活塞發動的製造方法

2023-09-23 06:03:20 1

活塞發動的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種活塞發動機，包括氣缸、活塞、連杆和曲軸，活塞與連杆的一端活動連接，曲軸包括主軸段、與主軸段偏心設置的曲柄銷以及連接主軸段和曲柄銷的曲柄臂，曲柄銷相對連杆可旋轉地連接於連杆的另一端，活塞發動機還包括設置於曲柄臂上的噴油裝置，噴油裝置包括朝向氣缸的與活塞配合的內壁噴射潤滑油的噴油孔。根據本實用新型的活塞發動機，可以改善氣缸和活塞之間的潤滑性能。
【專利說明】活塞發動機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及發動機【技術領域】，更具體地，涉及一種活塞發動機。
【背景技術】
[0002]氣缸與活塞均為活塞發動機的熱部件，活塞的表面與高溫高壓的燃氣接觸，經常在高溫環境下工作。活塞的散熱方法主要有:經過活塞環、活塞裙部傳給氣缸的壁面，然後通過外部的冷卻液或者強制冷風冷卻氣缸；從活塞內表面傳給機匣內腔的空氣和潑濺的油霧。發動機工作時，活塞與作為活塞環的漲圈在較高的機械負荷下相對氣缸高速滑動，由於氣缸與活塞、漲圈之間的摩擦副表面溫度較高,現有技術對氣缸的與活塞配合的表面米用潑濺油霧的方式潤滑。
[0003]現有技術的缺點是:採用潑濺油霧的潤滑方式潤滑效果差，易造成氣缸、漲圈及活塞的磨損，從而影響發動機工作的耐久性；活塞表面溫度較高，容易使潤滑油變質甚至炭化，造成漲圈粘結，失去彈性或者使環槽迅速磨損、變形。
實用新型內容
[0004]本實用新型目的在於提供一種活塞發動機，可以改善氣缸和活塞之間的潤滑性倉泛。
[0005]本實用新型提供了一種活塞發動機，包括氣缸、活塞、連杆和曲軸，活塞與連杆的一端活動連接，曲軸包括主軸段、與主軸段偏心設置的曲柄銷以及連接主軸段和曲柄銷的曲柄臂，曲柄銷相對連杆可旋轉地連接於連杆的另一端，活塞發動機還包括設置於曲柄臂上的噴油裝置，噴油裝置包括朝向氣缸的與活塞配合的內壁噴射潤滑油的噴油孔。
[0006]進一步地，曲柄銷內部具有軸向油孔，曲柄臂具有與軸向油孔連通的安裝孔，噴油裝置安裝到安裝孔處，且噴油孔與軸向油孔具有連通狀態。
[0007]進一步地，噴油裝置部分伸入軸向油孔的內部。
[0008]進一步地，噴油裝置包括柱狀殼體，噴油孔設置於柱狀殼體上。
[0009]進一步地，柱狀殼體的外部具有外螺紋，安裝孔的內部具有與外螺紋相配合的內螺紋，噴油裝置通過外螺紋與內螺紋的配合與曲柄臂固定連接。
[0010]進一步地，活塞發動機還包括防止噴油裝置的柱狀殼體鬆動的鎖緊墊片。
[0011]進一步地，柱狀殼體內部具有沿柱狀殼體的軸向設置的通道，通道的第一端與軸向油孔連通，通道的第二端與噴油孔連通。
[0012]進一步地，噴油裝置還包括設置於通道內部的逆止機構，逆止機構包括:閥座，設置於通道內部遠離噴油孔的一端；閥芯，位於柱狀殼體內部並與閥座配合設置；彈簧，設置於通道內部靠近噴油孔的一端，彈簧與閥座分別位於閥芯的兩側，彈簧對閥芯施加朝向閥座方向的力。
[0013]進一步地，通道具有從遠離噴油孔一端向靠近噴油孔的一端依次設置的第一孔、第二孔和第三孔，閥座設置於第一孔內，閥芯可活動地設置於第二孔內，彈簧設置於第三孔內，其中，第三孔與第二孔的交界處形成閥芯的限位部。
[0014]進一步地，通道還具有設置於第三孔和噴油孔之間以連通第三孔與噴油孔的第四孔，第四孔的直徑小於第三孔的直徑且大於噴油孔的直徑。
[0015]進一步地，第三孔的直徑小於閥芯的直徑，且第三孔靠近第二孔的一端的孔壁上設有通油槽，通油槽在第二孔和第三孔的交界處開口。
