CN219062255U - 一种用于高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于发动机技术领域，公开了一种用于高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置，传动轴和飞轮盘与花键套之间的连接采用了一种新型的连接结构，该连接结构包括径向定位支撑盘、橡胶环、中心连接件、钢球组件，橡胶环和中心连接件分别与两侧被连接件连接，橡胶环套装在中心连接件上并与之固定，钢球组件装配在中心连接件的中心孔内，钢球组件中的钢球与中心孔间隙配合，所述钢球组件与径向定位支撑盘固定连接，所述径向定位支撑盘的外缘由橡胶件与被连接件之间的连接螺栓穿过并被固定在橡胶件和被连接件之间，径向定位支撑盘与被连接件之间设有止口结构。这种连接结构有效缩小了快装传动轴装置误差可控范围。

Description

一种用于高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置

技术领域

本实用新型属于发动机技术领域，涉及高速柴油发动机试验与生产技术领域，具体地说是一种高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置。

背景技术

在柴油发动机装配完成后，需要进行磨合和性能试验，检查柴油发动机装配完成后是否存在漏水、漏油、漏气等问题，同时需要检验柴油发动机的最大额定点功率，最大扭矩点扭矩和最高空车转速，以验证各项数据指标是否满足设计要求，因此一套稳定可靠的柴油发动机测试平台至关重要。

原有台架快装传动轴装置中，花键套与飞轮盘和测控机传动轴之间采用橡胶件过渡连接，用于传递扭矩的同时吸收抖振。但是橡胶件属于柔性零件，对快插部分的花键套及花键不能形成刚性支撑作用，在快装对轴的过程中，因花键套及花键等零件在重身的重量下发生向下倾斜的情况，进而导致同轴度实际误差大于实测误差。因此，原有传动轴装置最小可控误差范围较大。在快装传动轴装置装配同轴度误差较大的情况下，当测试转速2000r/min以下时尚能正常适用，但当测试转速达到2500r/min以上，橡胶件则会失效，甚至出现了解体现象。显然原有台架快装传动轴装置无法满足4000r/min高速柴油发动机开发和试验要求。

此外，原有台架传动轴装置中，花键套与花键轴之间采用模数为3、齿数为24的花键结构，轴径大，转动惯量相对较高，适用于高转速柴油发动机时，响应速度偏慢。

发明内容

本实用新型要解决的是现有用于柴油发动机台架试验的快装传动轴装置无法满足4000r/min高速柴油发动机的试验要求的问题，旨在提供一种新型的快装传动轴装置，以满足高速柴油发动机开发和出厂试验。

为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：一种用于最高可达4000r/min高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置，包括相互快速插装的轴侧组件和盘侧组件，所述轴侧组件包括传动轴、第一花键套、花键轴，所述花键轴滑动装配在第一花键套内，所述第一花键套通过第一套连接组件和一个传动盘与传动轴连接，所述盘侧组件包括飞轮盘、第二花键套，所述第二花键套通过第二套连接组件与飞轮盘连接，

其特征在于，所述连接组件包括径向定位支撑盘、橡胶环、中心连接件、钢球组件，所述橡胶环和中心连接件分别通过螺栓与两侧被连接件连接，所述橡胶环套装在中心连接件上并与之固定，中心连接件设有柱状中心孔，所述钢球组件装配在所述中心孔内，所述钢球组件中的钢球与中心孔间隙配合，所述钢球组件与径向定位支撑盘固定连接，所述径向定位支撑盘的外缘由橡胶件与被连接件之间的连接螺栓穿过并被固定在橡胶件和被连接件之间，所述径向定位支撑盘与被连接件之间设有用于中心定位的止口结构。

上述传送轴装置中，传动轴和飞轮盘与花键套之间的连接采用了一种新型的连接结构，这种连接结构，一方面通过橡胶环传递扭矩和吸收抖振，另一方面通过中心孔、钢球组件、径向定位支撑盘对中心连接件进行径向定位和支撑。进而解决了因对轴过程中花键套及花键在自身重量作用下向下倾斜而导致实际误差更大的问题。有效缩小了误差可控范围。

进一步地，所述花键轴后半部分为中空结构，所述第一花键套内设有一弹簧座，弹簧座上设有一弹簧导柱，所述弹簧导柱上套装一压缩弹簧，压缩弹簧的后端顶在弹簧座上，压缩弹簧的前端从花键轴的后端伸入花键轴内腔。所述第一花键套前端设有一环形挡盖，所述花键轴前端外径小于环形挡盖的孔径，后端外径大于环形挡盖的孔径。

进一步地，所述传动盘通过螺栓固定在传动轴端部，传动盘直径不小于橡胶环直径，第一套连接组件的橡胶环与传动盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第一花键套固定连接，径向定位支撑盘与传动盘之间设有止口配合结构。

