SK283959B6 - Zariadenie na tlmenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom piestov - Google Patents

Abstract

Zariadenie na tlmenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom piestov určené na obmedzovanie amplitúdy torzných vibrácií prenášaných medzi hlavným hriadeľom motora a pomocnými mechanizmami, ako sú palivové vstrekovacie čerpadlo, rozvodové zariadenie a olejové alebo vodné čerpadlo, poháňaných prostredníctvom ohybných hriadeľov. Tlmič (3) vibrácií hlavného hriadeľa (4) je uložený na hlavnom hriadeli (4) v blízkosti oblasti (5) odberu výkonu a súčasne je na spojke (7) vstrekovacieho čerpadla uložený prídavný tlmič (6) zladený s tlmičom (3) vibrácií hlavného hriadeľa (4). Ozubené olejové čerpadlo (1) má ozubenie so šikmými zubami. Ako tlmič (3) vibrácií hlavného hriadeľa je použitý známy viskózny tlmič, zatiaľ čo ako prídavný tlmič (6) na spojke (7) vstrekovacieho čerpadla je použitý známy trecí tlmič. Konštrukcia zariadenia na tlmenie torzných vibrácií podľa vynálezu umožňuje obmedziť deštruktívne účinky torzných vibrácií na pohon vstrekovacieho palivového čerpadla a ďalších mechanizmov motora.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka zariadenia na tlmenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom piestov, určené na obmedzenie amplitúdy torzných kmitov prenášaných medzi hlavným hriadeľom motora a pomocnými mechanizmami, ako sú palivové vstrekovacie čerpadlo, rozvodové ústrojenstvo a olejové alebo vodné čerpadlo, poháňanými prostredníctvom ohybných hriadeľov.

Doterajší stav techniky

Sú známe konštrukcie, ktorých úlohou je obmedzenie vibrácií na hnacom hriadeli naftovej motorovej jednotky, ktoré zaisťujú obmedzovanie torzných kmitov na hnacom hriadeli týchto jednotiek. Na ten účel sú využívané vhodné materiály alebo je zvyšovaná tuhosť konštrukcie motora použitím viacstupňovcho čelného ozubeného súkolesia namiesto kužeľových súkolesí, pričom v známych konštrukciách sú tiež používané ohybné hriadele. Príkladom takého riešenia môže byť umiestnenie viskózneho torzného tlmiča kmitov na hlavný hriadeľ motora na strane prenosu krútiaceho momentu na pomocné mechanizmy. Ďalšie uskutočnenie je využité v známom riešení používajúcom ohybné hriadele na prenášanie pohybu na pomocný mechanizmus. Toto riešenie používa na hnacom hriadeli vstrekovacieho čerpadla ozubenú spojku s plastovou objímkou v spolupráci s mazacím olejom tlmiacim dostatočne účinne chvenie na tomto hriadeli.

Je tiež známe riešenie, pri ktorom, posudzované z hľadiska kompletne vybaveného motora, sú torzné vibrácie obmedzované prostredníctvom viac než jednej tlmiacej jednotky. Ako príklad môže tu byť uvedené riešenie známe z amerického patentu č. 4 955 833, kde sú torzné kmity prenášané z motorového hriadeľa ku lodnej skrutke obmedzované použitím tlmiča tvoreného elastomérnou objímkou, pričom tento tlmič zaberá s prstencovým tlmičom vyrobeným tiež z elastomémeho materiálu. Známe riešenia usilujú o obmedzenie torzných kmitov v oblasti ich vzniku, čo je iste efektívne, ale v prípade sofistikovanej konštrukcie, akou je nepochybne naftový motor s vratne sa pohybujúcimi piestami, kde sú nutné prídavné zariadenia na pohon palivového vstrekovacieho čerpadla, rozvodového ústrojenstva a olejového alebo vodného čerpadla prostredníctvom ohybných hriadeľov, neumožňujú tieto riešenia lokalizovať všetky zdroje generovania a zosilňovania uvedených vibrácií a úspešne na ne pôsobiť. Najdôležitejším z pomocných mechanizmov v takom motore, rozhodujúcom o jeho spoľahlivosti, je pohon vstrekovacieho palivového čerpadla a hlavne potom životnosť jeho poháňacieho ozubeného súkolesia. Práve torzné vibrácie v pohonnom systéme sú častou príčinou prenosu ničivých účinkov, pričom zdrojom generujúcim tieto vibrácie a ich zosilnenie je jednak hlavný hnací hriadeľ a ďalej hnací systém olejového čerpadla a svoj vplyv má tiež činnosť ostatných pomocných mechanizmov.