[0016]進一步地，第三孔包括兩個以上通油槽，兩個以上通油槽沿第三孔的周向分布。
[0017]進一步地，通油槽的截面形狀為曲線、折線或曲線與直線的組合。
[0018]進一步地，通油槽的截面形狀為圓弧，圓弧的中心與第三孔的軸線之間的距離大於等於0.6mm且小於等於1.2mm。
[0019]進一步地，噴油孔的孔口直徑大於等於0.8mm且小於等於1.5mm。
[0020]進一步地，活塞發動機包括多個朝向氣缸的不同位置噴射的噴油裝置。
[0021]進一步地，噴油裝置設置在曲柄臂上遠離曲軸的主軸段的一側。
[0022]根據本實用新型的活塞發動機，具有氣缸、活塞、連杆和曲軸，活塞與連杆的一端活動連接，曲軸包括主軸段、與主軸段偏心設置的曲柄銷以及連接主軸段和曲柄銷的曲柄臂，曲柄銷可旋轉地連接於連杆的另一端，活塞發動機還包括設置於曲柄臂上的噴油裝置，通過該噴油裝置的噴油孔朝向氣缸與活塞配合的內壁噴射潤滑油，因此可以改善氣缸和活塞之間的潤滑性能，改善氣缸和活塞的散熱效果，進一步地，降低氣缸和活塞配合表面的磨損量，延長使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1是根據本實用新型實施例的活塞發動機的局部剖視結構示意圖；
[0025]圖2是根據本實用新型實施例的活塞發動機的噴油裝置的剖視結構示意圖；
[0026]圖3是圖2的A-A向剖視結構示意圖；
[0027]圖4是根據本實用新型替代實施例的活塞發動機的局部剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0029]如圖1所示，本實用新型實施例的活塞發動機包括氣缸1、活塞2、連杆4和曲軸5。活塞2與連杆4的一端活動連接。曲軸5包括主軸段、與主軸段偏心設置的曲柄銷以及連接主軸段和曲柄銷的曲柄臂，曲柄銷相對連杆4可旋轉地連接於連杆4的另一端。
[0030]如圖1所示，本實用新型實施例的活塞發動機還包括設置於曲柄臂上的噴油裝置
3。噴油裝置3包括朝向氣缸I與活塞2配合的內壁噴射潤滑油的噴油孔32。
[0031]本實施例中，優選地，曲柄銷內部具有軸向油孔51。曲柄臂具有與軸向油孔51連通的安裝孔，噴油裝置3安裝到安裝孔處。通過上述設置，曲軸5的曲柄銷的軸向油孔51內的部分潤滑油可以從噴油裝置3噴出，不僅可以提高氣缸I與活塞2之間配合表面的潤滑性能，還可以冷卻氣缸I和活塞2，從而延長活塞發動機的使用壽命。
[0032]進一步優選地，噴油裝置3部分伸入軸向油孔51的內部。通過上述設置，軸向油孔51內的潤滑油中較大顆粒的機械雜質(比如積碳、金屬屑等)在曲軸的離心力作用下積存在噴油裝置3的外周和軸向油孔51的孔壁交界處，上述機械雜質不會隨潤滑油經由噴油裝置3進入氣缸I和活塞2之間的配合間隙，從而可以減緩氣缸I的與活塞2配合的內壁磨損的問題。
[0033]如圖2所示，本實用新型實施例的噴油裝置3包括柱狀殼體31和設置於柱狀殼體31上並與軸向油孔51具有連通狀態的噴油孔32。優選地，噴油孔32的孔口直徑大於等於
0.8mm且小於等於1.5mm。
[0034]其中，柱狀殼體31的外部具有外螺紋，安裝孔的內部具有與外螺紋相配合的內螺紋，噴油裝置3通過外螺紋與內螺紋的配合與曲柄臂固定連接。優選地，柱狀殼體31具有便於旋擰的操作部，操作部例如可以為六角頭，柱狀殼體31外表面的中部(即與安裝孔相配合的部分)設置有外螺紋。上述結構設計，便於安裝和拆卸噴油裝置3。
