轴颈可以位于两半环之间。把第一半环01和第二半环02放在曲轴的轴颈上，使得它们紧密围绕轴颈。通过连接结构03重新安装连接元件，确保两半环紧密并牢固地固定在轴颈上。启动发动机或测试设备，使曲轴旋转。由于配重环的重量与连杆的重量相当，它将为曲轴提供与实际工作条件下连杆相似的载荷，这样可以模拟真实的工作环境。测试完成后，可以轻松拆除配重环，并将其存储在适当的地方，等待下次使用。

曲轴配重环的工作原理：

模拟连杆载荷：曲轴在发动机中旋转时，连杆会对其产生旋转载荷。曲轴配重环的设计目的是模拟这种旋转载荷。通过调整配重环的重量使其与连杆的重量相当，从而确保曲轴在旋转时感受到的载荷与真实工况相似。

由于两个半环通过连接结构03紧密固定在曲轴轴颈上，这确保了配重环在旋转过程中的稳定性和固定性，避免了任何可能的移位或偏离。

相比于实际的连杆结构，这种配重环的结构更为简单和直接，减少了复杂的摆动和其他动态行为。这种简化不仅使得测试更为安全，而且确保了数据的准确性和一致性。

在一个可选的实施例中，所述连接结构03包括设置在所述第一半环01和所述第二半环02两侧的螺纹结构。

在该实施例中，连接结构03主要依赖于螺纹配合来实现第一半环01与第二半环02的固定。此螺纹连接结构03为曲轴配重环提供了一种简单、快速且牢固的固定方式。由于螺纹的自锁特性，两半环在旋转负荷下不容易脱落或松动，从而确保了测试的稳定性。

在一个可选的实施例中，当释放所述螺纹结构之后，所述第一半环01和所述第二半环02被完全分离为两个部件。

对于这个可选的实施例，该螺纹连接结构03设计为一种“完全螺合”方式，意味着当第一半环01和第二半环02完全旋紧时，它们会紧密配合，确保在曲轴上的稳定固定。当螺纹结构被完全释放或旋转至其极限点，两个半环将被完全分离，变为独立的两个部件，无任何结构性的连接或卡扣。完全分离的设计减少了安装或拆卸过程中可能的误操作或部件损坏的风险。这种设计同时提高了组装速度，特别是在需要快速更换或调整的场景中。完全释放螺纹结构时，操作简单且直观，工作人员可以轻松地将两个半环分开，无需任何额外的工具或手段。此设计便于存储和运输，因为两个独立的部件在分开时通常会占用较少的空间，且降低了组装或拆卸过程中的复杂性。

在一个可选的实施例中，所述第一半环01或者所述第二半环02的内壁上设置有凹槽。

在该可选实施例中，曲轴配重环由两个部分组成，即第一半环01和第二半环02。为了增加与曲轴轴颈的稳定性和精确配合，至少其一，也就是第一半环01或第二半环02的内壁设有凹槽。这些凹槽不仅作为一个结构增强的手段，确保配重环能够更紧密、稳定地固定在曲轴上，而且它们可能还起到其他关键功能。例如，凹槽可以作为润滑沟道，使润滑剂能够在配重环内部流动，从而降低摩擦和磨损。此外，这些凹槽还能够起到导向和定位的作用，确保在安装过程中，配重环能够快速、准确地与曲轴轴颈对齐。这种设计通过减少安装时间、提高操作精度和增长使用寿命，显著提高了装置的总体效率和可靠性。

在一个可选的实施例中，所述螺纹结构包括螺栓04、设置在所述第二半环02上的螺孔05以及套设在所述螺栓04上的垫片06。

在该可选实施例中，所述的螺纹结构采用了一种三部件组合，具体包括螺栓04、螺孔05以及垫片06。螺栓04是用于连接第一半环01和第二半环02的主要部件，确保二者紧密固定。第二半环02上设计有螺孔05，这些螺孔05专门用来与螺栓04相匹配，确保配重环的两部分可以精确、牢固地连接在一起。为了进一步增强连接的稳定性并防止过度紧固造成的潜在损坏，所用的螺栓04上套设有垫片06。这个垫片06在螺栓04和第二半环02之间起到了缓冲和保护的作用，避免直接的金属对金属的接触可能导致的磨损。此外，垫片06还可以提供额外的密封效果，防止在紧固过程中的任何小型移位或松动，从而确保配重环在曲轴上的稳定和长久固定。

在一个可选的实施例中，所述第一半环01上开设有安装孔07，所述螺栓04穿过所述安装孔07与所述螺孔05连接。

在该可选实施例中，曲轴配重环的第一半环01开设有安装孔07。这安装孔07的主要目的是为了容纳螺栓04并确保其与第二半环02的螺孔05正确对齐。螺栓04首先穿过第一半环01的安装孔07，随后再与第二半环02上的螺孔05连接。这种设计允许两半环之间建立一个坚固、紧密的连接。螺栓04穿越安装孔07与螺孔05相连接的方式，不仅使装配过程变得简单、直观，还确保了配重环的两部分能够准确对齐，进一步加强了在曲轴上的稳定性。这种连接方式还有助于方便地对配重环进行维护和更换，提供了一个灵活而又坚固的连接解决方案。