Podstata vynálezu

Cieľom vynálezu je obmedzovanie torzných vibrácií zvlášť hnacieho hriadeľa motora, ktoré však súčasne predstavuje minimálne zmeny v konštrukcii tohto motora. Základným predpokladom na predložené riešenie je stanovenie účinku lokalizovaných zdrojov generovania a zosilňo vania týchto vibrácií na základné konštrukčné prvky motora.

Podstatou zariadenia na tlmenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom podľa predloženého vynálezu je, žc tlmič vibrácií hlavného hriadeľa je usporiadaný na tomto hriadeli blízko oblasti odberu výkonu a súčasne je na spojke vstrekovacieho čerpadla upravený ďalší tlmič, zladený s tlmičom vibrácií hlavného hriadeľa. Pre predložené riešenie je tiež charakteristická skutočnosť, že viacsegmentové ozubené olejové čerpadlo je vybavené ozubením so šikmými zubami. Na hlavný hriadeľ motora je pripevnený známy viskózny tlmič a známy trecí tlmič je pripevnený na spojke vstrekovacieho čerpadla.

Takéto riešenie tlmiaceho zariadenia torzných vibrácii na motorovom riadiacom systéme umožňuje účinne obmedziť deštruktívne účinky torzných vibrácií na poháňací prevod vstrekovacieho čerpadla a na ďalšie mechanizmy. Torzný tlmič vibrácií hlavného hriadeľa namontovaný na tomto hriadeli v blízkosti oblasti odberu výkonu je umiestnený tak, aby zodpovedajúce harmonické torzné vibrácie mali najnižšiu hodnotu na ceste prenosu energie z hlavného hriadeľa na pomocné mechanizmy. To dovoľuje vylúčiť potrebu pripevniť v tejto oblasti ďalší torzný tlmič kmitov. Interakcia torzných vibrácií z ďalších zdrojov, ktorá je súčtom tlakových pulzov prichádzajúcich z jednotlivých segmentov ozubeného olejového čerpadla, bola odstránená jednak použitím uvedeného riešenia podľa vynálezu a tiež použitím ozubených kolies so šikmými zubami, namiesto súkolesí s priamymi zubami, dosiaľ používaných v uvedených čerpadlách. Ďalším základným prvkom zariadenia podľa vynálezu je ďalší tlmič pripevnený na spojku vstrekovacieho čerpadla, pričom tento tlmič je zladený s tlmičom hlavného hriadeľa, ktorého torzné vibrácie obmedzuje. Táto spolupráca jc výsledkom podielu na rozvedení týchto vibrácií - ohybný hriadeľ prepojuje cez ozubený prevod s hnacím hriadeľom uvedeného palivového vstrekovacieho čerpadla.