[0035]如圖1所示，本實用新型實施例的活塞發動機還包括鎖緊墊片6。本實施例中，鎖緊墊片6包括墊圈部和與墊圈部連接的兩個折邊部。其中，墊圈部壓在柱狀殼體31與曲柄臂上內螺紋安裝孔的端面之間，噴油裝置3擰緊後將鎖緊墊片6的一個折邊部彎折，卡在曲柄臂的外周與端面形成的交界處，另一個折邊部向上彎折，緊貼柱狀殼體31的六角頭表面。通過設置鎖緊墊片6，可防止噴油裝置3的柱狀殼體31鬆動後從曲柄臂的安裝孔中脫落。
[0036]如圖2所示，在本實用新型的一個優選實施例中，柱狀殼體31內部具有沿柱狀殼體31的軸向設置的通道。通道的第一端與軸向油孔51連通，通道的第二端與噴油孔32連通。柱狀殼體31的通道與軸向油孔51及噴油孔32分別連通，可以將軸向油孔51內的潤滑油提供給噴油裝置3。
[0037]如圖2所示，本實用新型實施例的噴油裝置3還包括設置於通道內部的逆止機構。通過設置逆止機構，一方面可保證潤滑油只能單方向從軸向油孔51朝向活塞2與氣缸I的內壁噴射，另一方面，可避免活塞發動機停車時發生潤滑油洩漏。
[0038]本實施例中，優選地，逆止機構包括閥座35、閥芯33和彈簧34。其中，閥座35設置於通道內部遠離噴油孔32的一端。閥芯33優選為滾珠。滾珠位於柱狀殼體31內部並與閥座35配合設置以接通或切斷前述通道，從而控制軸向油孔51內潤滑油的通斷。彈簧34設置於通道內部靠近噴油孔32的一端，彈簧34與閥座35分別位於閥芯33的兩側，彈簧34對閥芯33施加朝向閥座35方向的力。
[0039]本實用新型的實施例中，在組裝噴油裝置3時，應使彈簧34處於預壓縮狀態。優選地，彈簧34的壓縮量大於等於0.8mm且小於等於2mm。對彈簧34設置預壓縮量，可使彈簧34對閥芯33施加朝向閥座35的方向的彈力，防止潤滑油的洩漏。
[0040]如圖2所示，本實施例中，前述通道具有從遠離噴油孔32—端向靠近噴油孔32的一端依次設置的第一孔371、第二孔372和第三孔373。
[0041]第一孔371與軸向油孔51連通，閥座35設置於第一孔371內。閥芯33可活動地設置於第二孔372內。彈簧34設置於第三孔373內。其中，第三孔373與第二孔372的交界處形成閥芯33的限位部。限位部用於限制閥芯33朝向噴油孔32 —側(沿圖2中所示的向上的一側)運動的極限位置。優選地，第一孔371、第二孔372、第三孔373分別與噴油孔同軸設置。上述結構特點，便於潤滑油的輸出。
[0042]如圖2所示，本實施例中，為了連通第三孔373與噴油孔32，通道設置了位於第三孔373和噴油孔32之間的第四孔374。具體地，第四孔374的直徑小於第三孔373的直徑且大於噴油孔32的直徑。第四孔374和第三孔373的交界處形成臺階部，彈簧34的一端與閥芯抵接，彈簧34的另一端與臺階部抵接。
[0043]優選地，第四孔374與噴油孔32之間設置過渡孔，過渡孔優選地為錐形孔。通過設置第四孔374，可以使潤滑油均勻地從噴油孔32噴出。當然，在未給出的實施例中，還可以取消第四孔374而將第三孔373直接和噴油孔32連通。
[0044]如圖2所示，本實施例中，第三孔373的直徑小於閥芯33的直徑，且第三孔373靠近第二孔372的一端的孔壁上設有通油槽36。通油槽在第二孔372和第三孔373的交界處開口。
[0045]如圖2和圖3所示，本實施例中，第三孔373包括兩個以上通油槽36，兩個以上通油槽36沿第三孔373的周向分布。本實施例中具體地，第三孔373包括兩個通油槽且兩個通油槽沿第三孔373的軸線對稱設置。
[0046]優選地，通油槽的截面形狀為曲線、折線或曲線與直線的組合。本實施例中，通油槽的截面形狀為圓弧。當然，在未給出的實施例中，還可以將通油槽設置為三角形、矩形或者U型。
