Вал коленчатый



Вал коленчатый
Вал коленчатый
Вал коленчатый
Вал коленчатый

 


Владельцы патента RU 2563101:

Общество с ограниченной ответственностью "Краснодарский Компрессорный Завод" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к компрессоростроению. Заявляемый вал коленчатый предназначен для использования в кривошипно-шатунных механизмах поршневых компрессоров. Вал коленчатый содержит по крайней мере одну коренную шейку (2), по крайней мере одну шатунную шейку (4) и по крайней мере одну щеку (3), в которых выполнены осевые ветви (13, 14) разветвленного масляного канала. На щеке (3) установлен разъемно противовес, а осевые ветви (13, 14) смежных коренной (2) и шатунной (4) шеек соединяет радиальная ветвь (16), выполненная в щеке (3). Выходное отверстие (17) радиальной ветви (16) расположено на посадочной поверхности щеки (3) под противовес. Технический результат: устранение самоотвинчивания заглушки из радиальной ветви масляного канала, выполненной в щеке коленчатого вала, упрощение сверления и очистки вышеуказанной радиальной ветви. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Заявляемое изобретение относится к области машиностроения, преимущественно к компрессоростроению. Заявляемый вал коленчатый предназначен для использования в кривошипно-шатунных механизмах поршневых компрессоров.

Предшествующий уровень техники

Коленчатые валы широко известны. Известен, например, одноколейный вал углового V-образного компрессора, содержащий последовательно расположенные первый хвостовик, первую коренную шейку, первую щеку, шатунную шейку, вторую щеку, вторую коренную шейку и второй хвостовик. При этом наружная и торцевая поверхности каждой щеки криволинейные. Поверхности щек, предназначенные для установки противовесов, выполнены плоскими и содержат по два крепежных отверстия для крепления противовесов. Кроме того, коленчатый вал содержит разветвленный масляный канал, ветви которого выполнены в первом хвостовике, первой коренной шейке, первой щеке и шатунной шейке. Первая осевая ветвь масляного канала выполнена глухой. Входное отверстие первой осевой ветви расположено на торце первого хвостовика, а конец расположен в первой щеке. Вторая осевая ветвь масляного канала, как и первая, выполнена глухой. Выходное отверстие второй осевой ветви расположено на торцевой поверхности первой щеки, а конец расположен в шатунной шейке. Радиальная ветвь первой щеки соединяет первую и вторую осевые ветви. Выходное отверстие радиальной ветви первой щеки расположено на наружной криволинейной поверхности этой щеки. В выходных отверстиях радиальной ветви первой щеки и второй осевой ветви выполнена метрическая резьба для закрепления в них заглушек. (Поспелов Г.А., Пластинин П.И., Шварц А.И., Сафин А.Х. Объемные компрессоры. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1994, лист 39, стр.50, [1]).

Недостатком аналога [1] является то, что выходное отверстие радиальной ветви первой щеки расположено на наружной криволинейной поверхности этой щеки. При таком расположении вышеупомянутого выходного отверстия происходит самоотвинчивание размещаемой в нем заглушки при вращении вала. Самоотвинчивание происходит под действием центробежной силы, направленной вдоль оси выходного отверстия от центра вращения. Для устранения этого недостатка конструкции применяют кернение резьбового соединения, что приводит к невозможности очистки радиальной ветви первой щеки без разрушения резьбы канала и заглушки. Кроме того наружная поверхность первой щеки имеет криволинейную поверхность и при высверливании в ней отверстия происходит смещение сверла.

Раскрытие изобретения

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение состоит в том, чтобы устранить самоотвинчивание заглушки из радиальной ветви, выполненной в щеке коленчатого вала.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является устранение самоотвинчивания заглушки из радиальной ветви масляного канала, выполненной в щеке коленчатого вала. Кроме того, достигается упрощение сверления и очистки вышеуказанной радиальной ветви.

Сущность изобретения состоит в том, что вал коленчатый содержит по крайней мере одну коренную шейку, по крайней мере одну шатунную шейку и по крайней мере одну щеку, в которых выполнены осевые ветви разветвленного масляного канала. При этом на щеке установлен разъемно противовес, а осевые ветви смежных коренной и шатунной шеек соединяет радиальная ветвь, выполненная в щеке. При этом выходное отверстие радиальной ветви расположено на посадочной поверхности щеки под противовес.

Вал коленчатый предпочтительно содержит последовательно расположенные первый хвостовик, первую коренную шейку, первую щеку, шатунную шейку, вторую щеку, вторую коренную шейку и второй хвостовик.

