CN212985358U - 一种柴油机风扇传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于柴油机风扇冷却技术领域，具体涉及一种柴油机风扇传动装置，包括：曲轴，所述曲轴上设置有曲轴齿轮，曲轴齿轮与正时齿轮相啮合，正时齿轮与风扇传动装置的风扇主动齿轮相啮合；风扇传动装置，风扇传动装置包括风扇、风扇传动轴、风扇从动齿轮和风扇主动齿轮，风扇从动齿轮与所述风扇主动齿轮相啮合，风扇通过风扇传动轴与风扇从动齿轮相连；风扇从动齿轮的齿数小于15，风扇主动齿轮的齿数大于70，且风扇从动齿轮和风扇主动齿轮的齿数之间互为质数。采用本方案的风扇传动装置，解决了现有技术中柴油机功率提升后，柴油机风扇传动装置在原速比情况下，无法完全导出因燃烧传给受热零部件的多余热量的问题。

Description

一种柴油机风扇传动装置

技术领域

本实用新型属于柴油机风扇冷却技术领域，具体涉及一种柴油机风扇传动装置。

背景技术

柴油机是将热能转变为机械能的一种装置，除燃料燃烧放出的大约 1/3热量作为有用功和1/3热量随尾气排出，剩余的约1/3热量传给受热零部件，这部分热量必须由冷却介质导出，否则柴油机会因热量积累而很快损坏。而风扇传动装置作为一种柴油机冷却设备，随着柴油机强化程度不断提高，要求风扇传动装置必须具有足够的冷却能力。

风扇传动装置是由一组齿轮传动副组成，其作用是驱动发动机的冷却风扇，在风压室形成一定的冷却空气压力，从而冷却受热零部件。原风冷柴油机风扇传动装置的齿轮副传动速比为2.33，在风冷柴油机进行功率提升后，该速比下的冷却风扇所形成的冷却空气压力无法导出因燃烧传给受热零部件的多余热量，因此，现需改变风扇转速提升进风量来导出多余热量，使发动机达到热平衡。

针对上述问题，现已有相关专利公开：

专利号为：2010205898846，申请日为2010年10月23日，专利名称：一种柴油机风扇冷却传动装置，该申请案的柴油机风扇冷却传动装置包括风扇支架、张紧轮和曲轴，该风扇支架包括风扇轴，风扇轴的一端通过轴承装配有风扇托架，风扇轴的另一端固定安装有电磁离合器，在位于风扇托架和电磁离合器中间的风扇轴上固定安装有皮带轮，皮带轮与涨紧轮和曲轴通过皮带传动连接，风扇托架固定安装在柴油机正时齿轮室上。该申请案虽然公开了一种柴油机风扇冷却传动装置，但其只保证了风扇运转平稳，便于柴油机的安装以及便于风扇高度的调整，对于如何使发动机达到热平衡并没进行公开，有鉴于此，有必要对现有技术中的柴油机风扇传动装置进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中柴油机功率提升后，柴油机风扇传动装置在原速比情况下，无法完全导出因燃烧传给受热零部件的多余热量的问题，提供了一种柴油机风扇传动装置。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

一种柴油机风扇传动装置，包括：

曲轴，所述曲轴上设置有曲轴齿轮，所述曲轴齿轮与正时齿轮相啮合，所述正时齿轮与风扇传动装置的风扇主动齿轮相啮合；

风扇传动装置，所述风扇传动装置包括风扇、风扇传动轴、风扇从动齿轮和风扇主动齿轮，所述风扇从动齿轮与所述风扇主动齿轮相啮合，所述风扇通过风扇传动轴与所述风扇从动齿轮相连；

所述风扇从动齿轮的齿数小于15，所述风扇主动齿轮的齿数大于70，且所述风扇从动齿轮和风扇主动齿轮的齿数之间互为质数。

更进一步地，所述风扇从动齿轮的齿数为14，所述风扇主动齿轮的齿数为71。

更进一步地，所述正时齿轮安装于凸轮轴上，所述凸轮轴与发动机相连。

更进一步地，所述风扇与所述曲轴的传动速比为2.53。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种柴油机风扇传动装置，通过将风扇传动装置中的风扇主动齿轮与风扇传动齿轮之间的齿数比进行改变，使得风扇与曲轴之间的传动速比提高，将改进后的风扇传动装置安装到功率提高后的风冷柴油机上进行风扇冷却，在提升速比情况下进风量相对之前有显著提升，发动机的散热量增加，发动机热负荷也有所降低。

附图说明

图1为本实用新型的风扇传动装置结构示意图；

其中，1、风扇；2、风扇传动轴；3、风扇从动齿轮；4、风扇主动齿轮； 5、正时齿轮；6、曲轴齿轮；7、曲轴；8、凸轮轴。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

原有风冷柴油机实际使用过程中，燃料燃烧释放出的热量无法完全导出，导致柴油机因热量积累而使得柴油机以及其他零部件很快损坏，因此，需要对柴油机的冷却散热装置进行改进。由于风冷柴油机风压室空间尺寸限制，齿轮副的外形尺寸与外界的连接尺寸不能改变，因此，发明人通过大量实验得出，在外界条件不发生改变的情况下，对风扇的转速进行改进，提高风扇的转速来提升进风量，进而导出多余的热量，具体参考如下实施例。

