JP2000291442A - Crosshead engine having two-cylinder rows - Google Patents

Crosshead engine having two-cylinder rows

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JP2000291442A
JP2000291442A JP2000092608A JP2000092608A JP2000291442A JP 2000291442 A JP2000291442 A JP 2000291442A JP 2000092608 A JP2000092608 A JP 2000092608A JP 2000092608 A JP2000092608 A JP 2000092608A JP 2000291442 A JP2000291442 A JP 2000291442A
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engine
guide surface
cylinder
facing guide
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イェンス・ラスマン
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/32Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crosshead engine for substantially simplifying manufacture of an engine frame box by making the engine width substantially smaller than that of a conventional engine having the same output. SOLUTION: A crosshead engine 1 is provided with two-cylinder rows 2 having the longitudinal axes 3 parallel to each other and pistons 14 connected to crossheads 16 via piston rods. The crossheads support outward facing guide surfaces 30 and inward facing guide surfaces 31 in order to guide them in the traverse direction of the engine. The inward facing guide surfaces 30 in the cylinder pair of the mutually adjacent cylinders 2 in two rows A, B are brought into contact with each other. As a result, the width of the engine can be extremely reduced, in comparison with the output.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、相互に平行な長手
方向軸線と、ピストンロッドによりクロスヘッドに接続
されたピストンとを有する2列のシリンダを備え、該ク
ロスヘッドが、エンジン横断方向位置において、案内の
ために、外方に面する(外側に向いた)案内面及び内方
に面する(内側に向いた)案内面を保持する、クロスヘ
ッドエンジンに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention comprises two rows of cylinders having mutually parallel longitudinal axes and pistons connected to a crosshead by piston rods, the crosshead being in a cross engine position. A crosshead engine that holds an outwardly facing (outward facing) guide surface and an inwardly facing (inwardly facing) guide surface for guidance.

【0002】[0002]

【従来の技術】かかるエンジンは、エンジン・フレーム
・ボックス内にて固定状態に締結された平行な案内面対
の色々な配置を記載する、デンマーク国特許第1698
26号から公知であり、シリンダ対のクロスヘッド上の
外方に面する案内面及び内方に面する案内面が、クロス
ヘッドの各々の外側及び内側の双方における案内面によ
って案内される。デンマーク国特許公告第1476/9
2L号には、2列の垂直シリンダを有する同様のクロス
ヘッドエンジンが記載されており、このエンジンのクロ
スヘッドは、クロスヘッドの外側に面する案内面及び内
側における案内面に沿って摺動する外方に面する案内面
及び内方に面する案内面を有している。
BACKGROUND OF THE INVENTION Such an engine is described in Danish Patent 1698, describing various arrangements of pairs of parallel guideways fixedly fastened in an engine frame box.
No. 26, in which an outwardly facing guide surface and an inwardly facing guide surface on the crosshead of a cylinder pair are guided by guide surfaces both outside and inside each of the crossheads. Danish Patent Publication No. 1476/9
No. 2L describes a similar crosshead engine having two rows of vertical cylinders, the crosshead of which slides along a guide surface facing the outside and a guide surface inside the crosshead. It has an outwardly facing guide surface and an inwardly facing guide surface.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】現在の型式のクロスヘ
ッドエンジンは、典型的に極めて大型のディーゼル型の
2行程エンジンであり、エンジン高さが4乃至15m、
長さが数m、幅が2乃至7mのものは珍しくない。
Current types of crosshead engines are typically very large diesel-type two-stroke engines with engine heights of 4 to 15 meters,
It is not unusual to have a length of several meters and a width of 2 to 7 meters.

【0004】かかるエンジンについて必要とされる大き
い空間は、エンジンの外寸法が小さいことが望ましい。
[0004] The large space required for such an engine desirably has a small external dimension of the engine.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この目的に鑑みて、本発
明は、2列の隣接するシリンダの内、1対のシリンダに
おける、内方に面する(内側に向いた)案内面が、互い
に当接することを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of this object, the present invention provides that a pair of cylinders having two rows of adjacent cylinders have inwardly facing (inwardly facing) guide surfaces that are mutually adjacent. It is characterized by contact.

【0006】驚くべきことに、クロスヘッドが互いに支
持するようにし、これにより、内側案内面が完全に省略
され、また、横断方向でのシリンダの距離を短くするこ
とが可能であることが分かった。このことは、対応する
出力の従来技術のエンジンよりも実質的に小さいエンジ
ン幅とすることを可能にする。更に、関連した強化材を
有する案内面の半分が省略されるため、エンジン・フレ
ーム・ボックスの製造が実質的に簡略なものとなる。
Surprisingly, it has been found that it is possible to have the crossheads support each other, whereby the inner guide surface can be omitted completely and the cylinder distance in the transverse direction can be reduced. . This allows for a substantially smaller engine width than the corresponding power prior art engine. Furthermore, the manufacture of the engine frame box is substantially simplified since half of the guide surface with the associated reinforcement is omitted.

