一种重型柴油机用双顶置组合凸轮轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种汽车发动机配气机构部件，尤其涉及一种重型柴油机用双顶置组合凸轮轴，主要适用于提升发动机的性能，优化凸轮轴的结构布置。
【背景技术】
[0002]当前国家及其每个公民都已经深刻意识到环境保护的重要性和紧迫性，因此对每个产业各个环节的环境指标都提出了较高的要求。汽车产业无论是生产环节亦或是使用环节都对环境产生较大的影响，因而，对其生产效率、能耗及汽车的排放指标都提出了很高的要求。重型柴油机由于排量高、生产制造能耗大，零部件质量大、原材料使用较多，因此在节能、环保、降成本等方面是首当其冲的，也是各个发动机研发单位努力研究的方向。当前国内重型柴油机的凸轮轴全部为单凸轮轴，都为中置或下置布置形式，而且是由传统工艺锻造、加工而成的，这种凸轮轴主要有以下缺点:当前发动机多为多气门设计，单凸轮轴设计限制了气道的结构布置，缸盖薄弱环节的热应力得不到有效释放，可靠性会比较低；中置或下置凸轮轴布置形式，配气机构传动链长，零部件数量多，惯量大，传动精度低，噪声大；传统方法制造凸轮轴需要大量的机械加工工序，自动化水平较低，耗费大量的机械加工工时、机床、刀具、夹具以及设备操作人员和设备作业面积，特别需要大型锻造或铸造设备，能源消耗大，在降低生产成本，提高研发、生产周期方面较难有新的突破；很难制造出凸轮密布排列的紧凑结构凸轮轴；整体热处理影响凸轮轴精度。
[0003]中国专利申请公布号为CN101782004A，申请公布日为2010年7月21日的发明公开了一种柴油机顶置凸轮轴结构，包括气缸盖、凸轮轴体、凸轮轴轴承座、栗喷嘴、安装在凸轮轴端部的传动齿轮以及设置在凸轮轴体上的进气凸轮和排气凸轮，所述凸轮轴体通过凸轮轴轴承座安装在气缸盖上方，在所述凸轮轴体上还设有驱动栗喷嘴上的供油凸轮，在安装传动齿轮的凸轮轴端上还设置有消减扭转振动的减振器装置。该发明虽然能使柴油机获得良好的燃油经济性、动力性、提高燃烧效率、较少燃烧噪音，提高凸轮轴抗拉强度，但其仍然具有以下缺陷:
[0004]首先，该发明中凸轮轴体为单凸轮轴，其上设置有进气凸轮与排气凸轮，这样的设计很难同时实现进、排气的VVT功能；
[0005]其次，该发明中凸轮轴体与进气凸轮、排气凸轮一体式设计，在设计更改、功能集成、材料选配等方面较困难；
[0006]最后，该发明中凸轮轴体与进气凸轮、排气凸轮一体式设计，因此，凸轮轴的制造工艺过于冗长复杂，尤其在毛坯的锻造生产过程中，能源消耗巨大，而且效率很低，环境污染严重。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是克服现有技术中存在的很难同时实现进、排气的VVT功能，更改设计、功能集成、材料选择困难，制造复杂、效率低的缺陷与问题，提供一种可以实现进、排气的VVT功能，可以实现快速更改设计、功能集成、材料任意选配，制造柔性化、高效率的重型柴油机用双顶置组合凸轮轴。
[0008]为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是:一种重型柴油机用双顶置组合凸轮轴，包括气缸盖、凸轮轴，所述气缸盖的上方设置有摇臂室，摇臂室中设置有凸轮轴安装座，凸轮轴安装座的座孔中设置有凸轮轴，凸轮轴的上方设置有凸轮轴瓦盖以与凸轮轴安装座相配合；
[0009]所述凸轮轴包括进气凸轮轴、排气凸轮轴；
[0010]所述进气凸轮轴包括进气凸轮轴轴管，进气凸轮轴轴管上设置有相位角相同的一号进气凸轮轴凸轮、二号进气凸轮轴凸轮，所述进气凸轮轴轴管的右端设置有进气凸轮轴齿轮；
[0011]所述排气凸轮轴包括排气凸轮轴轴管，排气凸轮轴轴管上设置有相位角相同的一号排气凸轮轴凸轮、二号排气凸轮轴凸轮，所述排气凸轮轴轴管的右端设置有排气凸轮轴齿轮。
[0012]所述进气凸轮轴轴管的尾部设置有一号进气凸轮轴止推环、二号进气凸轮轴止推环，二号进气凸轮轴止推环的右端面与进气凸轮轴齿轮的左端面相接触；
[0013]所述排气凸轮轴轴管的尾部设置有一号排气凸轮轴止推环、二号排气凸轮轴止推环，二号排气凸轮轴止推环的右端面与排气凸轮轴齿轮的左端面相接触。
[0014]所述进气凸轮轴轴管与排气凸轮轴轴管尾部的凸轮轴瓦盖包括一号轴颈瓦盖、二号轴颈瓦盖，所述一号轴颈瓦盖与二号轴颈瓦盖的两侧均设置有止推面；
