CN203463553U - 可变平衡能力的发动机平衡机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及发动机领域，公开了一种可变平衡能力的发动机平衡机构，包括平衡块以及安装在平衡块两端的轴座总成，轴座总成包括轴座本体和弹簧张紧装置；轴座本体设有宽度大于平衡块的安装部的滑槽，平衡块两端的安装部安装在滑槽内；弹簧张紧装置包括弹簧座以及一端固定在弹簧座内的螺旋弹簧，弹簧座安装在轴座本体上；螺旋弹簧的另一端固定在平衡块上。平衡块沿着滑槽滑动，改变平衡块质心与转轴之间的距离，改变平衡能力，进一步降低发动机的振动和噪音，提高发动机的可靠性和耐久性。由于平衡能力可变，同一配置的平衡机构适用范围更宽，可以适用于不同的机型，达到发动机平台快速匹配开发的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及发动机领域，特别是涉及一种可变平衡能力的发动机平衡机构。
背景技术
发动机在运转过程中，其机械部分尤其是运动件部分，由于自身存在不平衡质量原因会产生不平衡的力（或力矩），使发动机某一方向产生振动、噪音增大，同时会严重影响发动机、整车的寿命和驾驶的舒适性，且该不平衡力（或力矩）的大小会随着发动机工况的改变发生改变。通过对该不平衡力（或力矩）计算，设计相应的平衡机构来平衡发动机本身存在的不平衡的力（或力矩），降低振动，提高发动机的可靠性、耐久性，改善整车的品质，同时提高驾驶舒适性。
现有技术的发动机平衡机构都是针对特定的发动机进行设计的其存在着以下两个缺陷：
（1）平衡机构的平衡能力是恒定不变的，而发动机在低速时实际所需平衡机构提供较小力（或力矩）来平衡发动机本身的振动，在高速时需要较大的力（或力矩）来平衡发动机本身的振动。现有平衡机构不能满足发动机在不同工况对不同平衡能力的需求。
（2）一般的，在一个生产平台上生产的发动机有同系列的几种机型，现有平衡机构需要根据不同机型的需求，对平衡机构的尺寸进行调整，不能够实现零部件的互换，开发周期较长，成本相对较高。
针对以上缺陷，需要一种可变平衡能力的发动机平衡机构。
实用新型内容
（一）要解决的技术问题
本实用新型的目的是提供一种可变平衡能力的发动机平衡机构。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本实用新型提供可变平衡能力的发动机平衡机构，包括平衡块以及安装在平衡块两端的轴座总成，所述轴座总成包括轴座本体和弹簧张紧装置；所述轴座本体设有宽度大于平衡块的安装部的滑槽，所述平衡块两端的安装部安装在滑槽内；所述弹簧张紧装置包括弹簧座以及一端固定在弹簧座内的螺旋弹簧，所述弹簧座安装在轴座本体上；所述螺旋弹簧的另一端固定在平衡块上。
其中，所述轴座总成还包括轴向定位销，所述轴向定位销沿轴座本体的径向安装在轴座本体上，穿过平衡块，轴向定位销与平衡块的平衡块销孔间隙配合。
其中，所述轴向定位销与轴座本体的轴座本体销孔过盈配合。
其中，所述弹簧座设有外螺纹，所述轴座本体设有螺纹孔，所述弹簧座和轴座本体通过外螺纹与螺纹孔配合连接。
其中，所述轴座总成还包括液压张紧装置，所述液压张紧装置的壳体安装在轴座本体的螺纹孔中，其活塞柱伸入滑槽，用于顶压平衡块；所述液压张紧装置安装在与弹簧张紧装置相反的一侧。
其中，所述轴座总成还包括凸轮装置，所述凸轮装置安装在与弹簧张紧装置相反的一侧，顶压平衡块。
（三）有益效果
