專利名稱：用于往復(fù)活塞式發(fā)動機的軸的轂支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)各獨立權(quán)利要求前序部分的用于往復(fù)式活塞發(fā)動 機的轂支架和架臺，還涉及往復(fù)式活塞發(fā)動機。
背景技術(shù)：
十字頭式結(jié)構(gòu)的大型柴油機，例如輪船或如用于發(fā)電的固定工廠 中使用的，包括形成發(fā)動機架的三個大型殼體段。在基板上布置有所 謂的架臺，其中基板具有由基板分開的橫向支撐元件和旁邊用于接收 曲軸的曲軸主軸承的軸承座。架臺包括與大型柴油發(fā)動機氣缸數(shù)目相 對應(yīng)的多個相對布置的支撐體，這些支撐體每個都具有用來引導(dǎo)通過 推桿與曲軸相連的兩個相鄰十字頭的垂立滑動表面。在該布置中，在
各種情形下，兩個相對布置的垂直延伸滑動表面另外由中心壁支撐。 單獨的支撐體通常通過共用金屬板蓋板彼此連接。在金屬板蓋板處架 臺上設(shè)有氣缸段，通常也稱為氣缸罩，其適于接收多個氣缸套。在該 布置中，基板、架臺和氣缸段通過通常在支撐體中架臺的區(qū)域內(nèi)延伸 的拉桿彼此連接，其中拉桿以很大的預(yù)應(yīng)力擰緊到基板中或擰緊到基 板上。
在該布置中，現(xiàn)有電機包括一系列附加單元和供給單元，例如用 來在用于燃料、潤滑油或其它運行介質(zhì)的共軌系統(tǒng)的高壓容器中，使 用通過可操作地固定連接到附加機組或供給單元(如連接到用于驅(qū)動 的高壓泵)的相應(yīng)供給齒輪產(chǎn)生的附加機組或供給單元的驅(qū)動來產(chǎn)生 高運行壓力的高壓泵。
一般為齒式供給齒輪的供給齒輪的驅(qū)動通常通過可旋轉(zhuǎn)地固定連 接到軸上的齒輪來實現(xiàn)，其中軸以軸頸的方式安裝在焊于架臺中的轂 支架上，并且包括具有軸轂的基板。該布置中，在齒輪與齒式供給齒 輪之間常設(shè)有中間齒輪，以便在相應(yīng)的附加機組或相應(yīng)的供給單元無 法直接布置在發(fā)動機齒輪的附近時，克服供給齒輪與齒輪之間的距 離。
齒輪、中間齒輪及供給齒輪的驅(qū)動通過可旋轉(zhuǎn)地固定連接到大型
柴油機的曲軸的驅(qū)動齒輪實現(xiàn)。
在該布置中，現(xiàn)有轂支架包括厚板，在厚板中齒輪的軸以軸頸的 方式安裝在軸轂中。厚板焊接在架臺中兩個金屬板滑軌之間。由于在 現(xiàn)有轂支架中，通過厚板本身無法確保軸充分的穩(wěn)定性，所以現(xiàn)有轂 支架必須額外具有穩(wěn)定軸從而穩(wěn)定齒輪自身的第二薄板，該齒輪可旋 轉(zhuǎn)地布置在軸上。通過第二薄板，穩(wěn)定了齒輪的軸頸支撐，尤其是相 對于在大型柴油機運行狀態(tài)中出現(xiàn)的動態(tài)載荷。
這些現(xiàn)有轂支架同時還具有多個負(fù)面特征，即具有多個不同的缺點。
首先，采用兩個平行的板的設(shè)計復(fù)雜，因此成本昂貴。由于轂支 架的兩個板，即薄板和厚板必須彼此精確地排列以確保軸與齒輪的可 靠和精確的軸頸支撐，所以該布置在架臺中的安裝復(fù)雜。
此外，這兩個板必須焊接到發(fā)動機的架臺上。這通常采用兩步驟
方法實現(xiàn)首先，將厚板焊接在架臺兩側(cè)。然后，將薄板平行于厚板 以一定間隔定位，同樣焊接到架臺上。但是出于幾何方面的原因，因 為焊機無法到達厚板與薄板之間的內(nèi)部空間用于實施焊接，所以無法 在兩側(cè)焊接薄板，使得薄板只能在外側(cè)焊接，導(dǎo)致本領(lǐng)域技術(shù)人員公 知的缺點，例如涉及該布置的穩(wěn)定性或材料中由單側(cè)焊接引起的應(yīng) 力。
因此，當(dāng)在現(xiàn)有雙壁轂支架中焊接時，需要極高的成本和復(fù)雜性， 以避免上述問題，并使其最小化，使得確保大型柴油機的運行穩(wěn)定性。