在一个可选的实施例中，所述第一半环01与所述第二半环02的连接处设置有软性的垫片09。

在该可选实施例中，为了进一步提高曲轴配重环两半部分之间的连接稳定性和避免因直接金属对金属的接触可能导致的振动或噪音，第一半环01与第二半环02的连接处特地设置了软性的垫片09。这个软性垫片09是由耐磨、抗压缩的材料制成的，如橡胶、硅胶或其他合适的高分子材料。

当第一半环01和第二半环02紧密连接在一起时，软性垫片09位于两者之间，起到缓冲和隔振的作用。这样，它可以有效地吸收和分散因曲轴旋转而产生的震动，减少噪音，并确保配重环在曲轴上的安全、稳定运行。此外，该垫片09还可以防止两半环之间的金属对金属的摩擦，减少磨损，从而延长配重环的使用寿命。此种设计不仅增强了连接的稳定性，而且提供了额外的保护，使得配重环能够在更加恶劣的工作环境中稳定运行。

在一个可选的实施例中，所述第一半环01或者所述第二半环02的外表面设置有加强筋。

在该可选实施例中，为了提升曲轴配重环的强度和刚性，避免因外部负荷或长时间的工作而产生的变形，所述的第一半环01或第二半环02的外表面被设计并设置了加强筋。这些加强筋可以是凸起的线条、纹理或者其他形状的结构，常常按照一定的模式或间距均匀分布在外表面上。

加强筋的存在不仅增加了配重环的刚性，使其能够承受更高的载荷和抵抗弯曲或扭曲，而且有助于均匀分散应力，减少单一点上的压力集中。这意味着，在面对突发的冲击或长时间的工作负荷时，加强筋能够有效地保护配重环，避免其受损。

此外，加强筋的设置还有助于提高配重环的散热性能。由于增加了外表面的面积，这些凸起的加强筋能够更快地散发由于摩擦或高速旋转产生的热量，从而保证配重环在一个理想的温度范围内工作，避免过热导致的性能降低或部件损坏。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

模块化设计：由于配重环由第一半环01和第二半环02组成，并通过连接结构03连接，这使得其在制造、运输和存储过程中更为灵活和便捷。

易于安装与拆卸：由于该设计采用了两个半环结构，用户可以容易地将它们安装在曲轴的轴颈上，而无需进行复杂的拆卸或改造工作。

适应性强：这种设计允许配重环适应多种类型和尺寸的曲轴轴颈，只需调整连接结构03。

安全性增强：与传统连杆相比，由于曲轴配重环的重量与连杆的重量相当，它可以在曲轴旋转过程中提供与连杆相似的载荷，但没有连杆的摆动和其他可能的风险，从而提高了测试过程的安全性。

可靠性和耐用性：由于没有活动部件或摩擦接触点(与连杆的摆动不同)，配重环在长时间运行下可能具有更高的耐用性和可靠性。

提高测试精度：该设计可以确保在测试过程中曲轴受到与真实工况相似的载荷，从而提高测试数据的精度和可靠性。

节约成本：与采用真实连杆和其他零件进行测试相比，使用这种配重环可能更为经济，因为它减少了因摆动或其他复杂动态导致的潜在损坏或故障的风险。

需要说明的是，对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种曲轴配重环，其特征在于，包括：

第一半环、第二半环和连接结构，所述第一半环通过所述连接结构与所述第二半环连接，所述曲轴配重环的重量与曲轴的连杆的重量相当，当被固定于曲轴的轴颈上时，通过所述连接结构固定。

2.根据权利要求1中所述的曲轴配重环，其特征在于，所述连接结构包括设置在所述第一半环和所述第二半环两侧的螺纹结构。

3.根据权利要求2中所述的曲轴配重环，其特征在于，当释放所述螺纹结构之后，所述第一半环和所述第二半环被完全分离为两个部件。

4.根据权利要求1中所述的曲轴配重环，其特征在于，所述第一半环或者所述第二半环的内壁上设置有凹槽。

5.根据权利要求2中所述的曲轴配重环，其特征在于，所述螺纹结构包括螺栓、设置在所述第二半环上的螺孔以及套设在所述螺栓上的垫片。

6.根据权利要求5中所述的曲轴配重环，其特征在于，所述第一半环上开设有安装孔，所述螺栓穿过所述安装孔与所述螺孔连接。

7.根据权利要求1中所述的曲轴配重环，其特征在于，所述第一半环与所述第二半环的连接处设置有软性的垫片。

8.根据权利要求1中所述的曲轴配重环，其特征在于，所述第一半环或者所述第二半环的外表面设置有加强筋。