进一步地，第二套连接组件的橡胶环与飞轮盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第二花键套固定连接，径向定位支撑盘与飞轮盘之间设有止口配合结构。

进一步地，橡胶环通过螺栓径向与中心连接件固定。

进一步地，所述钢球组件包括钢球、安装柱、固定螺栓，钢球中心设有装配孔，装配孔与安装柱过盈配合，固定螺栓从中心穿过安装柱与径向定位支撑盘螺纹连接。

进一步地，所述橡胶环朝向径向定位支撑盘的一侧围绕连接螺栓设有凸台结构，这种结构可以让橡胶环除凸台部位与径向定位支撑盘接触外，其余部分与径向定位支撑盘之间形成有间隙。这种结构可以最大程度上减少径向定位支撑盘对橡胶环的性能影响。

进一步地，花键轴与第一花键套和第二花键套之间采用模数为2、齿数为24的花键结构。

本实用新型有益效果是：重新设计传动轴与花键套以及飞轮盘与花键套之间的过渡连接结构，以满足整个轴系在径向、轴向和角向的良好补偿量，降低整个轴系对精度的要求，有效缩小了误差可控范围，为适用于最高4000r/min高速柴油发动机台架试验提供了条件。多处设置止口结构进行径向定位，保证定位精度。通过采用模数为2，齿数为24的花键结构满足快速连接和高转速试验需求。

附图说明

图1是本实用新型用于4000r/min高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置结构示意图。

图2是轴侧组件结构示意图。

图3是花键轴的装配结构示意图。

图4是盘侧组件结构示意图。

具体实施方式

参照图1，本实用新型的快装传动轴装置，从左向右依次包括传动轴101、传动盘102、第一径向定位支撑盘103、第一橡胶环104、第一钢球组件105、第一中心连接件106、第一花键套107、花键轴108、第二花键套201、第二中心连接件202、第二钢球组件203、第二橡胶环204、第二径向定位支撑盘205、飞轮盘206。其中， 传动轴、传动盘、第一径向定位支撑盘、第一橡胶环、第一钢球组件、第一中心连接件、第一花键套、花键轴组合构成轴侧组件，第二花键套、第二中心连接件、第二钢球组件、第二橡胶环、第二径向定位支撑盘、飞轮盘组合构成盘侧组件。组装或拆卸时只需要将花键轴右端插入或拔出第二花键套即可。

参照图2，所述传动盘102通过螺栓固定在传动轴101右端，传动盘直径大于传动轴右端直径，与第一径向定位支撑盘、第一橡胶环直径相等。传动盘外围沿周向设置多个轴向的螺纹孔，第一径向定位支撑盘103和第一橡胶环104上对应地设置有轴向的螺栓孔，螺栓从右侧依次穿过第一橡胶环104和第一径向定位支撑盘103上的轴向螺栓孔后拧入传动盘上的螺纹孔内。传动盘104的右侧外沿设有台阶结构，第一径向定位支撑盘外沿设有与台阶结构相配合的凸沿结构，两者配合构成所述的止口配合结构1023，起中心定位作用。所述第一橡胶环左侧围绕连接螺栓设有凸台结构，第一橡胶环除凸台部位与第一径向定位支撑盘接触外，其余部分与第一径向定位支撑盘之间形成有间隙。第一橡胶环104的表面由金属壳1041包裹。

第一中心连接件106左端装配在第一橡胶环104内，第一中心连接件106左端沿周向设置多个径向螺纹孔，第一橡胶环上对应设置有径向的螺栓孔，螺栓从外侧向中心穿过第一橡胶环上的径向螺栓孔后拧入第一中心连接件上的螺纹孔内。

第一中心连接件左端设有中心孔，第一径向定位支撑盘103中心处设有轴向螺纹孔，所述第一钢球组件105包括第一钢球1051、第一安装柱1052、第一固定螺栓1053，第一钢球与第一中心连接件左端的中心孔间隙配合，第一钢球中心设有装配孔，装配孔与第一安装柱过盈配合，第一固定螺栓1053从中心穿过第一安装柱1052后拧入第一径向定位支撑盘103中心处的螺纹孔内。第一中心连接件右端设有法兰结构，对应地第一花键套107左端也设有法兰结构，两者通过螺栓连接。

参照图3，花键轴108滑动装配在第一花键套107内，花键轴左端设有与第一花键套内齿配合的花键结构，花键轴108右端从第一花键套右端的环形挡盖1071伸出。第一花键套内靠近左端设置一弹簧座1011，弹簧座1011与第一花键套107螺纹连接，弹簧座1011上设有一弹簧导柱1010，一压缩弹簧109套装在弹簧导柱1010上，压缩弹簧109的右端插入花键轴108内部。在压缩弹簧的作用下，花键轴右端保持从第一花键套伸出的状态。花键轴108右端从第二花键套201的左端插入第二花键套201内，花键轴右端设有与第二花键套内齿配合的花键结构。