本实用新型提供的可变平衡能力的发动机平衡机构，包括平衡块以及安装在平衡块两端的轴座总成，轴座总成包括轴座本体和弹簧张紧装置；轴座本体设有宽度大于平衡块的安装部的滑槽，平衡块两端的安装部安装在滑槽内；弹簧张紧装置包括弹簧座以及一端固定在弹簧座内的螺旋弹簧，弹簧座安装在轴座本体上；螺旋弹簧的另一端固定在平衡块上。平衡块沿着滑槽滑动，改变平衡块质心与转轴之间的距离，改变平衡能力，进一步降低发动机的振动和噪音，提高发动机的可靠性和耐久性。由于平衡能力可变，同一配置的平衡机构适用范围更宽，可以适用于不同的机型，达到发动机平台快速匹配开发的效果，降低开发周期和开发成本。更优的，利用液压张紧装置或者凸轮装置向螺旋弹簧压缩的方向压紧或者放开平衡块，达到改变平衡力的效果。
附图说明
图1为本实用新型的爆炸图；
图2为本实用新型的局部剖视图；
图3为本实用新型弹簧叙张紧装置的局部剖视图；
图4为图2中沿A-A方向的剖视图；
图5为图2中沿B-B方向的剖视图；
图中，1：平衡块；2：轴座总成；3：轴座本体；4：弹簧张紧装置；5：轴向定位销；6：液压张紧装置；11：平衡块销孔；31：滑槽；32：轴座本体销孔；41：弹簧座；42：螺旋弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
如图1至5所示，可变平衡能力的发动机平衡机构，包括平衡块1以及安装在平衡块1两端的轴座总成2，轴座总成2包括轴座本体3和弹簧张紧装置4；轴座本体3设有宽度大于平衡块1的安装部的滑槽31，平衡块1两端的安装部安装在滑槽31内；弹簧张紧装置4包括弹簧座41以及一端固定在弹簧座41内的螺旋弹簧42，弹簧座41安装在轴座本体3上；螺旋弹簧42的另一端固定在平衡块1上。
平衡块1的宽度小于滑槽31的宽度，平衡块1沿滑槽31上下滑动。根据平衡块质量和弹簧刚度的关系以及发动机的工况选择平衡块及匹配的螺旋弹簧，做成适用的发动机平衡机构，安装在发动机上。轴座总成2上安装驱动带轮、链轮或者齿轮等，与发动机动力输出部分连接为平衡机构提供动力输入。在动力驱动下，平衡块1与轴座总成2同时旋转，平衡块1的质心与轴座本体3的轴心不重合，产生离心力F，F与发动机平衡力成正比，F越大，平衡力越大。离心的公式
F=mrω2
其中，m为平衡块质量，r为平衡块质心与轴座本体轴心的距离，ω为转动速度；平衡块1的转动速度ω与发动机的工况成正比例关系。当发动机工况升高时，ω增大，离心力F增大，在发动机工况未增大到临界值时，螺旋弹簧不发生伸缩变动，即r的值不变；当ω增大到一定的值时，离心力F达到螺旋弹簧发生拉伸的临界点，螺旋弹簧伸长，此时r增大，F进一步增大，提高了平衡机构的平衡能力。不同工况下，达到进一步降低发动机振动和噪音的有益效果，提高发动机的可靠性和耐久性。由于平衡能力可变，同一配置的平衡机构适用范围更宽，可以适用于不同的机型，达到发动机平台快速匹配开发的效果。
进一步的，如图2所示，轴座总成2还包括轴向定位销5，轴向定位销5沿轴座本体3的径向安装在轴座本体3上，穿过平衡块1，轴向定位销5与平衡块1的平衡块销孔11间隙配合。在未设置轴向定位销5的情况下，平衡块1表面与滑槽31接触，需要克服滑槽31与平衡块1之间的摩擦力，减弱了平衡机构的平衡能力。通过设置轴向定位销5与平衡块1间隙配合，平衡块1沿轴向定位销5滑动，减少平衡块1的表面与滑槽31的接触，减小摩擦力作用，提高了平衡能力。同时，减少平衡块沿轴座本体的径向移动，增强了整个平衡机构的稳定性。
进一步的，轴向定位销5与轴座本体3的轴座本体销孔32过盈配合。使用过盈配合安装轴向定位销5，安装方便，并且容易拆卸。
进一步的，弹簧座41设有外螺纹，轴座本体3设有螺纹孔，弹簧座41和轴座本体3通过外螺纹与螺纹孔配合连接。通过外螺纹与螺纹孔的配合，在螺旋弹簧相同的情况下，可能根据不同的机型，调节弹簧张紧装置的位置，实现同一平衡机构在不同机型的使用，实现了互换性。
