FI65472C - Hydraulisk omstyrningsmekanism foer en kolvfoerbraenningsmotor - Google Patents

Description

1.,Tl rft1 KUULUTUSJULKAISU s c λ n n>

Wa [b] utlAggningsskrift 654 7 2 C (45) Patentti nyC-r.r.ctty 10 35 1934 Patent coddelat / (51) Ky.ikiyint.ci.3 F 02 D 27/00, F 01 L 13/02 SUOMI—FINLAND (21) pKMttihutMw-PitMeiMiiui 783550 . (22) Htlttmliptlvl — Ans6knln|td«| 21.11.78 ' (23) AlkupUvt — Gllclfhaudag 21.11. (8 (41) Tullut |ulklMk*l — Bllvtt 06.06.7 5

Patentti- ja rekisterihallitut .... , . , _ ^ ^ , . . (44) Nlhttvtkalpanon Ja kuuLJulkalaun pvm. —

Plttnt- ech raglsterstyrelsw An*6kM utlagd och uil.»krlft*n publicarad 31· 01.0h (32)(33)(31) Pyydetty «tuoikwa—ftagtrd prlerhet 05-12.77

Tanska-Danmark(DK) 5^+03/77 (71) B & W Diesel A/S, Center Syd, Stamholmen l6l, DK-2650 Hvidovre-KtfSbenhavn, Tan ska-Danmark (DK) (72) Hjalmar Ytterdal, Ballerup, Tanska-Danmark(DK) (7^+) Berggren Oy Ab (5*0 Mäntäpolttomoottorin hydraulinen suunnanvaihtokoneisto - Hydraulisk omstyrningsmekanism för en kolvförbränningsmotor

Keksintö tarkoittaa hydraulista suunnanvaihtokoneistoa mäntä-polttomoottoria varten, erityisesti ohjausakselilla varustettua laivamoottoria varten, jossa akselissa on nokkia polttoaineen sisäänsuihkuttamisen ja/tai venttiilien ohjaamiseksi moottorisylintereissä ja joka akseli on kytketty moottorin kampiakseliin tyhjäkäyntikytkennällä, joka käsittää ensimmäisen kytkinosan kampiakseliin yhdistetyn käyttöpyörän muodossa, toisen kytkinosan ohjausakseliin kiinteästi yhdistetyn mukaanotti-men muodossa sekä vähintään yhden, toiseen kahdesta kytkinosasta rakennetun hydraulisen kiertomäntämoottorin, jossa on ohjausakseliin nähden epäkeskeinen kiertoakseli ja jonka mäntä on kiinteästi yhdistetty suunnanvaihtokammen päälaakeritappiin, jonka kämmen epäkeskeinen kammentappi on laakeroitu kiertyvästi liukuken-kään, joka on siirrettävissä toisen kytkinosan kulissiohjaukses-sa, jota kampea kannattavat hydraulisen moottorin päätyseinämis-sä ja vastaavasti liukukengässä olevat liukulaakerit, männän ollessa edelleen kiinteästi yhdistetty kämmen läpi porattuihin kanaviin voiteluaineen saattamiseksi kammentapin laakereihin liukukengässä.

2 65472 « Tällaista suunnanvaihtokoneistoa on selitetty tanskalaisessa patenttijulkaisussa n:o 130 255. Kun polttomoottorin suuntaa on vaihdettava menosuunnasta peruutussuuntaan tai päinvastoin, hydraulisen moottorin tai moottoreiden toiseen kammioon kohdistetaan korkea paine, esim. 30-40 baaria, ja tämän edellyttämä suunnanvaih-tokammen tai -kampien kierto ääriasennosta toiseen saa molemmat kytkinosat kiertymään toisiinsa nähden. Tällöin ohjausakselin ja siihen asennettujen ohjausulkonemien suhteellinen kulma mäntäpolt-tomoottorin kampiakseliin nähden muuttuu, vastaten kampiakselin haluttua kiertosuuntaa.