應(yīng)當(dāng)理解，這樣還極大地增加了相應(yīng)維修工作的困難，從而使其 更加昂貴，并且因為兩個板之間的中間空間不易接近或難以接近等原 因，所以如安全檢測也在某種程度上非常困難。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是設(shè)計改進型轂支架、架臺，以及具有改進 型轂支架的往復(fù)活塞式發(fā)動機，使得避免現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點。
本發(fā)明滿足這些目的的目標(biāo)由所附權(quán)利要求的特征來表征。
所附權(quán)利要求特別涉及本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
因此，本發(fā)明涉及一種用于接收齒輪的軸的轂支架，所述齒輪用 于驅(qū)動往復(fù)活塞式發(fā)動機特別是兩沖程大型柴油機的供給單元，其中
所述轂支架包括基板，用于安裝在往復(fù)活塞式發(fā)動機的架臺的兩個 金屬板滑軌的兩個滑動表面之間；以及軸轂，用于接收所述齒輪的所 述軸，并且其中所述轂支架在所述軸轂的區(qū)域內(nèi)具有凸臺形轂加強 件。根據(jù)本發(fā)明，所述基板為單個壁設(shè)計。
因此對于本發(fā)明重要的是，所述基板制成為一片，而不是如現(xiàn)有 才支術(shù)制成雙壁。
然而，在現(xiàn)有技術(shù)已知的方案中，通常通過一或兩個中間齒輪與 供給單元(例如在共軌容器產(chǎn)生高壓的高壓泵)連接的齒輪的轂支架 位于厚板中，并且還特別另外固定到第二薄保持板上，以補償往復(fù)活 塞式發(fā)動機運行狀態(tài)中的動態(tài)載荷，軸轂設(shè)計在根據(jù)本發(fā)明的轂支架 的基板上，使得無需額外的保持板來補償往復(fù)活塞式發(fā)動機運行狀態(tài) 中出現(xiàn)的動態(tài)載荷。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案的優(yōu)點是顯而易見的?；蹇墒孢m可靠地 在兩側(cè)焊接到金屬板滑軌上而不會產(chǎn)生內(nèi)部機械應(yīng)力，而在現(xiàn)有轂支 架中，因為厚板與薄板之間的內(nèi)部空間出于幾何原因?qū)τ诤附硬豢山?近，所以附加保持板只能在一側(cè)焊接。
由于根據(jù)本發(fā)明的轂支架的基板制成一片，基板不必另外相對于
薄保持板對齊，所以基板的安裝非常容易實施。這樣，齒輪的軸從而 齒輪本身能夠更加容易、更加精確地布置，由此可獲得高運行可靠性， 并從而顯著地延長了磨損和修理的時間間隔。
通過更加筒便的安裝，自然在修理時，本發(fā)明的轂支架的拆卸也 更加容易，并且通過顯著地延長了維護和修理的時間間隔，還可極大 地降低相關(guān)的成本。
在特別優(yōu)選的實施例中，實際上轂支架在軸轂區(qū)域中具有凸臺形 轂加強件。這樣，轂支架在軸轂區(qū)域內(nèi)加強了，由此可將直接作用在 齒輪的軸上和/或轂支架上的動態(tài)載荷補償至特別良好的程度，而無需 如在現(xiàn)有設(shè)計中設(shè)置的第二薄保持板。
在特定情形下，例如，當(dāng)特別大的載荷作用在齒輪的軸上和/或需 要轂支架特別好的穩(wěn)定性從而需要齒輪軸線的軸特別好的穩(wěn)定性時， 轂支架還可在軸轂區(qū)域中在兩側(cè)上具有凸臺形轂加強件，即可在基板 兩側(cè)設(shè)置凸臺形轂加強件，由此齒輪的軸能夠獲得甚至更好妙穩(wěn)定 性。
優(yōu)選地，在此方案中所述軸轂以如下方式設(shè)在所述基板中在所 述轂支架的構(gòu)建狀態(tài)中，所述軸轂布置在所述架臺的所述金屬板滑軌 的兩個滑動表面之間的中心。也就是說，齒輪的軸的縱軸線可距十字 頭滑蹄的兩個相鄰滑動表面都具有相同的間隔，即精確地位于焊接轂 支架基板的兩個金屬板導(dǎo)軌之間的中心處。