【0007】内方に面する案内面は、エンジンの長手方
向中央面に配置されて、対称に構成されたエンジンを提
供することができる。しかしながら、好ましくは、内方
に面する案内面の位置は、横断方向において、エンジン
長手方向の垂直中央面の一側部及び反対側部に対して交
互にずらしてある。このため、内方に面する案内面はク
ロスヘッドピンの端部付近に配置される。また、エンジ
ン横断方向において、クロスヘッドピンの一端にて、内
方に面する一方の案内面は、一方のクロスヘッドピンに
最も近く、クロスヘッドの他端にて、内方に面する他方
の案内面は、他方のクロスヘッドピンに最も近い。
[0007] The inwardly facing guide surface is located in the longitudinal center plane of the engine to provide a symmetrically configured engine. Preferably, however, the positions of the inwardly facing guide surfaces are alternately offset in the transverse direction with respect to one side and the opposite side of the vertical longitudinal midplane of the engine. For this reason, the guide surface facing inward is arranged near the end of the crosshead pin. Also, in the engine cross direction, one guide surface facing inward at one end of the crosshead pin is closest to one crosshead pin, and the other guide surface facing inward at the other end of the crosshead. Is closest to the other crosshead pin.

【0008】1つの実施の形態において、シリンダ対の
一方のクロスヘッドは、鋼製の内方に面する案内面を有
する一方、他方のクロスヘッドは、スズ・アルミニウ
ム、青銅・アルミニウム又はPTFEのようなホワイト
・メタル又は別の適当な軸受材料にて、金属マトリック
ス内に形成された、内方に面する案内面を有している点
で、エンジンの製造は更に簡単となる。一方のクロスヘ
ッドにより支持された鋼表面は、他方のクロスヘッドに
より支持された、ホワイト・メタル表面に対して支持さ
れ且つ該ホワイト・メタル表面に沿って摺動する。
In one embodiment, one crosshead of the pair of cylinders has an inward facing guide surface made of steel, while the other crosshead is made of tin aluminum, bronze aluminum or PTFE. The manufacture of the engine is further simplified in that it has an inwardly facing guide surface formed in a metal matrix of a suitable white metal or another suitable bearing material. The steel surface supported by one crosshead is supported against and slides along the white metal surface, supported by the other crosshead.

【0009】エンジン高さ方向での内方に面する案内面
の伸長距離を極めて短くし、案内面がクロスヘッドの各
位置にて相互に当接した状態のままにすることができる
が、内方に面する案内面の長さを、クランク軸が1回転
する間にシリンダ対のクロスヘッド内にてセンターライ
ン間で生じるエンジン高さ方向における高さの最大差の
少なくとも2倍であるようにする。エンジン面のこの比
較的長い距離は、他のクロスヘッド対と関係した案内面
とクロスヘッドのセンターラインの高さが常に等しいこ
とを保証する。このことは、クロスヘッドが傾動して、
これと同時に、傾斜したクロスヘッドにおける案内面の
上方端縁又は下方端縁と他方のクロスヘッドの案内面と
の間にて強く線状に接触することを防止する。
The extension distance of the guide surface facing inward in the height direction of the engine can be made extremely short, and the guide surfaces can remain in contact with each other at each position of the crosshead. The length of the guide surface facing inward is at least twice the maximum height difference in the engine height direction occurring between the center lines in the crosshead of the cylinder pair during one revolution of the crankshaft. I do. This relatively long distance of the engine surface ensures that the height of the guideline associated with the other crosshead pair and the centerline of the crosshead are always equal. This means that the crosshead tilts,
At the same time, strong linear contact is prevented between the upper or lower edge of the guide surface of the inclined crosshead and the guide surface of the other crosshead.

【0010】シリンダ対の2本の連接ロッドがそれぞれ
のクランクピン上にて軸支されるように、シリンダをエ
ンジンの長手方向にずらすことが可能でるが、シリンダ
対の連接ロッドにとって、エンジンの長さを短くする点
で、連結クランクピン上に軸支されることがより適して
いる。
The cylinder can be shifted in the longitudinal direction of the engine such that the two connecting rods of the cylinder pair are pivotally supported on the respective crankpins. In order to reduce the length, it is more suitable to be supported on the connecting crankpin.