Tanskalaisessa patenttijulkaisussa n:o 130 255 selitetyssä suun-nanvaihtokoneistossa on suunnanvaihtokampien laakerointi liuku-laakereihin näyttänyt aiheuttavan sangen huomattavan laakerikit-kan ja vastaavaa vastusta kampien kiertymistä kohtaan suunnan-vaihtotoimenpiteen aikana. Tämä voi joissakin tapauksissa johtaa siihen, että suunnanvaihtoa ei voida suorittaa, koska käytettävissä oleva hydraulisen nesteen työpaine ei riitä voittamaan vastusta. Sen takia myöhemmin on siirrytty laakeroimaan suunnanvaih-tokampi tai -kammet rulla- tai neulalaakereihin, kuten tanskalaisessa patenttijulkaisussa n:o 133 169 on esitetty, jolloin laake-rikitka vähenee niin paljon, että ongelma on selvitetty. Vastapainoksi voi nyt syntyä se ongelma, että laakerirenkaiden liukupinnat voivat turmeltua pysyvästi, pintojen ja laakereiden rulla-elementtien välisen korkean erityisen kosketuspaineen seurauksena polttomoottorin normaalikäytön aikana, jossa ei ole edelläkäyvää kiertoliikettä laakereissa, samalla kun näiden on siirrettävä koko kiertomomentti polttomoottorin kampiakselista ohjausakseliin.

Kaikki yllämainitut ongelmat on tämän keksinnön mukaisesti ratkaistu siten, että hydraulisen moottorin sylinterin ja suunnan-vahtokammen päälaakeritapin välissä on renkaanmuotoiset vuotoraot, joissa vuotaa öljyä päälaakeritapin laakereihin ja että poratut kanavat alkavat kammiosta, joka sijaitsee päälaakeritapin toisen laakerin ja siihen rajoittuvan vuotoraon välissä.

Kaikki suunnanvaihtokammen laakerit ovat vuotorakojen ja kanavien kautta pysyvästi virtausyhteydessä hydraulisen moottorin molempiin työkammioihin ja erityisesti ovat laakerit suunnanvaihto-toimenpiteen aikana yhteydessä siihen työkammioon, joka on koro- 3 65472 tetun hydraulipaineen alaisena. Tästä johtuen tulevat laakerit suunnanvaihtotoimenpiteen aikana voidelluiksi öljyllä sellaisessa paineessa, joka olennaisesti ylittää normaalin, ohjausakse-liin ja kytkennän muihin komponentteihin kohdistuvan voitelu-Öljypaineen (tavallisesti noin 1,5-2 baaria) ja ilmenee, että tällä toimenpiteellä laakerin kitka alenee niin paljon, että suunnanvaihto vieläpä hieman lisääntyneen korkeapaineöljyn kulutuksen huomioonottaen tapahtuu vaivattomasti ilman vaaraa siitä, että suunnanvaihtokammen kierto pysähtyisi. Samalla säilyvät liukulaakereiden suhteellisen suuresta kosketuspinnasta ja vastaavasti pienestä pintapaineesta johtuvat edut polttomoottorin normaalin käytön aikana, jossa suunnavaihtokampi pysyy paikoillaan kahteen kytkinosaan nähden.

Eräässä keksinnön erittäin yksinkertaisessa sovellutusmuodossa mainitut kanavat muodostuvat hydrauliikkamoottorin sylinterin ja kämmen päälaakeritapin välillä olevista rengasraoista sekä kämmen läpi poratuista kanavista ja jotka yhdistävät päälaakeritapin toisen laakerin ja viereisen rengasraon välillä olevan kammion, kämmen liukukengässä oleviin laakereihin. Pysyvä yhteys hydrauliikkamoottorin työkammioista laakereihin varmistaa sen, että myös polttomoottorin normaalin käytön aikana, jolloin työ-kammiot ovat yhdistettyinä tavanomaiseen voiteluöljysysteemiin, ylläpidetään riittävää voiteluöljykalvoa liikkumattomissa laakereissa.

Vuotoraot aiheuttavat tietyn öljyvirtauksen korkeapainekammiosta matalapainekammioon suunnanvaihtotoimenpiteen aikana, mutta rako-leveyksiä ja porattujen kanavien läpimittoja mitoittamalla sopivasti on mahdollista rajoittaa tämä virtaus niin matalaan arvoon, joka ei haittaa suunnanvaihtotoimenpiteen suorittamista.

Kukin rengasrako voi olla sijoitettu päälaakeritapin pinnan ja hydraulisen moottorin sylinteriin kiinnitetyn sulkurenkaan väliin. Koska sulkurenkaat voidaan valmistaa muusta materiaalista kuin hydrauliikkamoottorin sylinteri ja päälaakeritappi, jotka tavallisesti ovat terästä, vältytään sylinterin ja laakeritapin välisen suoran kosketuksen vaaralta, josta seuraisi repeytymisen vaara suunnanvaihtokoneistossa tapahtuvien joustavien epämuodostumien seurauksena.