在工作过程中，仅通过弹簧的拉伸或压缩来改变平衡机构的平衡能力，会随着工况的改变而改变，弹簧也会因发动机的振动产生来回颤动，弹簧的变形量不能精确的控制，影响平衡力调节的效果。同时，弹簧经过长时间使用产生的塑性变形，其不准确性增大。为了实现精确调节平衡机构的平衡能力，轴座总成2还包括液压张紧装置6，液压张紧装置6的壳体安装在轴座本体的螺纹孔中，其活塞柱伸入滑槽顶压平衡块1；液压张紧装置6安装在与弹簧张紧装置4相反的一侧。液压张紧装置6设置在设有弹簧张紧装置4的另一侧，沿弹簧张紧装置4相反的一侧顶压平衡块1，利用液压张紧装置的限位方式调节平衡块的活动范围，限制弹簧的变形量，防止平衡块随弹簧来回移动或者颤动，从而调节平衡机构的平衡能力。在不同的机型上使用本平衡机构时，根据发动机对平衡力的需求，通过计算之后对弹簧张紧装置和液压张紧装置进行匹配，对液压张紧装置的供油压力的阀值进行电控标定。通过设定液压的阀值，改变平衡机构平衡能力的可变范围，精确控制平衡机构的平衡能力，使平衡机构适用于更多的发动机型号。
实施例2
本实施例与实施例1不同之处是将实施例1的液压张紧装置6用凸轮装置加以替换，凸轮装置安装在与弹簧张紧装置相反的一侧，顶压平衡块。通过使用凸轮转动顶压和放开平衡块，使平衡块在行程满足时能够沿滑槽滑到合适的位置。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可变平衡能力的发动机平衡机构，其特征在于，包括平衡块以及安装在平衡块两端的轴座总成，所述轴座总成包括轴座本体和弹簧张紧装置；所述轴座本体设有宽度大于平衡块的安装部的滑槽，所述平衡块两端的安装部安装在滑槽内；所述弹簧张紧装置包括弹簧座以及一端固定在弹簧座内的螺旋弹簧，所述弹簧座安装在轴座本体上；所述螺旋弹簧的另一端固定在平衡块上。
2.如权利要求1所述的可变平衡能力的发动机平衡机构，其特征在于，所述轴座总成还包括轴向定位销，所述轴向定位销沿轴座本体的径向安装在轴座本体上，穿过平衡块，轴向定位销与平衡块的平衡块销孔间隙配合。
3.如权利要求2所述的可变平衡能力的发动机平衡机构，其特征在于，所述轴向定位销与轴座本体的轴座本体销孔过盈配合。
4.如权利要求1所述的可变平衡能力的发动机平衡机构，其特征在于，所述弹簧座设有外螺纹，所述轴座本体设有螺纹孔，所述弹簧座和轴座本体通过外螺纹与螺纹孔配合连接。
5.如权利要求1至4任一项所述的可变平衡能力的发动机平衡机构，其特征在于，所述轴座总成还包括液压张紧装置，所述液压张紧装置的壳体安装在轴座本体的螺纹孔中，其活塞柱伸入滑槽，用于顶压平衡块；所述液压张紧装置安装在与弹簧张紧装置相反的一侧。
6.如权利要求1至4任一项所述的可变平衡能力的发动机平衡机构，其特征在于，所述轴座总成还包括凸轮装置，所述凸轮装置安装在与弹簧张紧装置相反的一侧，顶压平衡块。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108533676A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-09-14 | 廖德彬 | 用于混动汽车的发动机组 |
| CN113934092A (zh) * | 2020-06-29 | 2022-01-14 | 中强光电股份有限公司 | 光学处理转盘、波长转换模块以及投影装置 |
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| US11841496B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-12-12 | Coretronic Corporation | Optical processing turntable, wavelength conversion module and projection apparatus |
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