Масляный канал предпочтительно содержит первую осевую ветвь, входное отверстие которой расположено на торце первого хвостовика, а конец расположен в первой щеке, вторую осевую ветвь, выходное отверстие которой расположено на торцевой поверхности первой щеки, а конец расположен в шатунной шейке, первую радиальную ветвь, соединяющую первую осевую ветвь и вторую осевую ветвь, вторую и третью радиальные ветви, соединяющие рабочую поверхность шатунной шейки со второй осевой ветвью.

На втором хвостовике могут быть выполнены два шпоночных паза под призматические шпонки.

Коренные шейки желательно имеют равные диаметры.

Между первым хвостовиком и первой коренной шейкой выполнены предпочтительно посадочная поверхность под спиральную шестерню и первая свободная поверхность, а между вторым хвостовиком и второй коренной шейкой выполнена вторая свободная поверхность.

На посадочной поверхности под спиральную шестерню преимущественно выполнен шпоночный паз.

Диаметр первого хвостовика преимущественно меньше диаметра посадочной поверхности под спиральную шестерню.

На всю длину второго хвостовика и на конце второй свободной поверхности могут быть выполнены по крайней мере два паза для тангенциальных шпонок.

Посадочные поверхности щек под противовесы предпочтительно содержат по два крепежных отверстия.

Коренные шейки желательно перекрывают шатунную шейку.

На конце второй коренной шейки может быть выполнена посадочная поверхность под уплотнительное кольцо.

На втором хвостовике преимущественно выполнено центровое отверстие. При этом вокруг центрового отверстия второго хвостовика выполнено четыре крепежных отверстия.

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1 показан чертеж вала коленчатого, на фиг.2 - вид А фиг.1, на фиг.3 - вид В фиг.1, на фиг.4 - вид С фиг.1.

Осуществление изобретения

Вал коленчатый, преимущественно углового двухрядного компрессора (фиг.1), содержит последовательно расположенные первый хвостовик (1), первую коренную шейку (2), первую щеку (3), шатунную шейку (4), вторую щеку (5), вторую коренную шейку (6), второй хвостовик (7).

Первый хвостовик (1) предназначен для привода масляного насоса и лубрикатора.

Второй хвостовик (7) предназначен для соединения вала с приводным двигателем компрессора. На втором хвостовике (7) выполнены два шпоночных паза (9) (фиг.2).

Коренные шейки (2, 6) предназначены для опоры коленчатого вала на станину через подшипники качения. Коренные шейки (2, 6) предпочтительно имеют равные диаметры.

Шатунная шейка (4) предназначена для соединения коленчатого вала и шатунов.

С целью увеличения жесткости и прочности коленчатого вала коренные шейки (2, 6) перекрывают шатунную шейку (4).

Между первым хвостовиком (1) и первой коренной шейкой (2) выполнены посадочная поверхность (21) под спиральную шестерню и первая свободная поверхность (10), а между вторым хвостовиком (7) и второй коренной шейкой (6) выполнена вторая свободная поверхность (11). Диаметр первого хвостовика (1) меньше диаметра посадочной поверхности (21) под спиральную шестерню. На посадочной поверхности (21) под спиральную шестерню выполнен шпоночный паз (8). Вышеупомянутая шестерня находится в зацеплении с деталями зубчатой передачи системы смазки.

Щеки (3, 5) соединяют коренные шейки (2, 6) с шатунной шейкой (4). Кроме того, на щеках (3, 5) установлены разъемно противовесы (не показано). Противовесы предназначены для того, чтобы их силы и моменты инерции были равны неуравновешенным силам и моментам инерции поршневого компрессора. Боковая и торцевая поверхности каждой щеки (3, 5) криволинейные. Посадочные поверхности щек (3, 5) под противовесы выполнены плоскими и содержат крепежные отверстия (12) (фиг.3, 4).

Коленчатый вал содержит разветвленный масляный канал. Масляный канал предназначен для подвода масла на рабочую поверхность шатунной шейки (4). Ветви канала соединены между собой так, чтобы обеспечить подвод смазки к поверхности шатунной шейки (4).