[0047]進一步優選地，通油槽的截面形狀為圓弧，圓弧的中心與第三孔373的軸線之間的距離大於等於0.6mm且小於等於1.2mm。通過上述設置，可避免閥芯被潤滑油壓至圖2中所示的第三孔373的下方孔口時堵塞通道，便於潤滑油從噴油孔32噴出。
[0048]如圖4所示，在本實用新型未給出的一個替代實施方式中，還可以將噴油裝置3設置成圖4中所示的結構。該替代實施方式中的噴油裝置3與圖1至圖3代表的實施例的噴油裝置3的主要差別是:替代實施方式中的噴油裝置3中沒有逆止機構，柱狀殼體31內部除噴油孔32外，設置了與噴油孔32和軸向油孔51分別連通的圓柱孔，該圓柱孔的直徑大於噴油孔32的直徑；另外，替代實施方式中的噴油裝置3也未伸入軸向油孔51內部。
[0049]另外，活塞發動機可以包括多個朝向氣缸的不同位置噴射的噴油裝置3，以便對氣缸的與活塞配合的全部表面噴射潤滑油。
[0050]優選地，噴油裝置3設置在曲柄臂上遠離曲軸的主軸段的一側。這是因為，當曲柄臂隨著曲軸旋轉時，曲柄臂的遠離主軸段的一側與靠近主軸段的一側受到的離心力不同，噴油裝置3設置於遠離主軸段的一側比設置於靠近主軸段的一側更容易積存機械雜質。
[0051]發動機起動後，在作為主油道的軸向油孔的潤滑油壓力和曲軸的旋轉離心力作用下，噴油裝置的噴油孔打開噴射潤滑油，並且隨著發動機轉速的提高，主油道的潤滑油壓力上升，噴油裝置的潤滑油流量也就越大，從而改善了氣缸和活塞的潤滑性能，進一步改善氣缸和活塞配合表面的散熱效果。
[0052]當本實用新型的活塞發動機應用於星型活塞發動機或者V型活塞發動機時，活塞發動機工作時噴油裝置隨曲軸旋轉，可同時對多個氣缸及活塞進行潤滑和冷卻。
[0053]在本實用新型未給出的其他實施方式中，對於其它形式的活塞發動機，還可以將噴油裝置安裝在機匣上合適的位置。[0054]從以上的描述可以看出，本實用新型的實施例實現了以下技術效果:由於活塞發動機具有氣缸、活塞、曲軸和連杆，活塞與連杆的一端活動連接，曲軸包括主軸段、曲柄銷和連接主軸段與曲柄銷的曲柄臂，曲柄銷相對連杆可旋轉地連接於連杆的另一端，活塞發動機還包括設置於曲柄臂上的噴油裝置，該噴油裝置設置於安裝孔內並部分伸入軸向油孔內部，通過該噴油裝置的噴油孔朝向氣缸的與活塞配合的內壁噴射潤滑油，因此可以改善氣缸和活塞之間的潤滑性能，改善氣缸和活塞的散熱效果，進一步地，降低氣缸和活塞配合表面的磨損量，延長使用壽命。
[0055]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種活塞發動機，包括氣缸(I)、活塞(2 )、連杆(4)和曲軸(5 )，所述活塞(2 )與所述連杆(4)的一端活動連接，所述曲軸(5)包括主軸段、與所述主軸段偏心設置的曲柄銷以及連接所述主軸段和所述曲柄銷的曲柄臂，所述曲柄銷相對所述連杆(4)可旋轉地連接於所述連杆(4)的另一端，其特徵在於，所述活塞發動機還包括設置於所述曲柄臂上的噴油裝置(3)，所述噴油裝置(3)包括朝向所述氣缸(I)的與所述活塞(2)配合的內壁噴射潤滑油的噴油孔(32)。
2.根據權利要求1所述的活塞發動機，其特徵在於，所述曲柄銷內部具有軸向油孔(51)，所述曲柄臂具有與所述軸向油孔(51)連通的安裝孔，所述噴油裝置(3)安裝到所述安裝孔處，且所述噴油孔(32)與所述軸向油孔(51)具有連通狀態。
3.根據權利要求2所述的活塞發動機，其特徵在於，所述噴油裝置(3)部分伸入所述軸向油孔(51)的內部。
4.根據權利要求2所述的活塞發動機，其特徵在於，所述噴油裝置(3)包括柱狀殼體(31)，所述噴油孔(32)設置於所述柱狀殼體(31)上。