65472

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin hieman kaaviomaiseen piirustukseen viitaten, jossa kuvio 1 esittää aksiaalista leikkausta keksinnön mukaisen suun-nanvaihtokoneiston eräästä sovellutusmuodosta, kuvio 2 on vastaava leikkaus suuremmassa mittakaavassa koneiston hydraulisen moottorin läpi, kuvio 3 on leikkaus pitkin kuvion 2 linjaa A-A, ja kuvio 4 on leikkaus pitkin kuvion 2 linjaa B-B.

Piirustuksessa havainnollistettu suunnanvaihtokoneisto, muuten ei tarkemmin esitettyä polttomoottoria varten käsittää akselin 1, joka esitetyssä sovellutusmuodossa on suhteellisen lyhyt, ja jonka päissä on laipat 2, joilla se kiinnitetään ohjausakselin kahteen puolikkaaseen, joissa on ulkonemia polttoaineen sisäänsuihku-kutuspumppujen ja poistoventtiilien ohjaamiseksi. Polttomoottorin ajatellaan olevan suoraan suunnanvaihtoinen kaksitahtimoottori, jossa samoja ulkonemia käytetään sekä eteenpäin ajettaessa että peruutettaessa, vain kulmaa jatketaan kampiakseliin nähden.

Akseliin 1 on kiinnitetty mukaanotin 3, jossa on akselin suuntainen, epäkeskeinen poranreikä, johon hydraulinen sylinteri 4 on kiinnitetty pultilla 5, joka kulkee sylinterin päätykannen 6 ja sylinterin allaolevan laipan läpi. Suunnanvaihtokammessa 7 on päälaakeritappi 8, joka kahden liukulaakerin 9 ja 39 avulla on tuettu sylinterin 4 pohjaan ja kanteen 6. Kammessa 7 on lisäksi tappiin 8 nähden epäkeskeinen nippatappi 10, jonka varsi 11 yhdistää tappiin 8. Kahden tappiin 10 kiinnitetyn laakerirenkaan 12 ja 13 avulla tappi on tuettu liukukenkään 14, joka on säteit-täisesti työnnettävissä ketjupyörään 16 kulissiohjauksella 15, joka pyörä on kahden rullalaakerin 17 avulla kiertyvästi laakeroitu akseliin 1, mukaanottimen 3 viereen. Pyörä 16 on ei-näyte-tyllä ketjulla tai ketjuilla yhdistetty polttomoottorin ei-näy-tettyyn kampiakseliin.

Päälaakeritappiin 8 on kiinnitetty säteittäisesti ulospistävä siipimäntä 18, joka yhdessä hydrauliseen sylinteriin 4 kiinnitetyn täyttöosan 19 kanssa muodostaa sylinteriin kaksi työkammi-ota. Täyttöosan 19 ja männän 18 kehään on upotettu tiivistyslis-toja 20 ja 21 työkammioiden erottamiseksi toisistaan.

5 65472

Kuten kahdessa yllämainitussa patenttijulkaisussa yksityiskohtaisemmin on selitetty ja esitetty voidaan sylinterin 4 kahteen työ-kammioon, polttomoottorin suunnanvaihtoa silmälläpitäen liittää hydraulista nestettä varten joko lähde tai laskuputki sylinterin seinässä olevien poranreikien 22 ja 23 ja mukaanottimessa 3 kohdakkain olevien poranreikien lävitse, ei-näytettyjä ulkopuolisia öljyputkia, renkaanmuotoisia, mukaanottimen 3 navassa olevia jakelukanavia 24 ja 25, kaksi akselissa 1 olevaa koaksiaalista kanavaa 26 ja 27 ja tiivistysrasia 28. Mitä muihin kytkentää ja hydraulisen nesteen tuonti- ja poistojärjestelmää koskeviin yksityiskohtiin tulee, niin viitataan mainittuihin patenttijulkaisuihin .