При этом масляный канал содержит:

- первую осевую ветвь (13), входное отверстие которой расположено на торце первого хвостовика (1), а конец расположен в первой щеке (3);

- вторую осевую ветвь (14), выходное отверстие (15) которой расположено на торцевой поверхности первой щеки (3), а конец расположен в шатунной шейке (4);

- первую радиальную ветвь (16), соединяющую первую осевую ветвь (13) и вторую осевую ветвь (14), при этом выходное отверстие (17) первой радиальной ветви (14) расположено на посадочной поверхности первой щеки (3) под противовес;

- вторую и третью радиальные ветви (18, 19), соединяющие рабочую поверхность шатунной шейки (4) со второй осевой ветвью (14).

В выходных отверстиях (15, 17) второй осевой ветви (14) и первой радиальной ветви (16) выполнена резьба, предпочтительно метрическая, для закрепления в них заглушек.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1. Посадочные поверхности щек (3, 5) под противовесы содержат по два крепежных отверстия (12) (фиг.4).

Пример 2. На конце второй коренной шейки (6) выполнена посадочная поверхность (20) под уплотнительное кольцо.

Пример 3. Шпоночные пазы (9) выполнены под призматические шпонки.

Пример 4. На всю длину второго хвостовика (7) и на конце второй свободной поверхности (11) выполнены по крайней мере два паза (9) для тангенциальных шпонок.

Пример 5. С целью установки коленчатого вала на станке, при его обработке, на хвостовиках (1, 7) выполнены центровые отверстия (23). При этом вокруг центрового отверстия (23) второго хвостовика (7) выполнено четыре крепежных отверстия (24), предназначенных для установки на торце вала крышки с отверстием прямоугольного сечения, предназначенным для установки в него рукоятки для ручного проворота вала.

Реализация конструктивных элементов заявляемого изобретения не ограничивается приведенными выше примерами.

Описание работы.

В выходных отверстиях (15, 17) второй осевой ветви (14) и первой радиальной ветви (16) предварительно закрепляют заглушки, после чего на щеках (3, 5) устанавливают противовесы. Коленчатый вал приводится во вращение от приводного двигателя, соединенного со вторым хвостовиком (7) вала. Вращение вала происходит в подшипниках качения, установленных на коренных шейках (2, 6), при этом движение передается установленным на шатунной шейке (4) шатунам. Масло подводится к входному отверстию первой осевой ветви (13) масляного канала. Затем масло поступает по ветвям (16), (14), (18) и (19) масляного канала к шатунным подшипникам.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом вале коленчатом, заявляемые технические результаты: «устранение самоотвинчивания заглушки из радиальной ветви масляного канала, выполненной в щеке коленчатого вала» и «упрощение сверления и очистки вышеуказанной радиальной ветви» достигаются за счет того, что вал коленчатый содержит по крайней мере одну коренную шейку, по крайней мере одну шатунную шейку и по крайней мере одну щеку, в которых выполнены осевые ветви разветвленного масляного канала. При этом на щеке установлен разъемно противовес, а осевые ветви смежных коренной и шатунной шеек соединяет радиальная ветвь, выполненная в щеке. При этом выходное отверстие радиальной ветви расположено на посадочной поверхности щеки под противовес.

Как было сказано выше, у прототипа [1] выходное отверстие радиальной ветви первой щеки расположено на наружной криволинейной поверхности этой щеки. При вращении коленчатого вала на заглушку, установленную в этом отверстии, действует центробежная сила, направленная вдоль оси выходного отверстия от центра вращения. Под действием этой силы происходит самоотвинчивание заглушки. На заглушку, установленную в выходном отверстии второй осевой ветви, тоже действует центробежная сила. Однако она направлена перпендикулярно оси выходного отверстия и не приводит к самоотвинчиванию заглушки. У заявляемого коленчатого вала выходное отверстие (17) радиальной ветви (16) расположено на посадочной поверхности щеки (3) под противовес. При вращении коленчатого вала противовес поджимает заглушку и тем самым препятствует самоотвинчиванию. При таком расположении выходного отверстия (17) нет необходимости применять кернение резьбового соединения, что упрощает очистку первой радиальной ветви (16). Кроме того, при сверлении радиальной ветви (16) сверло не смещается.

Промышленная применимость

Автором изобретения изготовлен опытный образец заявленного вала коленчатого, испытания которого подтвердили достижение технического результата.

Заявляемый вал коленчатый реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлен на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение во всех областях деятельности, где требуется преобразование вращательного движения коленчатого вала в возвратно-поступательное движение крейцкопфа или поршня.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Поспелов Г.А., Пластинин П.И., Шварц А.И., Сафин А.Х. Объемные компрессоры. Атлас конструкций. М.: Машиностроение, 1994 г.