【0011】1つの実施の形態において、シリンダ対の
クロスヘッドは、クランクピンがその頂部位置にあると
き、同一の高さにある。シリンダの長手方向軸線が、エ
ンジンの長手方向中央面に対して横断方向にずらしてあ
るため(該中央面は、クランク軸の長手方向軸線を含
む)、シリンダ対内の複数のピストンは、クランクピン
がその頂部位置にあるとき、その上死点になく、一方の
シリンダのピストンは、その上死点を通過して、他方の
ピストンが未だその上死点に向かう途中にある間にその
下降動作を開始する。このため、対の2つのシリンダ
は、点火時期に関してずらされており、また、点火時期
の間、点火力(点火によって生じた力)を分散させるこ
とになる。その効果は、クランクピン及び主軸受の面積
は、単一のシリンダのみから力を吸収するクランクピン
及び主軸受の場合の2倍の面積を有する必要はないよう
にすることである。このことは、また、クランクアーム
の寸法にも当て嵌まることである。エンジンの総出力に
基づいて判断するならば、この実施の形態は、軸受面積
がより小さく且つアームの寸法が小さく、従って、エン
ジンの長さがより短い、より小型のクランク軸とするこ
とを可能にする。
[0011] In one embodiment, the crossheads of the cylinder pairs are at the same height when the crankpin is in its top position. Because the longitudinal axes of the cylinders are transversely offset with respect to the longitudinal center plane of the engine (which includes the longitudinal axis of the crankshaft), the plurality of pistons in the cylinder pair have When at its top position, it is not at its top dead center, and the piston of one cylinder passes its top dead center and performs its descending motion while the other piston is still on its way to its top dead center. Start. Thus, the two cylinders of the pair are staggered with respect to the ignition timing, and during the ignition timing, distribute the ignition power (the force generated by the ignition). The effect is that the area of the crankpin and main bearing need not be twice as large as that of a crankpin and main bearing that absorbs power from only a single cylinder. This also applies to the dimensions of the crank arm. If judged on the basis of the total power of the engine, this embodiment allows for a smaller crankshaft with a smaller bearing area and a smaller arm size, and therefore a shorter engine length. To

【0012】横断方向に作用して、内方に面する案内面
によってクロスヘッド間にて伝達された力は、エンジン
・フレーム・ボックス内に据え付けられた案内面まで更
に外方に伝達される。この据え付けられた案内面は、双
方のクロスヘッドに起因する力を吸収し、このため、シ
リンダ対の内方に面する案内面が、エンジン・フレーム
・ボックス内にて移動しないように取り付けられた案内
面に沿って摺動する、外方に面する案内面よりも実質的
に小さい面積を有するように、エンジンが設計されるこ
とが好ましい。
Acting transversely, the forces transmitted between the crossheads by the inwardly facing guide surfaces are further transmitted outward to the guide surfaces mounted in the engine frame box. This mounted guide surface absorbs forces due to both crossheads, so that the inward facing guide surfaces of the cylinder pair were mounted so as not to move within the engine frame box. Preferably, the engine is designed to have a substantially smaller area than the outwardly facing guide surface that slides along the guide surface.

【0013】エンジンの極めてコンパクトな設計におい
て、外方に面する案内面の各々は、関係した案内面とそ
の内側に配置された支えボルトとの間にて部分的に配置
されている。上述したように、外方に面する案内面は、
比較的大きく、また、高さ方向への空間は制限されてい
るため、支えボルトと案内面との間を伸長することによ
り、案内面のより大きい面積に対する空間が得られるこ
とは好都合である。同時の更なる有利な点は、支えボル
トが案内シューの内側にて自立すること、及び各シリン
ダ対について、シリンダ部分、エンジンフレーム箱及び
ベット・プレートを共に締め付けるために4本の支えボ
ルトのみを使用すればよいことである。
In a very compact design of the engine, each of the outwardly facing guide surfaces is partially arranged between the relevant guide surface and a support bolt located inside it. As described above, the guide surface facing outward is
Since it is relatively large and the space in the height direction is limited, it is advantageous to have space for a larger area of the guide surface by extending between the support bolt and the guide surface. A further advantage at the same time is that the support bolts are self-supporting inside the guide shoe, and for each cylinder pair only four support bolts are used to tighten the cylinder part, engine frame box and bed plate together. It is good to use.

【0014】本発明により提供される1対のシリンダ間
にて横断方向での離間距離が短いことは、エンジンの設
計を更に簡略化するために利用することができる。ここ
で、シリンダ対は連結シリンダフレームを有し、このた
め、加圧された掃気及び給気が供給される連結チャンバ
を有する。
[0014] The short transverse distance between a pair of cylinders provided by the present invention can be used to further simplify engine design. Here, the cylinder pair has a connecting cylinder frame and thus a connecting chamber to which pressurized scavenging and supply air is supplied.

【0015】本発明によるエンジンは、所定の総出力及
び所定の最大の外側寸法とするために、従来型式の単一
列のクロスヘッドエンジンよりもより小さいボア寸法を
有するより多くのシリンダを備える設計とすることがで
きるから、据え付け型とすることのできる発電プラント
の発電機を駆動するのに特に適している。このことはエ
ンジンが同一の総出力に対してより高速の回転速度(r
pm)を得ることを可能にするが、発電機の設計及び作
動にとって有利なことである。
The engine according to the present invention is designed with more cylinders with smaller bore sizes than conventional single row crosshead engines for a given total power and a given maximum outer dimension. It is particularly suitable for driving a generator of a power plant that can be stationary. This means that the engine has a higher rotational speed (r
pm), which is advantageous for generator design and operation.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明は、極めて概略図的な図面
を参照して、以下により詳細に説明する。図1には、二
列A、B(図3)に配置され、相互に平行な長手方向軸
線3を有するシリンダ2を備えたクロスヘッドエンジン
1が図示されている。シリンダの各々は、カバースタッ
ドによりシリンダフレーム7の頂部板6に締結されたシ
リンダライナー4と、例えば、カム軸により機械的に作
動され又は液圧的に駆動され且つ電子的に作動されるア
クチュエータ装置10により制御される排気弁9を有す
るシリンダカバー8とを備えている。排気弁の各々から
の排気通路11は排気ガスを連結排気受け部12内に通
し、排気受け部から最も離れて配置されたシリンダ列か
らの排気通路は、最も近い列中のシリンダから排気通路
の間を伸長する。排気ガスは、ターボ過給機を駆動し
て、掃気受け部13に対し加圧された掃気及び給気を供
給する。当然に、エンジンの両側部に排気受け部のよう
な他の排気装置の機構を使用することも可能である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is explained in more detail below with reference to the highly schematic drawings. FIG. 1 shows a crosshead engine 1 with cylinders 2 arranged in two rows A, B (FIG. 3) and having mutually parallel longitudinal axes 3. Each of the cylinders has a cylinder liner 4 fastened to a top plate 6 of a cylinder frame 7 by cover studs and an actuator device which is mechanically actuated, for example by a camshaft or hydraulically driven and electronically actuated And a cylinder cover 8 having an exhaust valve 9 controlled by 10. Exhaust passages 11 from each of the exhaust valves pass exhaust gases into the coupled exhaust receiver 12 and the exhaust passages from the cylinder row furthest away from the exhaust receiver are connected to the cylinders in the closest row by the exhaust path. Stretch between. The exhaust gas drives the turbocharger to supply the scavenging receiving unit 13 with pressurized scavenging air and supply air. Naturally, it is also possible to use other exhaust device mechanisms such as exhaust receivers on both sides of the engine.

【0017】シリンダの各々は、ピストンロッド15を
介してクロスヘッド16に接続されたピストン14を更
に備え、連接ロッド17は、また、このクロスヘッド1
6に接続されている。シリンダ列A、Bは、連接ロッド
の下端の幅に相当するエンジン(図2)の長手方向への
短い相互の離間距離Lにて互いに並べて配置されてお
り、これにより、各列からの1つのシリンダから成るシ
リンダ対が連結クランクピン18を備え、この連結クラ
ンクピン18の上にて、連接ロッドが並んで取り付けら
れるようにすることを可能にする。これと代替的に、シ
リンダは、何ら長手方向に分離せずに配置し、一方の連
接ロッドは、他方の連接ロッドの下端周辺を把持するフ
ォーク状の下端を備える設計としてもよい。しかしなが
ら、その結果、エンジンが2つの異なる型式の連接ロッ
ドを備えるという不利益が生じる。クランク軸のジャー
ナル19は、ベット・プレート20の主軸受に軸支され
ている。
Each of the cylinders further comprises a piston 14 connected to a crosshead 16 via a piston rod 15, and a connecting rod 17 also
6 is connected. The cylinder rows A, B are arranged side by side at a short mutual distance L in the longitudinal direction of the engine (FIG. 2), which corresponds to the width of the lower end of the connecting rod, whereby one cylinder from each row is provided. A cylinder pair comprising cylinders is provided with a connecting crankpin 18 on which connecting rods can be mounted side by side. Alternatively, the cylinders may be arranged without any longitudinal separation, with one connecting rod having a fork-shaped lower end gripping around the lower end of the other connecting rod. However, this has the disadvantage that the engine has two different types of connecting rods. The journal 19 of the crankshaft is supported by the main bearing of the bed plate 20.

【0018】シリンダフレーム7は、シリンダ対に共通
であり、掃気受け部からの空気が供給される状態を保
つ。ピストンがシリンダライナーの下端にて列の掃気ポ
ート21を露出させたとき、空気はシリンダ2内に流入
することができる。クロスヘッドエンジンは、例えば、
60乃至400rpmの範囲の比較的低速度の2行程ユ
ニフロー掃気エンジンである。シリンダボアは、例え
ば、25乃至100cmの範囲とすることができる。
The cylinder frame 7 is common to a pair of cylinders, and keeps a state in which air is supplied from a scavenging receiving section. When the piston exposes the row of scavenging ports 21 at the lower end of the cylinder liner, air can flow into the cylinder 2. Crosshead engines, for example,
A relatively low speed two-stroke uniflow scavenging engine in the range of 60 to 400 rpm. The cylinder bore can range, for example, from 25 to 100 cm.

【0019】シリンダ・フレームは、エンジン・フレー
ム・ボックス21´の頂部に配置されて、支えボルト2
2によってベット・プレート20の上にエンジン・フレ
ームと共に取り付けられている。図2から最も明確に理
解し得るように、フレーム箱21´は、各対のシリンダ
の間にて横断方向強化材すなわち、壁23により仕切ら
れている。垂直の案内面24はこの壁に取り付けられ
て、垂直ストラッツ25によりその外方に面する後部に
て強化されている。関係したストラッツを有する案内面
は、エンジンフレーム箱の高さの全体に沿って伸長して
いる。
The cylinder frame is located on top of the engine frame box 21 'and has support bolts 2
2 mounted on the bed plate 20 together with the engine frame. As can be seen most clearly from FIG. 2, the frame box 21 'is separated by a transverse reinforcement or wall 23 between each pair of cylinders. A vertical guide surface 24 is mounted on this wall and reinforced at its outward facing rear by vertical struts 25. The guide surface with the associated struts extends along the entire height of the engine frame box.

【0020】図2には、ピストンロッド15上における
底部フランジに対するクロスヘッドの取り付け面26が
図示されている。図示した実施の形態において、取り付
け面26は、クロスヘッドピン27の上に配置され、該
クロスヘッドピンは、連接ロッドの上端28にてクロス
ヘッド軸受内に配置されている。これと代替的に、ピス
トンロッド上に軸受部分を有し、連接ロッド上にピンを
有するクロスヘッドを形成することも可能である。
FIG. 2 shows the crosshead mounting surface 26 for the bottom flange on the piston rod 15. In the embodiment shown, the mounting surface 26 is located on a crosshead pin 27, which is located in the crosshead bearing at the upper end 28 of the connecting rod. Alternatively, it is possible to form a crosshead having a bearing part on the piston rod and a pin on the connecting rod.

【0021】クロスヘッドピン27は、その両端にクロ
スヘッドシュー29を有し、該クロスヘッドシュー29
は、エンジン横断方向に位置にそれぞれ内方に面する案
内面30及び外方に面する案内面31を支持している。
外方に面する案内面31は、案内面24の上に位置し
て、クロスヘッドエンジンにとって全く従来通りの方法
にて該案内面に沿って摺動することができる。案内面3
1は、案内面と支えボルトとの間にて関係した空間32
内に伸長する。
The crosshead pin 27 has crosshead shoes 29 at both ends thereof.
Support a guide surface 30 facing inward and a guide surface 31 facing outward, respectively, at positions transverse to the engine.
The outwardly facing guide surface 31 is located above the guide surface 24 and can slide along the guide surface in a manner that is entirely conventional for a crosshead engine. Guideway 3
1 is a space 32 associated between the guide surface and the support bolt.
Stretch into.

【0022】内方に面する案内面30は、互いに当接し
て、エンジンの回転中、クロスヘッドがエンジンの高さ
方向に相互に変位されたとき、互いに沿って摺動するこ
とができる。クロスヘッド間の高さの差は、図1に図示
したクランク軸の角度位置にあるときに最大である。案
内面30、31は、垂直な長手方向面内に配置され、該
垂直な長手方向面は、内方に面する案内面の場合、線3
3で示すように、エンジンの長手方向中央面であること
が好ましい。
The inwardly facing guide surfaces 30 can abut each other and slide along one another during rotation of the engine when the crossheads are displaced relative to each other in the height direction of the engine. The height difference between the crossheads is greatest when in the angular position of the crankshaft illustrated in FIG. The guide surfaces 30, 31 are arranged in a vertical longitudinal plane, which in the case of an inwardly facing guide surface, corresponds to line 3
As shown by 3, it is preferably the central plane in the longitudinal direction of the engine.

【0023】図3には、エンジンの外形と共に描いた2
つのシリンダ列A、Bが図示されている。該シリンダ2
は、例えば、ボア50cmとすることができ、エンジン
は、例えば、16のシリンダにより、グリッドに対する
動力を発生させることのできる発電機装置34に対し約
26,000kWの出力を供給することができる。寸法
の比較のため、点線は、同等の出力を有する、シリンダ
ボアが70cmの8シリンダクロスヘッドエンジンの外
形を示す。
FIG. 3 shows a drawing 2 together with the outline of the engine.
Two cylinder rows A, B are shown. The cylinder 2
Can be, for example, a 50 cm bore, and the engine can provide approximately 26,000 kW of power to a generator unit 34 that can generate power to the grid, for example, with 16 cylinders. For dimensional comparison, the dashed line shows the outline of an 8-cylinder crosshead engine with 70 cm cylinder bore and equivalent power.

【0024】簡略化のため、図4に図示した別の実施の
形態の以下の説明は、同一型式の細部について、上述し
たものと同一の参照番号を使用する。クロスヘッドシュ
ー29は、非対称に設計されており、このため、案内面
30は、エンジンの長手方向中心面から横断方向距離s
を有し、クロスヘッドピンの両端にて中央面の両側部に
対してずらしてある。このように、クロスヘッドピンの
一端及び他端における案内面30の中心と、連接ロッド
の上端28におけるクロスヘッド軸受の中心との間の距
離c1、c2は、それぞれ、所望通りに対応させること
ができる。案内面30は、クロスヘッド軸受がクロスヘ
ッドピン上に非対称に配置された場合でさえ、例えば、
距離c1、c2が等しくなるように配置することができ
る。その結果、クロスヘッドピンの両端にて案内面に内
方横断方向への力が均一に分配されることになる。
For simplicity, the following description of the alternative embodiment shown in FIG. 4 uses the same reference numerals as described above for details of the same type. The crosshead shoe 29 is designed to be asymmetric, so that the guide surface 30 has a transverse distance s from the longitudinal center plane of the engine.
, And are shifted with respect to both sides of the center plane at both ends of the crosshead pin. Thus, the distances c1 and c2 between the center of the guide surface 30 at one end and the other end of the crosshead pin and the center of the crosshead bearing at the upper end 28 of the connecting rod, respectively, can correspond as desired. . The guide surface 30 is, for example, even if the crosshead bearings are arranged asymmetrically on the crosshead pins, for example:
They can be arranged so that the distances c1 and c2 are equal. As a result, the inward transverse force is evenly distributed to the guide surfaces at both ends of the crosshead pin.

【0025】図5の概略図には、エンジンサイクル間に
おけるの横断方向案内力間の相対的な大きさが示されて
いる。概略図の左側にある、−180°CAは、クラン
ク軸がクランクピン18がその最下方位置となる角度位
置にあることを示し、また、クランクピンがその頂部位
置に回転される位置である、約0°の角度範囲にて、ピ
ストン14は、圧縮行程を行う。実線で描いた曲線は、
A列シリンダと関係したクロスヘッドに作用する横断方
向力を示し、プラスの値は、外方に向けた力を示す。一
方、破線の曲線bはB列シリンダと関係したクロスヘッ
ド上に作用する対応する力を示し、マイナスの値は、外
方に向けた力を示す。一点鎖点の曲線cは、エンジンフ
レーム箱に作用する発生力、すなわち、案内面24によ
り吸収される力を示す。圧縮行程中、A列内のクロスヘ
ッドに作用する力は比較的小さいが、B列のクロスヘッ
ドに作用する力は比較的大きいことが分かる。膨張行程
の間は、これと逆の状態となる。発生する力は、クロス
ヘッドがクランク軸から大きく離れて該力が大きなトル
ク・アームで作用する、上死点付近(−60°乃至+6
0°)の領域内にて比較的小さく、クロスヘッドがクラ
ンク軸により接近するためにエンジン・フレーム・ボッ
クスへの該力が比較的大きい場合には僅かなトルク・ア
ームで作用する、有利な方向にあることが分かる。
The schematic diagram of FIG. 5 shows the relative magnitude between the transverse guidance forces between engine cycles. On the left side of the schematic, -180 ° CA indicates that the crankshaft is in the angular position where the crankpin 18 is at its lowermost position, and is where the crankpin is rotated to its top position. In an angle range of about 0 °, the piston 14 performs a compression stroke. The curve drawn with a solid line
Indicates the transverse force acting on the crosshead associated with the A-row cylinder, with positive values indicating outward force. On the other hand, the dashed curve b shows the corresponding force acting on the crosshead associated with the row B cylinder, and negative values indicate outward force. A dashed line curve c shows the generated force acting on the engine frame box, that is, the force absorbed by the guide surface 24. It can be seen that during the compression stroke, the forces acting on the crossheads in row A are relatively small, while the forces acting on the crossheads in row B are relatively large. During the expansion stroke, the situation is reversed. The generated force is near top dead center (−60 ° to + 6 °) where the crosshead is far away from the crankshaft and acts on a large torque arm.
0 °), which is advantageous in that it acts with a small torque arm when the force on the engine frame box is relatively large because the crosshead is closer to the crankshaft. It is understood that there is.

【0026】概略図から曲線aは、小さいマイナスの値
のみを示し、曲線bは、小さいプラスの値のみを示し、
このことは、内方に面する案内面30を介して一方のク
ロスヘッドから他方のクロスヘッドに伝達される力は比
較的小さいことを意味する。このように、内方に面する
案内面30は、外方に面する案内面31よりも実質的に
小さい面積を有することができる。
From the schematic diagram, curve a shows only small negative values, curve b shows only small positive values,
This means that the force transmitted from one crosshead to the other via the inwardly facing guide surface 30 is relatively small. Thus, the inward facing guide surface 30 may have a substantially smaller area than the outward facing guide surface 31.

