Составной коленчатый вал

Изобретение относится к машиностроению, а именно к составным коленчатым валам, преимущественно для буровых насосов и двигателей внутреннего сгорания. Коленчатый вал содержит, по меньшей мере, одну шатунную шейку (1) и две коренные шейки (2). Щеки 3 выполнены в виде соединенных между собой коренной крышки (4), шатунной крышки (5) и двух стоек (6). В сквозном посадочном отверстии (7) щеки (3) установлены шейки (1, 2) и четыре полукольца (9), фиксирующие шейки (1, 2) от осевого перемещения. При этом шейки (1, 2) объединены с соответствующими крышками (4, 5) при помощи шпонок (10, 13), которые выполняют одновременно функцию передачи валу крутящего момента и функцию фиксации шеек (1, 2) от проворота относительно щек (3). На шейках выполнены выступы (16) и пазы (17) для соединения составных элементов между собой с образованием коленчатого вала. Технический результат: снижение габаритов и массы вала при сохранении его высокой жесткости, а также повышение его ремонтопригодности и долговечности. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к составным коленчатым валам, преимущественно для буровых насосов и двигателей внутреннего сгорания.

Известен составной коленчатый вал (патент №2011897, RU, МПК F16C3/06), содержащий коренные шейки, кривошипные щеки и шатунные шейки. На коренных шейках и/или на шатунных шейках выполнены прямые, гладкие снаружи трубчатые участки в качестве соединительных зон, которые вставляются в прямые осепараллельные сквозные отверстия в кривошипных щеках и закрепляются путем пластического расширения трубчатых участков с остающимся упругим напряжением в сквозных отверстиях.

Известный составной вал обладает сложной конструкцией, большими габаритами и массой, низкой ремонтопригодностью, а для обеспечения точности вращения шеек требует при сборке проведения работ по их точной ориентации и уравновешиванию.

Известен составной коленчатый вал (патент №2095647, RU, МПК F16C 3/12), взятый в качестве прототипа, содержащий щеки, по меньшей мере одну шатунную и коренную шейки, соединенные со щеками, и устройство фиксирования шеек от проворота относительно щек. Причем шейки соединяются со щеками при помощи запрессованных в торцовые отверстия щек пальцев, либо при помощи фланцевого соединения, а устройство фиксирования выполнено в виде по меньшей мере одного цилиндрического выступа, расположенного на торцевой поверхности шейки эксцентрично ее продольной оси и установленного свободно в посадочном отверстии щеки.

Недостатками известного составного коленчатого вала являются его увеличенные осевые габариты и масса, а также недостаточные жесткость и долговечность вала. Так, наличие промежуточных щек, установленных между коренными и кривошипными шейками, приводит к увеличению осевых габаритов вала и его массы, а также увеличивает расстояние между коренными подшипниками, что снижает жесткость вала и его надежность. Кроме того, конструкция данного устройства требует производства корректировки углового положения шеек относительно щек, что снижает ремонтопригодность устройства, затрудняя его сборку.

Целью заявленного изобретения является снижение габаритов и массы вала при сохранении его высокой жесткости, а также повышение его ремонтопригодности и долговечности.

Поставленная цель достигается тем, что в составном коленчатом валу, содержащем щеки и по меньшей мере одну шатунную и две коренные шейки, каждая щека выполнена в виде шатунной и коренной крышек, скрепленных с двумя стойками, и имеет сквозное посадочное отверстие, в котором установлены соединенные между собой шатунная и коренная шейки, а также четыре полукольца, фиксирующие шейки от осевого перемещения, при этом шатунная и коренная шейки объединены с соответствующими шатунной и коренной крышками при помощи шпонок, выполняющих одновременно функцию передачи валу крутящего момента и функцию фиксации шеек от проворота относительно щек, причем шейки дополнительно снабжены выступами и пазами для соединения их между собой с образованием коленчатого вала.

Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в уменьшении осевых габаритов и массы коленчатого вала, а также в обеспечении его высокой жесткости и надежности. Данный результат достигается благодаря тому, что в заявленном устройстве шатунные и коренные шейки контактируют непосредственно друг с другом, что позволяет достичь минимально возможное расстояние между опорами и, следовательно, снизить до минимума изгибные напряжения, возникающие при работе вала. Конструкция заявленного устройства повышает также и долговечность коленчатого вала благодаря возможности его многократного использования (производя замену только неисправных элементов). При этом не требуется производить работы по ориентации шеек, что повышает ремонтопригодность и упрощает сборку и монтаж вала. Выполнение щек в виде скрепленных между собой (например, болтовым соединением) двух крышек и двух стоек также упрощает сборку-разборку и при этом повышает жесткость собранного вала. Кроме того, жесткость собранному валу, как в продольном, так и в окружном направлении придает наличие шпонок и полуколец, объединяющих щеку с шатунной и коренной шейками. Для изготовления заявленного коленчатого вала и его монтажа не требуется высокоточного оборудования, а для его обслуживания и ремонта не требуется высокая квалификация персонала.

Заявленное устройство поясняется чертежом, на котором изображено:

- фиг. 1 - общий вид коленчатого вала;

- фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Коленчатый вал может содержать по меньшей мере одну шатунную шейку 1 (фиг. 1) и две коренные шейки 2. Каждая щека 3 выполнена в виде соединенных между собой (например, болтовым соединением) коренной крышки 4 (фиг. 2), шатунной крышки 5 и двух стоек 6. В сквозном посадочном отверстии 7 щеки 3 установлены соединенные между собой коренная шейка 2 и шатунная шейка 1. При этом в кольцевых канавках 8, выполненных на наружных поверхностях коренной и шатунной шеек, а также на внутренних поверхностях обеих крышек и обеих стоек щеки 3 установлены четыре полукольца 9, фиксирующие шатунную и коренную шейки от осевого перемещения. Шатунная и коренная шейки объединены с соответствующими шатунной и коренной крышками при помощи шпонок. Шпонка 10 установлена в пазу 11 коренной крышки 4 и в пазу 12 коренной шейки 2, а шпонка 13 установлена в пазу 14 шатунной крышки 5 и в пазу 15 шатунной шейки 1. Шпонки 10 и 13 выполняют одновременно функцию передачи валу крутящего момента и функцию фиксации шеек от проворота относительно щек. Кроме того, шейки дополнительно снабжены выступами 16 (фиг. 1) и пазами 17 для соединения составных элементов (шатунных и коренных шеек) между собой с образованием коленчатого вала.

Для выполнения сборки коленчатого вала необходимо соединить коренную и шатунную шейки. Для этого в паз 17 на коренной шейке 2 вводят выступ 16 шатунной шейки 1. Затем шатунную крышку 5 (фиг. 2) (с заранее установленными в соответствующих кольцевых канавках 8 двумя полукольцами 9 и с установленной в пазу 14 шпонкой 13) устанавливают на коренной шейке 2 таким образом, чтобы шпонка 13 разместилась в пазу 15 на коренной шейке 2. Аналогичным образом устанавливают на шатунную шейку 1 коренную крышку 4 (с предварительно установленными в соответствующих кольцевых канавках 8 коренной крышки 4 двумя полукольцами 9 и с установленной в пазу 11 шпонкой 10). Далее две стойки 6 размещают между шатунной и коренной крышками и скрепляют все четыре детали щеки между собой болтовым соединением, которое позволяет выбрать все зазоры в соединениях частей вала, повышая тем самым надежность и долговечность работы всех его составных частей.

Составной коленчатый вал, содержащий щеки и по меньшей мере одну шатунную и две коренные шейки, отличающийся тем, что каждая щека выполнена в виде шатунной и коренной крышек, скрепленных с двумя стойками, и имеет сквозное посадочное отверстие, в котором установлены соединенные между собой шатунная и коренная шейки, а также четыре полукольца, фиксирующие шейки от осевого перемещения, при этом шатунная и коренная шейки объединены с соответствующими шатунной и коренной крышками при помощи шпонок, выполняющих одновременно функцию передачи валу крутящего момента и функцию фиксации шеек от проворота относительно щек, причем шейки дополнительно снабжены выступами и пазами для соединения их между собой с образованием коленчатого вала.