[0015]所述一号轴颈瓦盖左侧的止推面与一号进气凸轮轴止推环相配合，一号轴颈瓦盖右侧的止推面与二号进气凸轮轴止推环相配合；
[0016]所述二号轴颈瓦盖左侧的止推面与一号排气凸轮轴止推环相配合，二号轴颈瓦盖右侧的止推面与二号排气凸轮轴止推环相配合。
[0017]所述凸轮轴瓦盖的一端与进气轴管轴颈相配合，凸轮轴瓦盖的另一端与排气轴管轴颈相配合。
[0018]所述凸轮轴瓦盖的一端均设置有一号斜油孔，凸轮轴瓦盖的另一端均设置有二号斜油孔。
[0019]所述一号进气凸轮轴凸轮与一号进气摇臂的一端相接触，一号进气摇臂的另一端与一号进气门相连接，一号进气门的下部设置有一号进气门弹簧，所述二号进气凸轮轴凸轮与二号进气摇臂的一端相接触，二号进气摇臂的另一端与二号进气门相连接，二号进气门的下部设置有二号进气门弹簧；
[0020]所述一号排气凸轮轴凸轮与一号排气摇臂的一端相接触，一号排气摇臂的另一端与一号排气门相连接，一号排气门的下部设置有一号排气门弹簧，所述二号排气凸轮轴凸轮与二号排气摇臂的一端相接触，二号排气摇臂的另一端与二号排气门相连接，二号排气门的下部设置有二号排气门弹簧。
[0021]所述一号进气摇臂与二号进气摇臂均设置于进气摇臂轴上，进气摇臂轴上设置有一号进气轴向限位装置、二号进气轴向限位装置，所述一号进气轴向限位装置设置于一号进气摇臂的左侧，所述二号进气轴向限位装置设置于二号进气摇臂的右侧；
[0022]所述一号排气摇臂与二号排气摇臂均设置于排气摇臂轴上，排气摇臂轴上设置有一号排气轴向限位装置、二号排气轴向限位装置，所述一号排气轴向限位装置设置于一号排气摇臂的左侧，所述二号排气轴向限位装置设置于二号排气摇臂的右侧。
[0023]所述进气凸轮轴轴管与排气凸轮轴轴管均为空心结构。
[0024]所述一号进气凸轮轴凸轮、二号进气凸轮轴凸轮、一号排气凸轮轴凸轮、二号排气凸轮轴凸轮的材质均为80B或GCrl5。
[0025]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0026]1、由于本实用新型一种重型柴油机用双顶置组合凸轮轴中凸轮轴包括进气凸轮轴、排气凸轮轴，进气凸轮轴包括进气凸轮轴轴管，进气凸轮轴轴管上装配有两个相位角相同的进气凸轮轴凸轮，进气凸轮轴轴管的右端设置有进气凸轮轴齿轮；排气凸轮轴包括排气凸轮轴轴管，排气凸轮轴轴管上装配有两个相位角相同的排气凸轮轴凸轮、排气凸轮轴轴管的右端设置有排气凸轮轴齿轮，工作过程中，进气凸轮轴、排气凸轮轴分开驱动气门，可以同时实现进、排气的VVT功能；同时，轴管与凸轮是装配在一起的，配气相位可以通过设备在装配时任意调整，实现快速更改设计，而且解决了传统锻压凸轮轴的工艺限制，使凸轮轴的结构紧凑，因此可以做到更多功能的装配集成，凸轮作为单独的零件，在选用材料时可以有更多空间，而不至于担忧由于材料原因而带来整体成本的上升；另外，使用组合式凸轮轴工艺分工更加专业、精细化，设备投入种类极少，尤其是昂贵的锻压设备不需投入，可以实现产品的快速切换，制造柔性化、高效率。因此，本实用新型不仅可以实现进、排气的VVT功能，而且可以实现快速更改设计、功能集成、材料任意选配，制造柔性化、高效率。
[0027]2、由于本实用新型一种重型柴油机用双顶置组合凸轮轴中进气凸轮轴轴管的尾部安装有两个进气凸轮轴止推环，排气凸轮轴轴管的尾部安装有两个排气凸轮轴止推环，进气凸轮轴轴管与排气凸轮轴轴管尾部的凸轮轴瓦盖两侧均加工有止推面，正好卡在进气凸轮轴与排气凸轮轴的止推环槽上，从而实现对凸轮轴的轴向限位。因此，本实用新型可以实现对凸轮轴的轴向限位。
[0028]3、由于本实用新型一种重型柴油机用双顶置组合凸轮轴中凸轮轴瓦盖的一端与进气轴管轴颈相配合，该端凸轮轴瓦盖处均设置有一号斜油孔，凸轮轴瓦盖的另一端与排气轴管轴颈相配合，该端凸轮轴瓦盖处均设置有二号斜油孔，这样的设计不仅直接利用冷拔钢管外径作为相应支撑部位的轴颈，大大简化凸轮轴轴颈的加工和省略了额外装配凸轮轴轴颈，而且进、排气凸轮轴瓦盖处均设置有斜油孔，斜油孔与固定进、排气摇臂及摇臂轴总成的螺栓孔处和摇臂轴轴管形成通路，润滑油从摇臂轴轴管进入，从而分别实现对进气轴管轴颈、排气轴管轴颈的润滑。因此，本实用新型不仅简化了凸轮轴轴颈的加工与装配，而且实现了对凸轮轴轴颈的润滑。
[0029]4、由于本实用新型一种重型柴油机用双顶置组合凸轮轴中两个进气门位于其对应凸轮轴的同一侧，两个排气门位于其对应凸轮轴的同一侧，这样的设计大大简化了缸盖气道的布局，优化了缸盖的水套，