CN203239456U - 模块化单缸机试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种模块化单缸机试验装置，其包括气缸、位于所述气缸内的活塞、与所述活塞相连的连杆、与所述连杆相连的曲轴、以及与所述曲轴相连的凸轮轴，还包括气缸体、曲轴箱体及凸轮轴箱，所述气缸安装于所述气缸体中，所述凸轮轴安装于所述凸轮轴箱中，所述曲轴安装于所述曲轴箱体中；所述气缸体与所述曲轴箱体通过第一连接件相连接，所述凸轮轴箱与所述气缸体通过第二连接件相连接。本实用新型所提供的模块化单缸机试验装置结构紧凑、布置简单、拆装方便，减少了整机开发成本，提高了试验室及试验室辅助系统的利用效率，并缩短了研制周期。

Description

模块化单缸机试验装置

技术领域

本实用新型涉及一种单缸机试验装置，特别是一种模块化单缸机试验装置。

背景技术

近年来，由于单缸机试验装置相比整机具有可排除缸与缸之间相互干扰而获取更为准确的工作过程试验数据、零部件拆装方便、可加快试验速度等优点，因而在发动机研制过程中发挥了越来越重要的作用，尤其是对缸径大于150mm的大功率柴油机的研制。通过运用单缸模拟整机技术，可精确预测多缸机性能，节约了产品研制的时间和成本。

单缸机试验装置主要承担燃烧开发、关键零部件验证以及专项试验开发任务，在针对不同机型的试验开发时，单缸机试验装置的配置以及具体研究内容变化很大。目前，针对不同机型，单缸机试验装置一直遵循着这样的研制方法：从头开始单独进行单缸机试验装置的构想、设计、结构验证、机械加工以及装配，用这样的方法最终常常能够满足某一具体机型的研发需求，若开发不同缸径、不同行程的新一类机型，则必须另外研制开发新的单缸机试验装置，因此开发成本高，研制周期长。

图1为现有的一种单缸机试验装置的结构示意图，如图1所示，造成目前单缸机试验装置仅能满足单一机型需求的主要原因在于：

机体1为整体式结构，当需要进行新机型开发时，机体1需重新研制，而单缸机试验装置的主要零部件几乎都与机体1相关联，因此更换机体1几乎等同于重新研制一台新的单缸机试验装置；

安装燃油凸轮轴2和进排气凸轮轴3的凸轮轴箱与机体1为整体式结构，因此在进行诸如多凸轮轴方案试验时，需更换不同的机体1；

质量平衡系统4为平衡轴和平衡块一体式结构，在进行不同试验方案时，需更换整个平衡轴及平衡块。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种模块化单缸机试验装置，以减少整机开发成本，缩短研制周期。

本实用新型提供的模块化单缸机试验装置包括气缸、位于所述气缸内的活塞、与所述活塞相连的连杆、与所述连杆相连的曲轴、以及与所述曲轴相连的凸轮轴，还包括气缸体、曲轴箱体及凸轮轴箱，所述气缸安装于所述气缸体中，所述凸轮轴安装于所述凸轮轴箱中，所述曲轴安装于所述曲轴箱体中；所述气缸体与所述曲轴箱体通过第一连接件相连接，所述凸轮轴箱与所述气缸体通过第二连接件相连接。

由于机体结构采用模块化设计，机体的气缸体与气缸直径相关，而曲轴箱体则与气缸直径无关，因此调整气缸直径时仅需更换气缸体部分。独立的凸轮轴箱结构使得在进行凸轮轴多方案试验时，仅需更换凸轮轴箱，模块化的设计还可灵活布置凸轮轴的位置，可方便进行不同配气机构的试验，从而减少整机开发成本，缩短研制周期。

较佳地，所述第一连接件为螺栓，所述第二连接件为螺钉。

在本实用新型的一较佳实施例中，单缸机试验装置还包括质量平衡系统及机座，所述质量平衡系统包括平衡轴和平衡块，所述平衡块安装于所述平衡轴之上，所述平衡轴安装于所述机座中，所述机座与所述曲轴箱体相连接。

质量平衡系统也采用模块化设计，分为平衡轴和平衡块两个部分，因此在变缸径变行程时，平衡轴等主体结构可保持不变，仅对平衡块重量进行适量调整，即可满足不同机型的需要。

本实用新型所提供的模块化单缸机试验装置不仅结构紧凑、布置简单、拆装方便，而且只需更换少量零部件便可快速完成不同机型的单缸机试验装置改造并形成试验能力，极大地减少了整机开发成本，提高了试验室及试验室辅助系统的利用效率，并缩短了研制周期。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1为现有的一种单缸机试验装置的结构示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例中的一种模块化单缸机试验装置的结构示意图。