1. Вал коленчатый, содержащий по крайней мере одну коренную шейку, по крайней мере одну шатунную шейку и по крайней мере одну щеку, в которых выполнены осевые ветви разветвленного масляного канала, при этом на щеке установлен разъемно противовес, а осевые ветви смежных коренной и шатунной шеек соединяет радиальная ветвь, выполненная в щеке, отличающийся тем, что выходное отверстие радиальной ветви расположено на посадочной поверхности щеки под противовес.

2. Вал коленчатый по п.1, отличающийся тем, что содержит последовательно расположенные первый первый хвостовик, первую коренную шейку, первую щеку, шатунную шейку, вторую щеку, вторую коренную шейку и второй хвостовик.

3. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что масляный канал содержит первую осевую ветвь, входное отверстие которой расположено на торце первого хвостовика, а конец расположен в первой щеке, вторую осевую ветвь, выходное отверстие которой расположено на торцевой поверхности первой щеки, а конец расположен в шатунной шейке, первую радиальную ветвь, соединяющую первую осевую ветвь и вторую осевую ветвь, вторую и третью радиальные ветви, соединяющие рабочую поверхность шатунной шейки со второй осевой ветвью.

4. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что на втором хвостовике выполнены два шпоночных паза под призматические шпонки.

5. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что коренные шейки имеют равные диаметры.

6. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что между первым хвостовиком и первой коренной шейкой выполнены посадочная поверхность под спиральную шестерню и первая свободная поверхность, а между вторым хвостовиком и второй коренной шейкой выполнена вторая свободная поверхность.

7. Вал коленчатый по п.6, отличающийся тем, что на посадочной поверхности под спиральную шестерню выполнен шпоночный паз.

8. Вал коленчатый по п.6, отличающийся тем, что диаметр первого хвостовика меньше диаметра посадочной поверхности под спиральную шестерню.

9. Вал коленчатый по п.6, отличающийся тем, что на всю длину второго хвостовика и на конце второй свободной поверхности выполнены по крайней мере два паза для тангенциальных шпонок.

10. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что посадочные поверхности щек под противовесы содержат по два крепежных отверстия.

11. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что коренные шейки перекрывают шатунную шейку.

12. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что на конце второй коренной шейки выполнена посадочная поверхность под уплотнительное кольцо.

13. Вал коленчатый по п.2, отличающийся тем, что на втором хвостовике выполнено центровое отверстие, при этом вокруг центрового отверстия второго хвостовика выполнено четыре крепежных отверстия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве коленчатых валов V-образного восьмицилиндрового двигателя с углом между кривошипами 90°.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к энергетическому машиностроению, а именно - к двигателестроению, и может быть использовано в конструкции поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к двухтактным двигателям с кривошипно-камерной продувкой и совместной с топливом системой смазки. .

Изобретение относится к двигателестроению, а конкретно к устройствам смазки двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Вал // 2084714
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в частности, в автомобилестроении, самолетостроении, тракторостроении и т.п. .

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при изготовлении коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания и поршневых компрессоров, содержащих в шатунной шейке полости для центробежной очистки масла.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания с литыми коленчатыми валами. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в коленчатых валах компрессоров и двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к масляным фильтрам двигателя внутреннего сгорания. Масляный фильтр в сборе (40, 240) двигателя (10) внутреннего сгорания, имеющий корпус (50, 261, 361), снабженный масловпускным отверстием (51, 265, 365), масловыпускным отверстием (52, 266, 366), трубопроводом (56, 268, 368), соединяющим масловпускное отверстие (51, 265, 365) и масловыпускное отверстие (52, 266, 366), и камерой (53, 264, 364) для размещения фильтрующего элемента (62, 262, 362), которая сообщается с масловпускным отверстием (51, 265, 365) и масловыпускным отверстием (52, 266, 366), при этом масляный фильтр в сборе (40, 240) дополнительно содержит клапан в сборе (57, 269, 362, 58, 270, 367), расположенный в трубопроводе (56, 268, 368) и обеспечивающий поток смазочного масла в зависимости от давления смазочного масла в масловпускном отверстии (51, 265, 365).

Изобретение может быть использовано в устройствах системы смазки двигателя внутреннего сгорания. Картер (1) двигателя внутреннего сгорания со встроенными элементами очистки масла содержит поддон (2), в котором размещена заборная масляная ванна (3), фильтр (5), отделяющий заборную масляную ванну (3) от полости картера (1).