在另一實施例中，例如當(dāng)往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的結(jié)構(gòu)必需時，所述 軸轂可以如下方式設(shè)在所述基板中在所述轂支架的構(gòu)建狀態(tài)中，所 述軸轂不對稱地布置在所述架臺的所述金屬板滑軌的兩個滑動表面之
有相同的間隔，即不是精確地位于焊接轂支架基板的兩個金屬板導(dǎo)軌 之間的中心處。
本發(fā)明還涉及架臺，尤其涉及用于具有上面詳細(xì)描述的根據(jù)本發(fā) 明的轂支架的大型柴油機的架臺，基板優(yōu)選焊接在架臺的兩個金屬板 滑軌上，特別地在兩側(cè)焊接。
此外，本發(fā)明涉及一種往復(fù)活塞式內(nèi)燃機，尤其涉及具有包括根 據(jù)本發(fā)明的轂支架的前述架臺的大型柴油機。


結(jié)合示意表示出的附圖，以下對本發(fā)明進行更加詳細(xì)的描述，其
中
圖l為通過具有基板、架臺和氣缸部分的大型十字頭柴油機的截
面；
圖2為用于接收齒輪的軸的轂支架；
圖3為現(xiàn)有轂支架沿根據(jù)圖2的剖面線I-I的截面；
圖4為根據(jù)本發(fā)明的轂支架沿根據(jù)圖2的剖面線I-I的截面。
具體實施例方式
在進一步描述中，為了使本發(fā)明更清楚并劃定界限，參考圖3描述 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)有轂支架。為了區(qū)別現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明，涉及現(xiàn)有 技術(shù)的那些特征帶有單撇號，而根據(jù)本發(fā)明的特征由不帶有單撇號的 附圖標(biāo)記表示。
圖l示意性地示出了如現(xiàn)有技術(shù)中已知的十二缸大型十字頭柴油機5第六氣缸與第七氣缸之間的部分。圖l中所示的根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動 機5與現(xiàn)有技術(shù)已知的發(fā)動機5的區(qū)別在于，根據(jù)本發(fā)明的圖1的兩沖程 大型柴油機包括具有根據(jù)本發(fā)明的轂支架1的根據(jù)本發(fā)明的架臺7，其 未明確地示出。
大型十字頭柴油發(fā)動機5以本身已知的方式包括基板51、架臺7和 氣缸部分52。氣缸部分52以本身已知的方式用于接收未示出的氣缸。 通過如將鋼板焊接在一起形成的架臺7具有鋼板基板以及兩個外壁，并 根據(jù)圖示通過垂直延伸金屬板滑軌6形成梯形截面，其通過共用金屬板 蓋連接。在運行狀態(tài)中，十字頭沿著金屬板導(dǎo)軌6的滑動表面60來回移 動，也就是說根據(jù)本發(fā)明上下移動。圖l中未示出的轂支架l焊接在金 屬板導(dǎo)軌6上，使得齒輪3通過所示的軸2與中間齒輪42和驅(qū)動齒輪54可 驅(qū)動地固定連接。
架臺7布置在包括軸承座的基板51上，其中軸承座具有用于以軸頸 方式支撐曲軸53的軸瓦，而軸承53可旋轉(zhuǎn)地固定連接到驅(qū)動輪54上。 曲軸53通過同樣未示出的推桿以已知的方式連接到十字頭上，其未在 圖1中示出。
發(fā)動機5還包括供給單元，在圖1的情形中其為高壓泵4，由于驅(qū)動 齒輪41可操作地固定連接到高壓泵4以驅(qū)動它，所以通過驅(qū)動供給齒輪 41，可在例如用于燃料、潤滑油或其它運行介質(zhì)的共軌系統(tǒng)的高壓容 器中產(chǎn)生高壓。
供給齒輪41的驅(qū)動通過依次與齒輪3嚙合的中間齒輪42實現(xiàn)，齒輪 3可固定地連接到軸2上，軸2以軸頸的方式連接到軸轂110，其未在圖l 中示出。在圖l所示的布置中，齒輪23、中間齒輪42及供給齒輪41的驅(qū) 動通過可旋轉(zhuǎn)地固定連接到曲軸53的驅(qū)動齒輪54實現(xiàn)，因為驅(qū)動齒輪 54、齒輪23、中間齒輪42及供給齒輪41以已知的方式彼此嚙合。