实施例

结合图1，本实施例的一种柴油机风扇传动装置，包括：曲轴7，所述曲轴7上设置有曲轴齿轮6，所述曲轴齿轮6与正时齿轮5相啮合，所述正时齿轮5与风扇传动装置的风扇主动齿轮4相啮合；风扇传动装置，所述风扇传动装置包括风扇1、风扇传动轴2、风扇从动齿轮3和风扇主动齿轮4，所述风扇从动齿轮3与所述风扇主动齿轮4相啮合，所述风扇1通过风扇传动轴2与所述风扇从动齿轮3相连；所述风扇从动齿轮3的齿数小于15，所述风扇主动齿轮4的齿数大于70，且所述风扇从动齿轮3和风扇主动齿轮4的齿数之间互为质数。

相比于现有技术，采用本方案的风扇传动装置，通过将风扇传动装置中的风扇主动齿轮与风扇传动齿轮之间的齿数比进行改变，使得风扇 1与曲轴7之间的传动速比提高，将改进后的风扇传动装置安装到功率提高后的风冷柴油机上进行风扇冷却，在提升速比情况下进风量相对之前有显著提升，发动机的散热量增加，发动机热负荷也有所降低。

其中，主动齿轮和从动齿轮齿数互为质数，可保证主动齿轮每旋转 k周，主动齿轮的每个齿都会和从动齿轮所有的齿啮合一遍，能够保证在运动过程中每个齿的磨损程度相同，降低了齿轮的磨损，延缓了齿轮的使用寿命。

作为本方案的进一步优化，所述风扇从动齿轮3的齿数优选为14，所述风扇主动齿轮4的齿数优选为71，所述风扇1与所述曲轴7的传动速比为2.53。

作为本方案的进一步说明，曲轴齿轮6齿数为42，安装在凸轮轴8 上的正时齿轮5齿数为84，正时齿轮5和提前器齿轮相啮合，且提前器齿轮和正时齿轮5大小齿数相同，提前器齿轮和风扇主动齿轮4为同轴齿轮，因此，风扇主动齿轮4的转速为曲轴齿轮6转速的1/2，风扇主动齿轮4和风扇从动齿轮3的齿数比为71:14，传动比(传动比是指柴油机本体转速即曲轴转速与风扇的传动比)即为71/(14*2)＝2.53。

通过改变风扇主动齿轮和从动齿轮，将风扇传动装置的齿轮速比提高后，具体将风扇从动齿轮3的齿数由15改变为14，风扇主动齿轮4 的齿数由70改变为71，安装到功率提升后的风冷柴油机上，风扇与曲轴的传动速比由2.33提高到2.53，通过提升风扇转速增加冷却风量，有效解决了柴油机散热的问题，使发动机处于最佳状态。

具体的，以BF12L513CG-440发动机台架试验为例，风扇传动比改变前后实验数据对比见表1：

表1

风冷柴油机风扇的冷却风量主要体现在风压室的压力方面，见表2：

表2

通过表1和表2试验结果得知：在速比由2.33提升到2.53的情况下，进风量相对之前有显著提升，发动机的散热量增加，所以发动机热负荷也有所降低。

此外，所述正时齿轮5安装于凸轮轴8上，所述凸轮轴8与发动机相连。凸轮轴8上安装有凸轮，凸轮的侧面呈鸡蛋形，其目的在于保证汽缸充分的进气和排气，具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作；另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性，气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击，否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其它严重后果。因此，凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种柴油机风扇传动装置，其特征在于，包括：

曲轴（7），所述曲轴（7）上设置有曲轴齿轮（6），所述曲轴齿轮（6）与正时齿轮（5）相啮合，所述正时齿轮（5）与风扇传动装置的风扇主动齿轮（4）相啮合；

风扇传动装置，所述风扇传动装置包括风扇（1）、风扇传动轴（2）、风扇从动齿轮（3）和风扇主动齿轮（4），所述风扇从动齿轮（3）与所述风扇主动齿轮（4）相啮合，所述风扇（1）通过风扇传动轴（2）与所述风扇从动齿轮（3）相连；

所述风扇从动齿轮（3）的齿数小于15，所述风扇主动齿轮（4）的齿数大于70，且所述风扇从动齿轮（3）和风扇主动齿轮（4）的齿数之间互为质数。

2.根据权利要求1所述的一种柴油机风扇传动装置，其特征在于，所述风扇从动齿轮（3）的齿数为14，所述风扇主动齿轮（4）的齿数为71。

3.根据权利要求1所述的一种柴油机风扇传动装置，其特征在于，所述正时齿轮（5）安装于凸轮轴（8）上，所述凸轮轴（8）与发动机相连。

4.根据权利要求2所述的一种柴油机风扇传动装置，其特征在于，所述风扇（1）与所述曲轴（7）的传动速比为2.53。

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