Изобретение относится к системе смазки двигателя внутреннего сгорания. Модуль масляного насоса (1) установлен в масляном поддоне (4) двигателя (5) внутреннего сгорания под коленчатым валом (6).

Изобретение относится к узлам и агрегатам двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано в тракторной и автомобильной промышленности. Центробежный масляный фильтр, содержащий корпус, ось, на которой вращается ротор с остовом, верхней крышкой, внутренним стаканом, наружным стаканом, при этом в выполненное в остове ротора отверстие с резьбой установлено контактное устройство, состоящее из втулки, изготовленной из электроизолирующего материала, в канале которой со стороны оси размещен внутренний упор с закрепленными на нем шпилькой, опорной втулкой и микровыключателем, а со стороны наружного стакана ротора - подпружиненный наружный подвижный упор, имеющий контактную поверхность, выполненную по сфере, со шпилькой и опорной втулкой; на оси ротора закреплено кольцо, изготовленное из электроизолирующего материала, на котором установлено контактное кольцо, соединенное проводником, имеющим изолирующую оплетку, с системой сигнализации предельного загрязнения ротора.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель (1) внутреннего сгорания содержит блок (2) цилиндров, масляный картер (5), коленчатый вал (3), шестерню (4) коленчатого вала, промежуточную шестерню, установленную на промежуточной оси, параллельной оси коленчатого вала, и находящуюся в зацеплении с шестерней (4) коленчатого вала, и шестеренный масляный насос (7) с внутренним зацеплением шестерен, Масляный насос (7) имеет закрепленный на торце блока (2) цилиндров корпус шестерен, в котором установлены с возможностью свободного вращения наружная шестерня и эксцентрично ей вал, ось которого параллельна оси коленчатого вала (3), жестко связанные с валом внутреннюю шестерню и шестерню привода, находящуюся в зацеплении с промежуточной шестерней, полость всасывания и полость нагнетания, расположенную непосредственно на входе в нагнетающую масляную магистраль, проходящую в блоке (2) цилиндров, и маслозаборную трубу.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для очистки картерного масла локомотивного двигателя. Электроцентрифуга для сепарации картерного масла содержит корпус, шламовую камеру, полый вал, ротор с двойным дном и отверстиями для выгрузки осадка, а также вертикально-подвижный скребок для очистки загрязнений с поверхности ротора.

Изобретение относится к области машиностроения. Система смазки имеет канал для подвода масла для соединения масляного резервуара и внутренней полости картера и для передачи масла, хранящегося в жидком виде в масляном резервуаре, во внутреннюю полость картера под действием отрицательного давления во внутренней полости картера, соединительный канал для соединения внутренней полости картера и масляного резервуара и передачи масляного тумана, образованного во внутренней полости картера, в масляный резервуар, под действием положительного давления внутренней полости картера, средство для сжижения в масляном резервуаре для сжижения масляного тумана, переданного из соединительного канала в масляный резервуар, для уменьшения концентрации масляного тумана, и подающий канал для подачи масляного тумана из масляного резервуара в клапанную рабочую камеру с помощью средства для сжижения.

Система смазки для переносного четырехтактного двигателя включает в себя открывающийся конец вентиляционного канала, расположенный, по существу, в центре клапанной рабочей камеры, и клапанную рабочую камеру, образованную посредством прикрепления кожуха клапанной рабочей камеры.

Изобретение предназначено для очистки текучих сред. Способ очистки включает: на первом этапе модуль мобильной очистки присоединяют к контуру текучей среды посредством соединительных элементов, на следующем этапе текучую среду, по меньшей мере частично, предпочтительно полностью, извлекают из контура текучей среды, далее текучую среду нагревают или охлаждают до заранее определенной температуры, а после достижения заранее определенной температуры направляют через фильтрующий блок, выше и/или ниже по потоку от фильтрующего блока определяют физические и/или химические свойства текучей среды и на последнем этапе очищенную текучую среду подают обратно в контур текучей среды мобильного устройства.

Изобретение относится к системам смазки машин и двигателей, в частности к системам смазки под давлением, и предназначена для смазки подшипника турбокомпрессора дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к системам смазки двигателей под давлением. Способ эксплуатации двигателя содержит масляный инжектор, впрыскивающий масло на поршень двигателя, при этом при появлении признаков преждевременного зажигания регулируют впрыск масла. Изобретение обеспечивает переменный впрыск масла масляным инжектором на поршень двигателя, что позволяет приспособить двигатель к различным рабочим условиям. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх