PL73562B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest wal korbowy do silników spalinowych Diesla, skladaja- cy sie przynajmniej z dwóch czesci, z których kaz¬ da zawiera przynajmniej jedno wykorbienie i które polaczone sa ze soba za pomoca zlacza wcisko¬ wego.Znane sa z literatury patentowej waly korbo¬ we do silników spalinowych, których wykorbienia wykonywane sa za pomoca kucia lub sposobem odlewniczym i które laczone sa ze soba za pomo¬ ca czopów wtlaczanych na wcisk skurczowy w osiowym wyzlobieniu otworów wykonanych w ra¬ mionach korby.Wada znanych walów korbowych jest to, ze sily drgajace, które powstaja w czasie dzialania silnika spalinowego powoduja zmiane czasu otwarcia 1 zamkniecia zaworów, przy czym praca mechaniz¬ mu rozrzadu jest bardzo halasliwa i nierówno¬ mierna.Celem wynalazku Jest unikniecie tych wad i wy¬ konanie takiego walu korbowego, w którym zape¬ wniona bylaby mozliwie najwieksza sztywnosc i w przypadku stosowania duzych walów, latwosc Ich montazu, Aby osiagnac ten cel postanowiono zgodnie z wynalazkiem wykonac wal korbowy przeznaczony dla silników spalinowych o duzej mocy, który skla¬ da sie z przynajmniej dwóch czesci, przy czym przynajmniej jedna z tych czesci jest wykorbie¬ nie, a jeden czop przechodzilby wspólosiowo w sto¬ lo 15 20 25 sunku do walu korbowego osadzonego na glównych lozyskach i w kierunku przeciwleglego czopu dru¬ giej czesci oraz polaczenia z czopem za pomoca zewnetrznego pierscienia przystosowanego do za¬ cisku na zewnetrznej powierzchni dwu czopów, na¬ tomiast zewnetrzna powierzchnia danego pierscie¬ nia tworzy glowy czop dla walu korbowego po je¬ go koncowym zamontowaniu.W wale korbowym wykonanym zgodnie z niniej¬ szym wynalazkiem dlugosc dolnej granicy suwu tloka nie jest wazna, poniewaz naprezenia skurczo¬ we powstaja tylko w pierscieniu i czopach wystaja¬ cych z ramion walu korbowego, lecz nie w sa¬ mych ramionach.Wal korbowy wykonany zgodnie z wynalazkiem posiada stosunkowo lekka konstrukcje i w wyni¬ ku tego niski moment bezwladnosci w porówna¬ niu ze znanymi walami korbowymi, w których polaczenie czopów wykonywane jest za pomoca skurczowych wcisków tulei w wale korbowym.Ze wzgledu na to, ze stosownie do czopu mozna wykonac glówne czopowe lozysko o duzej srednicy, to dlugosc tego lozyska moze, byc znacznuie skró¬ cona wedlug wyboru, co moze byc korzystne przy budowie silników o ukladzie V, a nastepnie i calej dlugosci walu korbowego oraz silnika. Uklady ta¬ kie sa korzystne równiez z tego powodu, ze ulat¬ wione sa mozliwosci wiercenia dlugich otworów.Przy zaciskowych polaczeniach zawierajacych czop i otwór w pierscieniu o malej srednicy, po-73 562 laczenia naciskowe wedlug wynalazku dokonywane *a pr&nientowo przy zastosowanym stozkowym na¬ chyleniu.W przypadku utworzenia zewnetrznego gnacego mementu przeciwkierunfcowego, który moze byc utworzony za pomoca ukladów promieniowych po- lac»onego nacisku, nastepuje zmniejszenie momen- jfa gnacego aa (pomoca s8 osiowych.Powierzchnie spiskowe zgodnie z wynalazkiem J^**aitawane sa za pomoca jednego lub wiecej ob- #64ówyda lab caaCci&wo obwodowych wystepów I odpowiednich rowków posiadajacych trójkatny prztórój. Boki wy^ep6w i rowków utworzone sa * *»&&^ powierzchniach, w których poiaesenie *$cj*fe0wcmiedzy czopami i pierscie¬ ni^ i osiowy uklad.¦/^ESEttgp^- i rowki moga byc * u&sztahowane w for^ n*4e jednego lub kilku skrótów sruby, dzieki czemu mtstórwe le«t atmymmfa stosynkowo * duzej ilosci pochylonych powier5tehnt które posiadaja równiez 3^ mo*na stonowac ró- 1W^^ wysokosci i zagli;- Id^ lub przeswicie rnied/.y ptolci«fklcm i ^o^nl. 3P^^ wynalazku z ma- tcrialu b.wy^atym gatuólcu w stos inku do walu ^ jest uwidoczniony w przy- fclidfcitf^ WykoiliiOtó na..ryaunku, na którym fig. 1 pftedstawia czesc przekroju pierwszego ukladu za- ekk^w^o po^cionia miedzy dwoma wykorbienia- mi WttlU korbowego, fig. 2 — czesciowy widok osi W pm^kf&&fi&i skali przedstawiajacy polaczenie niladzy #6w»ym lozyskowym pierscieniom i clo- p^^ *kumwedlug fig 1, fig. 3a, Sbl 3fc pfzeditowi&la osie czesciowych elewacji, fctóft wylaezttic w schematyczny spasób przedsta- wiftla dwa zaclnkowc polaczenia miedzy czopem i piekleniem wykonane wedlug wynalazku, \;tfe:-4*f 4b i 4c przedstawiaja wykresy ilustrujace pe-ow)^^ które moment gnacy powo¬ duje na kfczdym z trzech polaczen zaciskowych urwWocwibor^ych .At fig. », ffrg, 5 przedstawia przekrój OlrioWy przez dalszy uklad zaciskowego polaczenia wykoi*ftru*go zgodnie z wynalazkiem, fig. 6 przed- Hawia e*e&eiowy widok w powiekszonej skali czo- |}ttwp(^D2e(#u zaefaikowym, wykonanym wedlug wynalazku i fig. 7 przedstawia czesciowy widok w berd«iej powiekszonej skali dalszego ukladu zacisku esopa. Wftl korbowy do duiego okretowego Diesla l*wd8itfW4wy na flg. 112 tylko w czesci skladacie z fcttku wykorbien, któr« polaczone sa parami za pólnoca naciskowych polaczen, miedzy wystepami oaiowyml czopów, umiejizczonych na ramionach wykorbien i zewnetrznym pierscieniu.Kaz4« wykorbienie, które moze byc wykonane za pomoca kucia lub odlewu zawiera dwa ramiona 1 ,i jedna laczaca korbe czopu 2. Cylkidryczny czop S wy§tajacy na zewnatrz kazdego wykorbione¬ go ramienia 1 jeBt wspólosiowy w stosunku do linii srodkowe] zakonczenia walu korkowego, W pobli¬ zu swego wolnego zakonczenia kazdy czop 3 prze¬ widziany jest z krótkim gwintem 4 i 5, przy czym 10 w bezposredniej bliskosci promieniowego naroza miedzy czopem a wspóldzialajacym ramieniem kor¬ bowego walu 1 czop ten posiada gwint fi i 7 o od¬ powiednio wiekszej srednicy.Miedzy tymi gwintami czop posiada gladka srod¬ kowa powierzchnie 8. Gwity 4 i 5 sa pod wzgle¬ dem srednicy i skoku identyczne z wyjatkiem tego, ze posiadaja przeciwne kierunki skretu, przy czym podobnie sa wykonane gwinty 6 i 7.Dwa gwinty 4 i 6 lub 5 i 7 na kazdym czopie posiadaja te same kierunki skretu.W zakonczeniu korbowego walu dwa czopy 3 na kazdej parze przyleglych gwintowych wykorbien 1 i 2 polaczone fia z pierscieniem 9 za pomoca po¬ laczenia skurczowego, który to pierscien zamyka kazde zakonczenie korbowego walu za pomoca we¬ wnetrznych gwintów 10 i 11 przylegajacych do gwintów 4 i 5 na czopach3. t Miedzy wewnetrznym gwintem 10 i 13 i gwin- 23 tein 11 i 14 otw6r pierscienia 9 posiada gladka po¬ wierzchnie 15, odpowiadajaca swym wymiarem gladkiej powierzchni 8 czopu 3.Wszystkie odcinki powierzchni czopów 3 laczace sie z pier&cieniem 9 razem ' gwintami sa obrabia- 75 ne z pewnym tolerancyjnym powiekszeniem w sto¬ sunku do wewnetrznej przeciwleglej powierzchni pierscienia, w wyniku czego nastepuje podczas skurczu nagrzanej tulei gwaltowny zacisk w celu wytworzenia polaczenia czesci zaciskajacej i za- 30 ciskanej.Polaczenie skurczowe moze byc dokonywane al¬ bo za pomoca podgrzewania zewnetrznego pierscie¬ nia 9 przed dokonaniem operacji montazowej, albo tez za pomoca chlodzenia czopów 3. 3$ Dokonanie montazu dwu nagwintowanych wa¬ lów korbowych uwidocznionych na fig. 1 za po¬ moca pierscienia 9 przez polaczenie skurczowe mo¬ ze byc wykonane za pomoca przyrzadu, posiadaja¬ cego dwa srubowe .suporty, które przystosowane sa 40 do polaczenia dwu srub w prawidlowo ustawio¬ nym polozeniu katowym jeden w stosunku do dru¬ giego.Przynajmniej jeden za srubowych suportów umie¬ szczony jest wzdluznie, w sposób taki, ze wykorbie- nia poczatkowo umieszczone sa przy wzajemnej odleglosci miedzy zakonczeniami dociskanych czo¬ pów 3, które sa wieksze w stosunku do szerokosci pierscienia 9.M Podgrzany pierscien jest nastepnie dopasowany do uchwytu miedzy dwoma czopami 3 i srubo¬ wymi suportami przy wykorbieniach, które sa kie¬ rowane jeden ku drugiemu az do miejsca gdy gwinty 10, 11, 13 i 14 znajdujace sie na pierscieniu 55 polacza sie z odpowiednimi gwintami 6, 7, 4 I 5, znajdujacymi sie na czopach 3.Podczas dalszego osiowego przesuwania wykor¬ bien w kierunku jedno ku drugiemu, jest jedno-* czesnie obracany pierscien w zaleznosci od doko- oo nywanego przesuwania az do momentu, gdy gwin¬ ty zostana ze soba calkowicie polaczone w sposób uwidoczniony na fig. 2. Stwierdzono przy tym, ze gwinty na czopach i w pierscieniu winny miec na¬ ciecia umieszczone na wewnetrznych koncach pod 65 katem jeden w stosunku do drugiego, które odoo- 45¦S ..." wiadaja dobranemu katowi miedzy dwoma wykor- bieniami w stanie; sprzegnietym. Na fig. 3 i 4 przed¬ stawiono w sposób schematyczny wyzej omówio¬ ne zalety uzyskane dzieki wynalazkowi'w stosunku do wartosci bezwzglednej przy nacisku krawedzi, w sposób taki, ze utworzone jest tak zwane maksy¬ malne polaczenie zaciskowe, kióre ma miejsce mie¬ dzy czopami i zewnetrznym saczacym na skurcz pierscieniem dla przypadku, gdy polaczenie jest poddawane momentowi gnacemu wzdluz plaszczyz¬ ny laczacej linie srodkowa wykorbienia. Na fig. 3 uwidocznione jest polaczenie zaciskowe miedzy gladkim czopem 16 i zewnetrzyrn pierscieniem 17, który posiadp odpowiednio gladki otwór przysto¬ sowany do polaczenia zaciskowego. Przy przekazy¬ waniu momentu gnacego z pierscienia 17 na czop 16 w kierunku uwidocznionym strzalka 18 na fig. 4 wymienione polaczenie dociskowe miedzy piers- . cieniem i czopem jest zmienione wzdluz powierz¬ chni polaczenia zaciskowego w sposób uwidocznic ny na fig. 4a.W przypadku gdy moment gnacy o tej samej wielkosci Jest przekazywany miedzy gladka po¬ wierzchnia 19 i wewnetrzna gtadka powierzchnia pierscienia 20, w sposób uwidoczniony na fig. 3b, która posiada w zasadzie taka sama powierzchnie polaczenia zaciskowego i która okreslona jest przez wielkosc momentu gnacego, lecz która posiada wieksza srednice i odpowiednio krótsza dlugosc, przy czym przesuw odpowiedniego polaczenia do¬ ciskowego jest taki, jak to uwidoczniono na fig. 4b, to jest taki, ze docisk krawedzi jest powiekszony w granicach dopuszczalne] wartosci. Na fig. 3c i odpowiedniej do niej fig. 4c przedstawiono iden¬ tyczny pod wzgledem rysunkowym uklad, który jest wykreslony z tolerancja wedlug wynalazku.Na fig. 3c gwint laczacy miedzy pierscieniem i czopami uwidocznionymi na fig. 1 i 2 przedsta¬ wiony na czopie 21, który laczy sie z przyleglym czopem za pomoca cylindrycznej powierzchni 22, ao której przylegaja dwie powierzchnie stozkowe 23 i 24 polaczone z odpowiednimi powierzchniami zewnetrznego zaciskowego pierscienia 25.Polaczone sily 26 i 27 w dwu zukosowanych za¬ ciskowych powierzchniach sa czesciowo prosto¬ padle do powierzchni uwidocznionych na fig. 3c, to Jest kazda sila reakcyjna posiada poziomy uklad Uh i 27h i uklad pionowy 26V I 27V.Dwa poziome uklady 2Qh i 27h dzialaja w prze¬ ciwleglych kierunkach stosownie do ich momentów ramion gnacych i srednicy czopu 21, przy czym moment, który dziala w tym samym kierunku co i moment wytworzony przez uklad promieniowy, powoduje to, ze czesc zewnetrznego gnacego mo¬ mentu 18 Jest stlumiona na skutek dzialania sil scinajacych w polaczeniu.Przy zastosowaniu innych wymiarów, to Jest zgodnie z fig. 3b wielkosc reakcji promienia majaca miejsce miedzy czopem i pierscieniem winna byc odpowiednio zredukowana w sposób uwidocznio¬ ny na fig. 4c.Przy polaczonych powierzchniach 23 1 24 nachy¬ lenia stozkowe uwidocznione na fig. 3c przystoso¬ wane sa do ksztaltu gwintów uwidocznionych na 5 562 fig. 2 o kacie wierzcholkowym 60° za pomoca których promien tworzrry polaczenie dociskowe otrzymuje tylko okolo poh;wy calkowitego nacisku polaczeniowego. 