應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)往復(fù)活塞式發(fā)動機5的形式，圖l中所示的布置還 可有所不同。例如，12缸發(fā)動機5中的齒輪3、 41、 42、 54并不一定必 須布置在第六缸與第七缸之間，而是還可布置在兩個其它的氣缸之間 或發(fā)動機5的一端。此外，在該特定情形下，可省略中間齒輪42。另外， 往復(fù)活塞式發(fā)動機5還可具有比12缸更多或更少的氣缸，供給單元4并 不一定需要用于共軌系統(tǒng)的高壓泵，而是還可設(shè)置在往復(fù)活塞式發(fā)動 機5的運動狀態(tài)中可通過齒輪3驅(qū)動的不同供給單元4。在圖2中，示出了具有軸2的根據(jù)本發(fā)明的轂支架1而沒有相關(guān)齒輪 3。轂支架1包括焊接到兩個相鄰金屬板導(dǎo)軌6上滑動表面60區(qū)域的基板 100，在大型發(fā)動機5的運行狀態(tài)中，十字頭的滑動蹄沿著滑動表面60 移動。在圖2的實例中，軸轂110布置成使得軸2的縱軸21對稱布置在兩 個金屬板導(dǎo)軌6之間。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的轂支架l還可設(shè)計成關(guān) 于軸轂110對稱。也就是說，在構(gòu)建狀態(tài)中，軸2的縱軸21距兩個金屬 板導(dǎo)軌6可具有不同的間隔，即，還可不是精確地位于兩個金屬板導(dǎo)軌 6之間的中心處。
為了更好地理解本發(fā)明，圖3中示意性地示出了現(xiàn)有技術(shù)的轂支架 1，的橫截面，該橫截面以類似方式相應(yīng)于沿圖2中根據(jù)本發(fā)明的轂支架1 的剖面線I-I的截面。
圖3的現(xiàn)有轂支架1，包括厚板100，，其中，軸2，布置在軸轂110，中。 厚板100，焊接在兩個金屬板滑軌6，之間滑動表面60，的區(qū)域上。由于在 現(xiàn)有轂支架l，中，厚板100，無法單獨確保軸2，充分的穩(wěn)定性，所以必須 額外包括穩(wěn)定軸2，的薄板101，，從而穩(wěn)定圖3中未示出的可旋轉(zhuǎn)地固定 連接到軸2，的齒輪，尤其是克服大型柴油發(fā)動機運行狀態(tài)中產(chǎn)生的動態(tài) 載荷。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，人們尤其可看到，由于薄板IOI， 與厚板100，之間的區(qū)域?qū)τ诒“?01，的焊接不可接近，所以薄板101，在 該區(qū)域內(nèi)未被焊接。
軸轂110，在該布置中以已知的方式分成兩部分構(gòu)造，包括沿軸向固 定在(例如，焊接)厚板100，和薄板101，中的第一轂部分1101，和用于 接收未示出的齒輪的軸21，上的軸2，的第二轂部分1102，。在該布置中， 第二轂部分1102，通過一個或多個固定裝置1103，，例如，通過螺釘1103， 或螺栓1103，，可拆卸i也固定到第一轂部分1101，上，4吏得在維護或1奮復(fù) 如軸2，的情形下，可方便地替換或移除齒輪3，(未示出)。
在圖4中，最終示意性地以沿著根據(jù)圖2的剖面線I-I的橫截面示出 了根據(jù)本發(fā)明的轂支架l，其可通過如鑄造或鍛造、或者本領(lǐng)域的技術(shù) 人員已知的其它適當(dāng)方法由金屬或金屬合金來制造。
在圖4的實施例中，轂支架1通過基板100借助于兩側(cè)的焊縫1000焊 接到兩個金屬板滑軌6的滑軌表面60的區(qū)域。在軸轂110的區(qū)域內(nèi)，轂 支架l具有凸臺形轂加強件lll，由此即使當(dāng)轂支架l暴露于安裝了轂支 架l的往復(fù)活塞式發(fā)動機運動狀態(tài)中的很大動態(tài)載荷時，也能理想地穩(wěn) 定并固定與齒輪3可旋轉(zhuǎn)地固定連接的軸2。