【0027】内方に面する案内面は、上述した以外の形
態にて設計することができる。一方の面は、例えば、上
述したように平坦面とし、他方のクロスヘッドの面は、
平坦面の上を転がるローラにより構成することができ
る。これらの面は、クロスヘッドピン上におけるクロス
ヘッド軸受の偏心状の位置に起因する力の差を補償し得
るようにクロスヘッドピンの両端にて異なる面積を有す
るようにすることが更に可能である。関係した案内シュ
ーを有するクロスヘッドピンの質量を調節し、質量重心
がクロスヘッド軸受の中心と一致するようにすることが
更に可能である。支えボルトは、案内面の外側、又は支
えボルト管内のような、図示した以外の位置とすること
もできる。
The inward facing guide surface can be designed in other forms than those described above. One surface is, for example, a flat surface as described above, and the other crosshead surface is
It can be constituted by a roller rolling on a flat surface. It is further possible that these surfaces have different areas at both ends of the crosshead pin so as to compensate for the difference in force due to the eccentric position of the crosshead bearing on the crosshead pin. It is further possible to adjust the mass of the crosshead pin with the associated guide shoe so that the center of mass coincides with the center of the crosshead bearing. The support bolt may be at a position other than that shown, such as outside the guide surface or within the support bolt tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるクロスヘッドエンジンの断面図で
ある。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a crosshead engine according to the present invention.

【図2】図1の線II−IIに沿った横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.

【図3】図1のエンジンのシリンダの概略図的な平面図
である。
FIG. 3 is a schematic plan view of a cylinder of the engine of FIG. 1;

【図4】本発明の別の実施の形態の図2に対応する断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of another embodiment of the present invention.

【図5】エンジンサイクル中の計算した案内力を示す線
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a calculated guiding force during an engine cycle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 シリンダ 3 平行な長手方向軸線 4 シリンダライナ
ー 5 カバースタッド 6 シリンダフレー
ムの頂部板 7 シリンダフレーム 8 シリンダカバー 9 排気弁 10 アクチュエー
タ装置 11 排気通路 12 連結排気受
け部 13 掃気受け具 14 ピストン 15 ピストンロッド 16 クロスヘッ
ド 17 連接ロッド 18 連結クラン
クピン 19 ジャーナル 20 ベット・プ
レート 21´エンジンフレーム箱 22 支えボルト 23 横断方向強化材/壁 24 垂直案内面 25 垂直ストラッツ 26 取り付け面 27 クロスヘッドピン 28 連接ロッド
の上端 29 クロスヘッドシュー 30 内方に面す
る案内面 31 外方に面する案内面 32 空間 33 線33 C1、C2 案内面の中心とクロスヘッド軸受の中心との
間の距離 A、B シリンダ列
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder 3 Parallel longitudinal axis 4 Cylinder liner 5 Cover stud 6 Top plate of cylinder frame 7 Cylinder frame 8 Cylinder cover 9 Exhaust valve 10 Actuator device 11 Exhaust passage 12 Connected exhaust receiving portion 13 Scavenging receiving device 14 Piston 15 Piston Rod 16 crosshead 17 connecting rod 18 connecting crankpin 19 journal 20 bet plate 21 'engine frame box 22 support bolt 23 transverse reinforcement / wall 24 vertical guide surface 25 vertical struts 26 mounting surface 27 crosshead pin 28 upper end of connecting rod 29 distance a between the centers of the crosshead bearing of the crosshead shoe 30 guide surface 32 space 33 line 33 C 1 facing the guide surface 31 outward facing inwardly, C 2 guide surface, B cylinder Row

フロントページの続き (71)出願人 594140904 Center Syd,161 Stamh olmen,DK−2650 HVIDOVR E,DenmarkContinuation of front page (71) Applicant 594140904 Center Syd, 161 Stamholmen, DK-2650 HVIDOVR E, Denmark