Siipimännän 18 kummallakin puolella on sylinteriin 4 ja vastaavasti kanteen 6 kiinnitetty sulkurengas 29, joka suhteellisen pienellä liikkumavaralla ympäröi päälaakeritappia 8 ja vastaavasti sen kanteen 6 tuettua jatketta 30. Päälaakeritapin halkaisijan ollessa 220 mm, liikkumavara voi olla noin 0,07-0,15 mm. Kahden tapissa 8 olevan säteittäisen poranreiän 31 ja 32 toinen pää päättyy laakeritiivisteen 9 ja lähinnä olevan sulkurenkaan 29 väliseen renkaanmuotoiseen kammioon 33, ja niiden vastakkaisissa päissä po-ranreiät päättyvät tapissa olevaan aksiaaliseen poranreikään 34. Poranreikä 34 on suljettu jatketta 30 kohden ja sen vastakkainen pää jatkuu kaltevana poranreikänä 35, joka kulkee varren 11 läpi ja ulos nippatapin 10 pinnan läpi, sen kahden laakerirenkaan 12 ja 13 väliin.

Kun ei-selitetyllä ohjausjärjestelmällä hydraulista moottoria varten viedään hydrauliikkaöljyä korkeapaineella toiseen kahdesta työkam-miosta, jota mäntä 18 ja sylinterin 4 täyttöosa 19 rajoittavat, mäntä ja sen mukana suunnanvaihtokampi 7 kiertyvät, kuten kahdessa mainitussa patenttijulkaisussa on selitetty, ääriasennostaan vastakkaiseen ääriasentoonsa, ja seurauksena sulkurenkaiden 29 muodostamista raoista öljyä voi mainitussa korkeassa paineessa virrata ulos kahteen liukulaakeriin 9 ja 39 ja voidella ne korotetussa painessa. öljyä voi kammiosta 33 virrata edelleen poranreikien 31, 32, 34 ja 35 kautta voitelemaan nippatapin kahta laakeria. Kun suunnanvaihtotoimenpide on suoritettu, paine hydrauliikkamoot-torin työkammiossa alenee tavanomaiseksi voitelupaineeksi, ja mainitut rengasraot ja poranreiät varmistavat, että laakereihin tulee voiteluöljyä polttomoottorin käynti jaksoina suunnanvaihtojen välissä.

Claims (2)

6 65472

1. Hydraulinen suunnanvaihtokoneisto mäntäpolttomoottoria varten, erityisesti ohjausakselilla varustettua laivamoottoria varten, jossa akselissa on nokkia polttoaineen sisäänsuihkutta-misen ja/tai venttiilien ohjaamiseksi moottorisylintereissä ja joka akseli on kytketty moottorin kampiakseliin tyhjäkäyntikyt-kennällä, joka käsittää ensimmäisen kytkinosan kampiakseliin yhdistetyn käyttöpyörän (16) muodossa, toisen kytkinosan ohja-usakseliin kiinteästi yhdistetyn mukaanottimen (3) muodossa sekä vähintään yhden, toiseen kahdesta kytkinosasta rakennetun hydraulisen kiertomäntämoottorin, jossa on ohjausakseliin nähden epä-keskeinen kiertoakseli ja jonka mäntä (18) on kiinteästi yhdistetty suunnanvaihtokammen (7) päälaakeritappiin (8), jonka kämmen epäkeskeinen kammentappi (10) on laakeroitu kiertyvästä liu-kukenkään (14), joka on siirrettävissä toisen kytkinosan kulissi-ohjauksessa (15), jota kampea (7) kannattavat hydraulisen moottorin päätyseinämissä ja vastaavasti liukukengässä olevat liukulaakerit (9, 12, 13, 39), männän (18) ollessa edelleen kiinteästi yhdistetty kämmen (7) läpi porattuihin kanaviin (31, 32, 34, 35. voiteluaineen saattamiseksi kammentapin (10) laakereihin (12, 13) liukukengässä (14), tunnettu siitä, että hydraulisen moottorin sylinterin (4) ja suunnanvaihtokammen päälaakeri-tapin (8) välissä on renkaanmuotoiset vuotoraot, joissa vuotaa öljyä päälaakeritapin (8) laakereihin (9, 39) ja että poratut kanavat (31, 32, 34, 35) alkavat kammiosta (33), joka sijaitsee päälaakeritapin toisen laakerin (9) ja siihen rajoittuvan vuoto-raon välissä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suunnanvaihtokoneisto, tunnettu siitä, että kukin vuotorako on sijoitettu päälaakeritapin (8, 30) pinnan ja hydraulisen moottorin ko. pääty-seinään kiinnitettyyn, toista ainetta kuin päälaakeritappi olevan renkaan (29) väliin.