6 Podobnie do fig. 3 na fig. 5 udoskonalony uklad wciskowego polaczenia moze byc zastosowany do wykorbionego walu wykonanego wedlug niniejszego wynalazku.Na fig. 5 przedstawiono jeden z dwóch zaciska¬ lo nych czopów 28 stopniowanych stosownie do cylin- ?drycznego srodkowego odcinka 28 i dwóch konco¬ wych odcinków 20 i 31 z których jeden posiada mniejsza a drugi odpowiednio wieksza srednice.Odcinki powierzchni zaciskowych miedzy czo- j 5 pcm 28 i zewnetrznym pierscieniem 32, które sa uksztaltowane stosownie do osiowycyh zlacz, skla¬ daja sie w tym przypadku z dwóch pierscieniowych zgrubien miedzy stopniowanymi odcinkami 29, 30 i 31. 20 Na fig. 6 uwidoczniono zakonczenie zaciskowego czopu 33, który jest ulepszony w stosunku do czo¬ pu uwidocznionego na fig. 1 i 2 z tego wzgledu, ze ukosne odcinkowe powierzchnie nie sa uformowa¬ ne w ksztalcie ciaglego gwintu lecz w ksztalcie 25 oddzielnych obwodowych wystepów lub zeber 84 posiadajacych na zewnatrz na calym obwodzie Jed¬ nakowy przekrój, podobnie jest jak gwint na czo¬ pie 3. Zewnetrzny zaciskowy pierscien n^uwidocz¬ niony na fig. 6 jest uformowany wewnatrz stosow¬ no nie do obwodowych rowków wykonanych na czo¬ pie. Uklad przeznaczony do zastosowania wedlug fig. 6 jest taki, ze najwyzsze polozenie zeber 34 winno byc tak zanizone, aby mozliwe bylo pod wplywem nacisku bez przeszkód wprowadzic czop 31 33 wzdluz osi do podgrzanego pierscienia lub tez ochlodzonego czopu. Odpowiednio niskie wysokosci, które posiadaja zebra i odpowiednie wyzlobienia w pierscieniu sa kompensowane na skutek tego, ze stosunkowo na krótkiej dlugosci wykonana jest *o duza ilosc zebrowanych grzbietów i wyzlobien.Podczas, gdy na fig. 6 uwidocznione grzbiety 34 posiadaja profile ostre, to na fig. 7 uwidoczniony jest uklad, w którym na czopie 35 utworzono rzad nieprzerwanych wyzlobien 36, posiadajacych za- 49 okraglone spody i stosunkowo ostre krawedzie gór¬ ne w miejscu laczenia sie ze soba dwóch wyzlo¬ bien.Zebrowane grzbiety moga byc wedlug zyczenia równiez zaokraglone. Mozna równiez zauwazyc z 50 fig. 1 jak wykonane jest wedlug wynalazku po¬ laczenie zaciskowe miedzy dwoma laczacymi sie gwintami za pomoca zewnetrznego pierscienia, przy którym mozliwe jest spowodowanie usunie¬ cia pewnej ilosci materialu z wykorbionych walów w 1, przy skierowanym ku wnetrzu narozniku 37, po¬ niewaz w tej strofie wykorbien nie ma wewnetrz¬ nych naprezen, które sa przystosowane do sil zaci¬ skowych, podobnie jafk w poprzednio wykonanych konstrukcjach, w których polaczenia czopów sa 60 dokonywane za pomoca wcisku na goraco do ra¬ mienia korby.Polaczenie korby 2 moze byc równiez wykona¬ ne za pomoca stosunkowo duzych wewnetrznych otworów 38, które moga byc wykorzystane w celu73 562 calkowitego lub czesciowego wywazenia korby.Przyklady ksztaltu ukosnych odcinków i zacisko¬ wych przestrzeni omówionych wyzej lacznic z rysunkami moga byc zmodyfikowane i zmienione w kilku odmianach w zakresie niniejszego wynalaz¬ ku. Czopy i otwory pierscieni zaciskowych wedlug wynalazku przyjete sa jako cylindryczne we wszy¬ stkich ukladach, przy czym moga one byc równiez wykonane przy zachowaniu minimalnych stozków, które ulatwiaja oddzielenie polaczen za pomoca oleju, przy którym ciekly olej przez otwory w kor¬ bie wciskany jest przy zastosowaniu wysokiego cis¬ nienia, miedzy powierzchnie czopów i pierscienia. PL PL