参照图4，第二花键套201右端设有法兰结构，对应地第二中心连接件202左端也设有法兰结构，两者通过螺栓连接。第二中心连接件202右端设有中心孔，第二径向定位支撑盘205中心处设有轴向螺纹孔，所述第二钢球组件203包括第二钢球2031、第二安装柱2032、第二固定螺栓2033，第二钢球2031与第二中心连接件202右端的中心孔间隙配合，第二钢球2031中心设有装配孔，装配孔与第二安装柱2032过盈配合，第二固定螺栓2033从中心向右穿过第二安装柱2032后拧入第二径向定位支撑盘205中心处的螺纹孔内。

第二橡胶环204套装在第二中心连接件202右端，第二中心连接件202右端沿周向设置多个径向螺纹孔，第二橡胶环204上对应设置有径向的螺栓孔，螺栓从外侧向中心穿过第二橡胶环上的径向螺栓孔后拧入第二中心连接件上的螺纹孔内。

第二橡胶环204上沿周向设置有多个轴向的螺栓孔，第二径向定位支撑盘205上对应地也设置有多个轴向的螺栓孔，飞轮盘206上对应地设置有多个轴向的螺纹孔。螺栓从左侧依次穿过第二橡胶环和第二径向定位支撑盘上的轴向螺栓孔后拧入飞轮盘上的螺纹孔内。所述第二橡胶环204右侧围绕连接螺栓设有凸台结构，第二橡胶环204除凸台部位与第二径向定位支撑盘205接触外，其余部分与第二径向定位支撑盘之间形成有间隙。第二橡胶环204的表面由金属壳2041包裹。

飞轮盘206左侧设有凸台结构，第二径向定位支撑盘205边缘设有向右凸出的凸沿结构，第二径向定位支撑盘边缘的凸沿结构与飞轮盘上的凸台结构相互配合构成所述的止口配合结构2056。

应该理解到的是：上述实施例只是对本实用新型的说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实质精神范围内的实用新型创造，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于高速柴油发动机台架试验的快装传动轴装置，包括相互快速插装的轴侧组件和盘侧组件，所述轴侧组件包括传动轴、第一花键套、花键轴，所述花键轴滑动装配在第一花键套内，所述第一花键套通过第一套连接组件和一个传动盘与传动轴连接，所述盘侧组件包括飞轮盘、第二花键套，所述第二花键套通过第二套连接组件与飞轮盘连接，

其特征在于，所述连接组件包括径向定位支撑盘、橡胶环、中心连接件、钢球组件，所述橡胶环和中心连接件分别通过螺栓与两侧被连接件连接，所述橡胶环套装在中心连接件上并与之固定，中心连接件设有柱状中心孔，所述钢球组件装配在所述中心孔内，所述钢球组件中的钢球与中心孔间隙配合，所述钢球组件与径向定位支撑盘固定连接，所述径向定位支撑盘的外缘由橡胶件与被连接件之间的连接螺栓穿过并被固定在橡胶件和被连接件之间，所述径向定位支撑盘与被连接件之间设有用于中心定位的止口结构。

2.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述花键轴后半部分为中空结构，所述第一花键套内设有一弹簧座，弹簧座上设有一弹簧导柱，所述弹簧导柱上套装一压缩弹簧，压缩弹簧的后端顶在弹簧座上，压缩弹簧的前端从花键轴的后端伸入花键轴内腔，所述第一花键套前端设有一环形挡盖，所述花键轴前端外径小于环形挡盖的孔径，后端外径大于环形挡盖的孔径。

3.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述传动盘通过螺栓固定在传动轴端部，传动盘直径不小于橡胶环直径，第一套连接组件的橡胶环与传动盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第一花键套固定连接，径向定位支撑盘与传动盘之间设有止口配合结构。

4.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，第二套连接组件的橡胶环与飞轮盘通过螺栓轴向固定连接，中心连接件通过法兰结构与第二花键套固定连接，径向定位支撑盘与飞轮盘之间设有止口配合结构。

5.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，橡胶环通过螺栓径向与中心连接件固定。

6.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述钢球组件包括钢球、安装柱、固定螺栓，钢球中心设有装配孔，装配孔与安装柱过盈配合，固定螺栓从中心穿过安装柱与径向定位支撑盘螺纹连接。

7.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，所述橡胶环朝向径向定位支撑盘的一侧围绕连接螺栓设有凸台结构，橡胶环除凸台部位与径向定位支撑盘接触外，其余部分与径向定位支撑盘之间形成有间隙。

8.根据权利要求1所述的快装传动轴装置，其特征在于，花键轴与第一花键套和第二花键套之间采用模数为2、齿数为24的花键结构。

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