 

Похожие патенты:

Изобретение касается области коленчатых валов, используемых в механизмах преобразования поршневых машин, преимущественно, двигателей внутреннего сгорания. Составной коленчатый вал поршневой машины содержит две щеки с коренными шейками и кривошипную шейку, установленную в эксцентричных отверстиях щек и зафиксированную от проворота относительно указанных отверстий.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям составных коленчатых валов, использующихся для преобразования возвратно-поступающего движения во вращательное и наоборот.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании двигателей. .

Изобретение относится к конструкции для монтажа диска генератора импульсов (Р) на торцевую поверхности вращающейся стенки (9), состоящей из плеча кривошипа (3) и противовеса (4) коленчатого вала (С) двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение относится к составным валам с разъемными соединениями. .

Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к конструкциям составных коленчатых валов. .

Изобретение относится к области автомобилестроения и может быть использовано в бензиновых и дизельных двигателях внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям составных коленчатых валов и способам их изготовления и сборки, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к коленчатым составным валам. .

Изобретения относятся к области машиностроения, а именно к механизмам машин, в составе которых используется кривошипный вал, например к механизмам преобразования поршневых машин. Сборно-разборный коленчатый вал содержит две расположенные соосно коренные шейки (3, 10) и одну коренную втулку (8), две кривошипные шейки, выполненные в виде шатунных втулок (7, 9), соединенных с двумя коренными шейками (3, 10) и коренной втулкой (8) через щеки (6а, 6б, 6в, 6г) и зафиксированные от проворота в них, при этом фиксатор выполнен в виде, по меньшей мере, одного выступа, расположенного на торцевой поверхностях шеек (3, 10) и втулок (7, 8, 9), и, по меньшей мере, одной из соединяемых щек (6а, 6б, 6в, 6г). Расстояние от оси вращения вала до оси цилиндрической поверхности шатунной втулки (7, 9) минимально превышает радиус, примыкающих к шатунной втулке (7, 9) цилиндрических поверхностей коренной шейки (3, 10) и коренной втулки (8), соединяемых с ней. Торцевая поверхность коренных шеек (3, 10), коренной и шатунных втулок (7, 8, 9) непосредственно контактирует своими выступами с торцевыми поверхностями щек (6а, 6б, 6в, 6г), имеющими проточки. Коренная и шатунные втулки (7, 8, 9) со щеками (6а, 6б, 6в, 6г) соединены четырехгранными клиньями (11, 12, 13), обеспечивающими силовое соединение, при этом самовыдвижение клина предотвращается за счет контргаек со стопорными шайбами. Применение в конструкции сборно-разборного коленчатого вала ДВС клиновых силовых соединений коренных шейки, коренной втулки и шатунных втулок со щеками обеспечивает сохранение в течение длительного времени его надежной работы, а также упрощение его конструкции за счет использования минимального количества деталей простых в изготовлении, а также повышает его ремонтопригодность. 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к составным коленчатым валам, преимущественно для буровых насосов и двигателей внутреннего сгорания. Коленчатый вал содержит, по меньшей мере, одну шатунную шейку и две коренные шейки. Щеки 3 выполнены в виде соединенных между собой коренной крышки, шатунной крышки и двух стоек. В сквозном посадочном отверстии щеки установлены шейки и четыре полукольца, фиксирующие шейки от осевого перемещения. При этом шейки объединены с соответствующими крышками при помощи шпонок, которые выполняют одновременно функцию передачи валу крутящего момента и функцию фиксации шеек от проворота относительно щек. На шейках выполнены выступы и пазы для соединения составных элементов между собой с образованием коленчатого вала. Технический результат: снижение габаритов и массы вала при сохранении его высокой жесткости, а также повышение его ремонтопригодности и долговечности. 2 ил.

Наверх