5.根據權利要求4所述的活塞發動機，其特徵在於，所述柱狀殼體(31)的外部具有外螺紋，所述安裝孔的內部具有與所述外螺紋相配合的內螺紋，所述噴油裝置(3)通過所述外螺紋與所述內螺紋的配合與所述曲柄臂固定連接。
6.根據權利要求5所述的活塞發動機，其特徵在於，所述活塞發動機還包括防止所述噴油裝置(3)的所述柱狀殼體(31)鬆動的鎖緊墊片(6)。
7.根據權利要求4所·述的活塞發動機，其特徵在於，所述柱狀殼體(31)內部具有沿所述柱狀殼體(31)的軸向設置的通道，所述通道的第一端與所述軸向油孔(51)連通，所述通道的第二端與所述噴油孔(32)連通。
8.根據權利要求7所述的活塞發動機，其特徵在於，所述噴油裝置(3)還包括設置於所述通道內部的逆止機構，所述逆止機構包括: 閥座(35)，設置於所述通道內部遠離所述噴油孔(32)的一端； 閥芯(33)，位於所述柱狀殼體(31)內部並與所述閥座(35)配合設置； 彈簧(34)，設置於所述通道內部靠近所述噴油孔(32)的一端，所述彈簧(34)與所述閥座(35)分別位於所述閥芯(33)的兩側，所述彈簧(34)對所述閥芯(33)施加朝向所述閥座方向的力。
9.根據權利要求8所述的活塞發動機，其特徵在於，所述通道具有從遠離所述噴油孔(32) —端向靠近所述噴油孔的一端依次設置的第一孔(371)、第二孔(372)和第三孔(373)，所述閥座(35)設置於所述第一孔(371)內，所述閥芯(33)可活動地設置於所述第二孔(372)內，所述彈簧(34)設置於所述第三孔(373)內，其中，所述第三孔(373)與所述第二孔(372)的交界處形成所述閥芯(33)的限位部。
10.根據權利要求9所述的活塞發動機，其特徵在於，所述通道還具有設置於所述第三孔(373)和所述噴油孔(32)之間以連通所述第三孔(373)與所述噴油孔(32)的第四孔(374)，所述第四孔(374)的直徑小於所述第三孔(373)的直徑且大於所述噴油孔(32)的直徑。
11.根據權利要求9所述的活塞發動機，其特徵在於，所述第三孔(373)的直徑小於所述閥芯(33)的直徑，且所述第三孔(373)靠近所述第二孔(372)的一端的孔壁上設有通油槽(36)，所述通油槽(36)在所述第二孔(372)和所述第三孔(373)的交界處開口。
12.根據權利要求11所述的活塞發動機，其特徵在於，所述第三孔(373)包括兩個以上所述通油槽(36)，所述兩個以上通油槽(36)沿所述第三孔(373)的周向分布。
13.根據權利要求11所述的活塞發動機，其特徵在於，所述通油槽(36)的截面形狀為曲線、折線或曲線與直線的組合。
14.根據權利要求11所述的活塞發動機，其特徵在於，所述通油槽(36)的截面形狀為圓弧，所述圓弧的中心與所述第三孔(373)的軸線之間的距離大於等於0.6mm且小於等於1.2mm
15.根據權利要求1至14中任一項所述的活塞發動機，其特徵在於，所述噴油孔(32)的孔口直徑大於等於0.8mm且小於等於1.5mm。
16.根據權利要求1至14中任一項所述的活塞發動機，其特徵在於，所述活塞發動機包括多個朝向氣缸(I)的不同位置噴射的噴油裝置(3)。
17.根據權利要求1至14中任一項所述的活塞發動機，其特徵在於，所述噴油裝置(3)設置在所述曲柄臂上遠離所述曲軸的所述主軸段的一側。
【文檔編號】F01M1/08GK203499749SQ201320554954
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月6日 優先權日:2013年9月6日
【發明者】王斌, 杜小紅 申請人:中國南方航空工業(集團)有限公司