具体实施方式

图2示出了本实用新型提供的模块化单缸机试验装置的一个较佳实施例，如图2所示，单缸机试验装置100采用模块化设计，主要包括气缸盖101、进排气凸轮轴箱102、燃油凸轮轴箱103、气缸体104、曲轴箱体105、机座106、活塞110、气缸111、气缸套112、连杆113、曲轴114、主轴承盖115、进排气凸轮轴116、燃油凸轮轴117以及质量平衡系统118。

气缸111外侧套装气缸套112，并与其一同安装在气缸体104中，连杆113的两端分别与活塞110及曲轴114相连接，活塞110在气缸111中作循环往复运动。进排气凸轮轴116、燃油凸轮轴117与曲轴114通过传动机构相连接。进排气凸轮轴116和燃油凸轮轴117分别安装于进排气凸轮轴箱102和燃油凸轮轴箱103中，曲轴114安装于曲轴箱体105中。

在本实施例中，气缸体104与曲轴箱体105之间通过螺栓107连接，气缸体104与进排气凸轮轴箱102及燃油凸轮轴箱103之间通过螺钉108相连接。由于进排气凸轮轴箱102、燃油凸轮轴箱103、气缸体104及曲轴箱体105皆采用了独立的模块化设计，仅气缸体104的结构与气缸直径相关，曲轴箱体105与气缸直径基本无关。

因此，在变换机型或进行多方案研究时，仅需根据需要，选择性地更换进排气凸轮轴箱102、燃油凸轮轴箱103、气缸体104及曲轴箱体105，而无需更换整个机体。并且，可根据实际匹配机型的气缸盖101、气缸套112、活塞110、连杆113、进排气凸轮轴116及燃油凸轮轴117等零部件的安装接口要求设计气缸体104，或可根据所采用机型具体情况，改变设计和更换气缸体104，而不用更换曲轴箱体105。

由于曲轴箱体105与气缸直径基本无关，可按满足最大工作能力对其进行设计，以便在进行变缸径变行程设计时，不用更换曲轴箱体105，机座106也可保持不变。模块化的进排气凸轮轴箱102和燃油凸轮轴箱103使得凸轮轴可灵活布置，方便进行不同配气机构的试验。进排气凸轮轴116、燃油凸轮轴117的轴颈尺寸可按满足最大能力工作要求进行设计，在变化过程中无需更换凸轮轴衬套等零部件。

在本较佳实施例中，曲轴114的主轴颈尺寸可按满足最大工作能力设计，以便针对不同机型可保留主轴承盖115，曲柄销部位尺寸与匹配机型的连杆113相适应。质量平衡系统118采用了模块化设计，将平衡轴和平衡块分为两个部分，平衡块通过螺钉安装于平衡轴之上，平衡轴安装于机座106中。机座106与曲轴箱体105相连接。在变缸径变行程时，平衡轴等主体结构可保持不变，仅对平衡块重量进行适量调整，以满足不同机型的需要。

综上所述，相比已有技术，本实用新型所提供的模块化单缸机试验装置结构紧凑，布置简单，拆装方便，通用性好，从而使得整机的开发成本低，研制周期短。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (3)

1.一种模块化单缸机试验装置，包括气缸、位于所述气缸内的活塞、与所述活塞相连的连杆、与所述连杆相连的曲轴、以及与所述曲轴相连的凸轮轴，其特征在于，还包括气缸体、曲轴箱体及凸轮轴箱，所述气缸安装于所述气缸体中，所述凸轮轴安装于所述凸轮轴箱中，所述曲轴安装于所述曲轴箱体中；所述气缸体与所述曲轴箱体通过第一连接件相连接，所述凸轮轴箱与所述气缸体通过第二连接件相连接。

2.根据权利要求1所述的模块化单缸机试验装置，其特征在于，所述第一连接件为螺栓，所述第二连接件为螺钉。

3.根据权利要求1所述的模块化单缸机试验装置，其特征在于，还包括质量平衡系统及机座，所述质量平衡系统包括平衡轴和平衡块，所述平衡块安装于所述平衡轴之上，所述平衡轴安装于所述机座中，所述机座与所述曲轴箱体相连接。

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