Claims (10)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wal korbowy do silnika Diesla, znamienny tym, ze sklada sie z korbowego ramienia (1) i korby (2), które two¬ rza wykorbienie oraz czopów (3), wystajacych wspólosiowo, w stosunku do glównych lozysk walu korbowego, w kierun¬ ku przednim i tylnym, z których kazdy polaczony jest z przeciwleglym czopem przylegajacego kcrbowego ramienia za pomoca zewnetrznego pierscienia (9), przystosowanego do wcisku na zewnetrzne powierzchnie d«vu czopów, przy czym zewnetrzna powierzchnia kazdego p.erscienia tworzy glówne lozysko dla walu korbowego po jego koncowym zmontowaniu.

2. Wal korbowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze przeciwlegle polaczenia lub powierzchnie wciskowe czopów 20 25 (3) i pierscienia (9) posiadaja przynajmniej jedna pare po¬ wierzchniowych odcinków utworzonych pod pewnym ka¬ tem w stosunku do powierzchni wzdluz osi

3. Wal korbowy wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze powierzchnie wciskowe (29, 30 i 31) sa stopniowane w pobli¬ zu zakonczenia czopu (28).

4. Wal korbowy wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze powierzchnie wciskowe sa uksztaltowane z jednym lub wie¬ cej obwodowymi lub czesciowo obwodowymi wystepami i przylegajacymi wyzlobieniami, posiadajacymi w przekroju trójkatne ksztalty.

5. Wal korbowy wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze kat wierzcholkowy przekroju trójkata równa sie w przyblizeniu 60°.

6. Wal korbowy wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze profile wglebien czopu sa pólokragle.

7. 1. Wal korbowy wedlug zastrz. 4, znamienny rym, ze wy¬ stepy i wglebienia posiadaja ksztalty w formie jednego lub kilku obwodów gwintu (4, 5, 6, 7,10,11,13,14).

8. Wal korbowy wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze gwinty uksztaltowane sa w poblizu wewnetrznego i ze¬ wnetrznego zakonczenia kazdego czopu (3).

9. Wal korbowy wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze zaglebienia wyzlobien sa mniejsze w stosunku do przeswi¬ tów miedzy pierscieniem i czopami podczas wciskania pierscienia (9).

10. Wal korbowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pierscien (9) jest wykonany z materialu posiadajacego wyz¬ sza jakosc w stosunku do materialu, z którego wykonane sa czopy. FI6.173 562 FIG. Z mm* ) wzmm Y//AWA f7/ FIG. 3 6 1 -~y& i a U FIG.4 u JA /76 7 czytelnia] i Ur** Patart^: hWUI mwM"; ni II Li«9*e| PL PL