To ukazuje, že konštrukčná jednotka upravená týmto spôsobom, umožňuje tlmenie torzných vibrácii v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom piesta, čo dovoľuje zvýšiť výkon motora asi o 20 % bez nutnosti zväčšiť jeho celkové rozmery a pevnostné parametre. Je možné poukázať na to, že dôležitým výsledkom vynálezu je zníženie početnosti opráv vyplývajúce hlavne z predĺženia času bezporuchovej prevádzky poháňacieho prevodu vstrekovacieho čerpadla.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Uskutočnenie predmetu vynálezu je znázornené na obrázku, na ktorom obr. 1 ukazuje na motore schematické usporiadanie jednotlivých základných prvkov zariadenia na tlmenie torzných vibrácii v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Tlmiace zariadenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom podľa vynálezu je používané na motore, v ktorom je pohon pomocných mechanizmov, ako je palivové vstrekovacie čerpadlo, rozvodné ústrojenstvo a olejové čerpadlo 1 alebo vodné čerpadlo, zaisťovaný pomocou ohybných hriadeľov 2. Mechanizmus olejového čerpadla na tento motor je tvorený viac2 segmentovým ozubeným olejovým čerpadlom 1. Tlmiace zariadenie torzných vibrácií v riadiacom systéme motora je zostavené z troch, na motore vhodne usporiadaných konštrukčných prvkov tohto zariadenia, ktoré zaisťujú bežný účel, ktorým je tlmenie uvedených torzných vibrácií v riadiacom systéme motora. Prvý základný prvok zariadenia podľa predloženého vynálezu je torzný tlmič 3 vibrácií hlavného hriadeľa 4, ktorý je uložený na hriadeli 4 blízko oblasti 5 odberu výkonu. Tlmič 3 vibrácií má byť súčasne umiestnený na hlavnom hriadeli 4 motora v blízkosti oblasti maximálnej amplitúdy týchto torzných vibrácií určeného tvaru. Vo výhodnom uskutočnení vynálezu je ako torzný tlmič 3 vibrácií použitý známy viskózny tlmič. Druhým základným prvkom zariadenia podľa vynálezu je pri viacsegmentovom zubovom olejovom čerpadle 1 použitie ozubenia so šikmými zubami, namiesto dosiaľ používaného ozubenia s priamymi zubami. Tretím základným prvkom zariadenia je ďalší tlmič 6, ktorý je uložený na spojke 7 vstrekovacieho čerpadla a ktorý je zladený s tlmičom 3 vibrácií hlavného hriadeľa 4. V tomto prípade je vo výhodnom uskutočnení vynálezu ako ďalší tlmič 6 použitý známy trecí tlmič. Prvý základný prvok zariadenia podľa vynálezu obmedzuje amplitúdu torzných kmitov hlavného hriadeľa 4 motora v oblasti rozdvojenia 8 pohonov prídavných zariadení motora. Druhý prvok obmedzuje torzné vibrácie spôsobené periodickým sčítaním tlakových pulzov prichádzajúcich z jednotlivých segmentov zubového olejového čerpadla 1.

Tretí prvok znižuje na minimum amplitúdu torzných kmitov vznikajúcich v oblasti rozdvojenia 8 pohonu prídavných motorových zariadení a následne prenášaných prostredníctvom ohybného hriadeľa 2 k hnaciemu hriadeľu 9 pohonu vstrekovacieho čerpadla. Súčinnosť uvedených troch základných konštrukčných prvkov tlmiaceho zariadenia torzných vibrácii podľa vynálezu znižuje na bezpečnú úroveň amplitúdy torzných kmitov v motorovom riadiacom systéme a zvlášť potom v oblasti pohonu vstrekovacieho čerpadla a tak umožňuje dosiahnuť predpokladané pracovné parametre motora.

Claims (3)

1. Zariadenie na tlmenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom piestov, obsahujúcim pomocné mechanizmy, ako je palivové vstrekovacie čerpadlo, rozvodové ústrojenstvo a olejové alebo vodné čerpadlo, poháňané ohybnými hriadeľmi, kde mechanizmus olejového čerpadla je tvorený viacsegmentovým ozubeným olejovým čerpadlom, pričom s prvkami alebo mechanizmami motora sú spojené prostriedky na obmedzovanie v motore vznikajúcich vibrácii, vyznačujúce sa tým, že tlmič (3) vibrácií hlavného hriadeľa (4) je uložený na tomto hlavnom hriadeli (4) v blízkosti oblasti (5) odberu výkonu a súčasne je na spojke (7) vstrekovacieho čerpadla uložený prídavný tlmič (6), zladený s tlmičom (3) vibrácií hlavného hriadeľa (4) a ozubené olejové čerpadlo (Ί) je vybavené ozubením, ktoré má šikmé zuby.

2. Zariadenie na tlmenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom piestov podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, žc na hlavnom hriadeli (4) motora je ako tlmič vibrácií (3) hlavného hriadeľa (4) uložený známy viskózny tlmič.

3. Zariadenie na tlmenie torzných vibrácií v riadiacom systéme naftového motora s vratným pohybom piestov podľa nároku 2, vyznačujúce sa tým, že na spojke (7) vstrekovacieho čerpadla je ako prídavný tlmič (6) uložený známy trecí tlmič.