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 相互に平行な長手方向軸線(3)と、ピ
ストンロッドによりクロスヘッド(16)に接続された
ピストン(14)とを有する2列のシリンダを備え、該
クロスヘッド(16)が、エンジン横断方向位置におい
て、案内のために、外方に面する案内面及び内方に面す
る案内面を保持する、クロスヘッドエンジン(1)にお
いて、前記2列(A、B)の隣接するシリンダ(2)の
シリンダ対における、前記内方に面する案内面(30)
が、互いに当接することを特徴とする、クロスヘッドエ
ンジン。
1. A two-row cylinder having a mutually parallel longitudinal axis (3) and a piston (14) connected to a crosshead (16) by a piston rod, said crosshead (16) being provided. In a crosshead engine (1), which holds an outwardly facing guide surface and an inwardly facing guide surface for guidance in a cross-engine position, said two rows (A, B) being adjacent Said inwardly facing guide surface (30) in a cylinder pair of cylinders (2)
However, the crosshead engine is characterized in that it abuts each other.
【請求項2】 請求項1によるクロスヘッドエンジンに
おいて、前記内方に面する案内面(30)が、エンジン
の長手方向中心面(33)上に配置されることを特徴と
する、クロスヘッドエンジン。
2. The crosshead engine according to claim 1, wherein the inwardly facing guide surface (30) is arranged on a longitudinal center plane (33) of the engine. .
【請求項3】 請求項1によるクロスヘッドエンジンに
おいて、前記内方に面する案内面(30)が、クロスヘ
ッドピン(27)の両端部付近に配置され、エンジン横
断方向において、クロスヘッドピンの一端にて、内方に
面する一方の案内面(30)が、一方のクロスヘッドピ
ンに最も近く、クロスヘッドピンの他端にて、該内方に
面する他方の案内面(30)が他方のクロスヘッドピン
に最も近いことを特徴とする、クロスヘッドエンジン。
3. The crosshead engine according to claim 1, wherein said inwardly facing guide surface (30) is located near both ends of the crosshead pin (27), and is located at one end of the crosshead pin in a direction transverse to the engine. One of the inwardly facing guide surfaces (30) is closest to one of the crosshead pins, and the other inwardly facing guide surface (30) is at the other end of the crosshead pin. A crosshead engine that is closest to
【請求項4】 請求項1乃至3の何れか1つによるクロ
スヘッドエンジンにおいて、前記シリンダ対のうちの、
一方のクロスヘッドが、鋼製の内方に面する案内面(3
0)を有し、他方のクロスヘッドが、ホワイト・メタル
のような軸受材料製の内方に面する案内面(30)を有
することを特徴とする、クロスヘッドエンジン。
4. A crosshead engine according to claim 1, wherein said cylinder pair comprises:
One crosshead has a steel inward facing guideway (3
0), the other crosshead having an inwardly facing guide surface (30) made of a bearing material such as white metal.
【請求項5】 請求項1乃至4の何れか1つによるクロ
スヘッドエンジンにおいて、内方に面する案内面(3
0)の長さが、クランク軸が1回転する間、エンジンの
高さ方向に、シリンダ対のクロスヘッド(16)内の中
心線間の高さの最大差の少なくとも2倍であることを特
徴とする、クロスヘッドエンジン。
5. The crosshead engine according to claim 1, wherein the guide surface faces inward.
0) The length is at least twice the maximum difference in height between the center lines in the crosshead (16) of the cylinder pair in the height direction of the engine during one revolution of the crankshaft. And a crosshead engine.
【請求項6】 請求項1乃至5の何れか1つによるクロ
スヘッドエンジンにおいて、シリンダ対の連接ロッド
(17)が連結クランクピン(18)上に軸支されるこ
とを特徴とする、クロスヘッドエンジン。
6. A crosshead engine according to claim 1, wherein the connecting rod (17) of the pair of cylinders is pivotally supported on a connecting crankpin (18). engine.
【請求項7】 請求項1乃至6の何れか1つによるクロ
スヘッドエンジンにおいて、シリンダ対のクロスヘッド
(16)が、クランクピン(18)がその最上方位置に
あるとき、同一の高さに配置されることを特徴とする、
クロスヘッドエンジン。
7. A crosshead engine according to claim 1, wherein the crossheads (16) of the cylinder pairs are at the same height when the crankpin (18) is at its uppermost position. Characterized by being arranged,
Crosshead engine.
【請求項8】 請求項1乃至7の何れか1つによるクロ
スヘッドエンジンにおいて、前記シリンダ対の内方に面
する案内面(30)が、エンジン・フレーム・ボックス
(21´)内にて移動しないように取り付けられた案内
面(24)に沿って摺動する外方に面する案内面(3
1)よりも実質的に小さい面積を有することを特徴とす
る、クロスヘッドエンジン。
8. A crosshead engine according to claim 1, wherein an inwardly facing guide surface (30) of said pair of cylinders moves within an engine frame box (21 '). Outwardly facing guide surface (3) that slides along a non-mounted guide surface (24).
A crosshead engine having an area substantially smaller than 1).
【請求項9】 請求項8によるクロスヘッドエンジンに
おいて、外方に面する案内面(31)の各々が、関係し
た案内面(24)とその内側に配置された支えボルト
(22)との間に一部分、配置されることを特徴とす
る、クロスヘッドエンジン。
9. A crosshead engine according to claim 8, wherein each of the outwardly facing guide surfaces (31) is between an associated guide surface (24) and a support bolt (22) arranged inside it. A crosshead engine, wherein the crosshead engine is partially disposed in the engine.
【請求項10】 請求項1乃至9の何れか1つによるク
ロスヘッドエンジンにおいて、シリンダ対が、連結シリ
ンダフレーム(7)を有することを特徴とする、クロス
ヘッドエンジン。
10. A crosshead engine according to claim 1, wherein the pair of cylinders has a connecting cylinder frame (7).
【請求項11】 請求項1乃至10の何れか1つによる
クロスヘッドエンジン(1)において、発電機(34)
と駆動接続状態にあることを特徴とする、クロスヘッド
エンジン。
11. A crosshead engine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the generator (34).
A crosshead engine, wherein the crosshead engine is in a drive connection state.
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