在該布置中，軸轂110同樣構(gòu)造成兩個部分，包括焊接到架臺滑軌 的第一轂部分1101和用于接收齒輪3的軸2的第二轂部分1102。在該布 置中第二穀部分1102通過一個或多個緊固裝置1103，例如通過螺釘 1103或螺栓1103，可拆卸地固定到第一轂部分1101上，使得在維護或 修理情形下，可以方便地替換或擴建例如齒輪3。在該布置中，可在第 一轂部分中繞著軸線21的預(yù)定區(qū)域內(nèi)設(shè)有缺口1104，這導(dǎo)致節(jié)省材料 并減輕第一轂部分1101的重量，同時有助于改進本發(fā)明的轂支架l在運 行狀態(tài)中的動態(tài)特性。
不言而喻，本發(fā)明上述實施例應(yīng)理解為僅僅是以實例的方式舉例 說明，本發(fā)明特別包括但不是只包括所述實施例的全部適當(dāng)組合。
權(quán)利要求
1.一種用于接收齒輪(3)的軸(2)的轂支架，所述齒輪(3)用于驅(qū)動往復(fù)活塞式發(fā)動機(5)特別是兩沖程大型柴油機(5)的供給單元(4)，其中所述轂支架包括基板(100)，用于安裝在往復(fù)活塞式發(fā)動機(5)的架臺(7)的兩個金屬板滑軌(6)的兩個滑動表面(60)之間；以及軸轂(110)，用于接收所述齒輪(3)的所述軸(2)，并且其中所述轂支架在所述軸轂(110)的區(qū)域內(nèi)具有凸臺形轂加強件(111)；其特征在于所述基板(100)為單個壁設(shè)計。
2. 如權(quán)利要求l所述的轂支架，其中所述轂支架在所述軸轂(110) 區(qū)域中的兩側(cè)都具有凸臺形轂加強件(111)。
3. 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的轂支架，其中所述軸轂 (110)以如下方式設(shè)在所述基板(100)中在所述轂支架的構(gòu)建狀態(tài)中，所述軸轂(110)布置在所述架臺(7)的所述金屬板滑軌(6) 的兩個滑動表面(60)之間的中心。
4. 如前述權(quán)利要求中任意一項所述的轂支架，其中所述軸轂 (110)以如下方式設(shè)在所述基板(100)中在所述轂支架的構(gòu)建狀態(tài)中，所述軸轂(110)不對稱地布置在所述架臺(7)的所述金屬板 滑軌(6)的兩個滑動表面(60)之間。
5. —種架臺，尤其是用于大型柴油機(5)的架臺，包括如權(quán)利 要求1至4中任意一項所述的轂支架(1)。
6. 如權(quán)利要求6所述的架臺，其中所述基板(100)焊接到所述架 臺的兩個金屬板滑軌(6)上。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的架臺，其中所述基板(100)在兩側(cè)焊 接到所述架臺的兩個金屬板滑軌(6)上。
8. —種往復(fù)活塞式內(nèi)燃機，尤其是大型柴油機，包括具有如權(quán)利 要求1至4中任意一項所述轂支架(1)的如權(quán)利要求5至7中任意一項所 述的架臺(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于接收齒輪(3)的軸(2)的轂支架，所述齒輪(3)用于驅(qū)動往復(fù)活塞式發(fā)動機(5)特別是兩沖程大型柴油機(5)的供給單元(4)，其中所述轂支架(1)包括基板(100)，用于安裝在往復(fù)活塞式發(fā)動機(5)的架臺(7)的兩個金屬板滑軌(6)的兩個滑動表面(60)之間；以及軸轂(110)，用于接收所述齒輪(3)的所述軸(2)，并且其中所述轂支架在所述軸轂(110)的區(qū)域內(nèi)具有凸臺形轂加強件(111)。根據(jù)本發(fā)明，所述基板(100)為單個壁設(shè)計。本發(fā)明還涉及具有根據(jù)本發(fā)明的轂支架(1)的架臺(7)和具有根據(jù)本發(fā)明的架臺的往復(fù)活塞式發(fā)動機(5)。
文檔編號F02B77/00GK101109324SQ200710136639
公開日2008年1月23日 申請日期2007年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月18日
發(fā)明者S·桑尼克森 申請人:瓦特西拉瑞士股份有限公司