发动机摇臂组件及柴油机的制作方法

1.本实用新型涉及船用柴油机领域，尤其涉及一种发动机摇臂组件及柴油机。


背景技术：

2.发动机摇臂组件是发动机的重要零部件，也是发动机配气机构中重要零件。发动机运转过程中，由摇臂组件控制气门在高速运转的过程中有效的开启关闭，实现配气功能。
3.随着高功率高密度柴油机技术发展，发动机布置更加紧凑，对配气机构结构布置带来更大挑战，对零件可靠性和适应性提出更高的要求。现有方案中摇臂轴过盈装配在摇臂座孔中，摇臂布置在摇臂座两侧。
4.但现有的摇臂组件还存在摇臂结构复杂，在高密度紧凑发动机中难以布置，以及安装过程繁琐等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提供一种发动机摇臂组件，能够提升摇臂组件的适用范围。
6.为解决前述目的的发动机摇臂组件包括摇臂座、连接部以及摇臂。摇臂座包括第一座体以及第二座体，连接部连接所述第一座体与所述第二座体，摇臂包括进气摇臂以及排气摇臂，所述进气摇臂以及所述排气摇臂分别可转动地设置于所述连接部上。通过将进气摇臂以及排气摇臂分别设置于位于第一座体与第二座体之间的连接部上，使得进气摇臂以及排气摇臂位于第一座体与第二座体之间，在安装于发动机后，能够避让缸盖中心区域，从而有利于喷油器/火花塞的布置。同时，摇臂中置摇臂座侧置的布设方案，有利于在较小空间下布置摇臂组件，第一座体与第二座体分别在两侧支撑还可以提高机构强度和可靠性。
7.在一个或多个实施例中，所述连接部具有轴段，所述进气摇臂以及所述排气摇臂分别间隙配合地装配于所述轴段上，并分别以所述轴段的轴线方向为转轴可转动。通过设置轴段允许进气摇臂以及排气摇臂转动的方式易于实现，装配过程也较为简便。
8.在一个或多个实施例中，所述摇臂座以及所述连接部中分别开设有第一滑油通道，所述第一滑油通道具有进油口以及出油口，所述第一滑油通道通过所述进油口与外部连通，所述出油口设置于所述摇臂与所述连接部的相接处。通过将滑油合理布设于摇臂座以及连接部内，便于实现对进气摇臂以及排气摇臂的作动过程进行润滑。
9.在一个或多个实施例中，所述摇臂与所述连接部之间还设置有衬套，所述进气摇臂以及所述排气摇臂分别具有内孔，所述衬套固定连接于所述内孔后，间隙配合地装配于所述轴段上；其中，所述衬套内周具有环槽，所述环槽内具有通孔，所述通孔将所述环槽与所述内孔连通，在装配状态下，所述环槽与所述出油口相连通。通过设置衬套，能够便于将进气摇臂以及排气摇臂安装于轴段上，同时减少在作动过程中对摇臂轴的磨损。同时设置环槽以及通孔结构，便于在转动过程中依然对进气摇臂以及排气摇臂进行供油，提高润滑
效率。
10.在一个或多个实施例中，所述衬套过盈配合地装配于所述内孔中，安装过程简便，易于实现。
11.在一个或多个实施例中，所述进气摇臂和/或所述排气摇臂中还设置有第二滑油通道，所述第二滑油通道的一端与所述第一滑油通道连通，另一端延伸至所述进气摇臂和/或所述排气摇臂的端部。通过设置第二滑油通道，能够将润滑油送至摇臂两端用于润滑摇臂/推杆和摇臂/阀桥运动副，对摇臂/推杆和摇臂/阀桥运动副提供可靠润滑。
12.在一个或多个实施例中，所述轴段中具有卡槽，所述卡槽中设置有卡环，所述卡环卡设于所述卡槽中，用于限制所述进气摇臂以及所述排气摇臂沿所述轴线方向的移动。通过设置卡环进行限位的方式易于装配。
13.在一个或多个实施例中，所述连接部通过紧固件分别与所述第一座体以及所述第二座体固定连接。连接部通过紧固件安装在摇臂座，一方面降低了连接部安装难度提高装配效率，另一方面，由于第一滑油通道中的第一段具有分别设置于摇臂座以及连接部的部分，通过紧固件连接能够避免连接部因装配或工作时的移位导致油道补偿、各零件润滑不良以及磨损加剧。
14.本实用新型的另一个目的在于提供一种柴油机，其包括如前所述一个或多个实施例中的发动机摇臂组件，所述摇臂座安装于所述柴油机的缸盖上。
15.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
16.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
17.图1为根据本技术一些实施例发动机摇臂组件的立体示意图；
18.图2为根据本技术一些实施例发动机摇臂组件的分解示意图；
19.图3为根据本技术一些实施例发动机摇臂组件的剖视示意图；
20.图4为根据本技术一些实施例衬套的立体示意图；
21.图5为根据本技术一些实施例进气摇臂的剖视示意图。
具体实施方式
22.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
23.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
24.在现有的发动机摇臂组件中，摇臂轴过盈装配在摇臂座孔中，摇臂布置在摇臂座两侧。但发明人研究后发现，这样的摇臂组件构型还存在如下问题：
25.1)摇臂位于摇臂座两侧呈悬臂结构状，在使用时容易与发动机内的其它部件发生偏磨，导致轴偏磨。且悬臂结构越长则会导致发动机摇臂组件的整体强度变差，不利于高功率密度柴油机设计。
26.2)摇臂布置在摇臂座两侧，当摇臂座螺栓安装在气缸盖上时，其位于摇臂之间，导致摇臂座占用了缸盖中心区域空间，影响喷油器或火花塞的布置，且由于摇臂座阻挡导致摇臂结构复杂。在高工率高密度紧凑发动机中，如含单凸轮轴结构的v型发动机，因结构尺寸限制使每缸驱动进排气摇臂的推杆间距变小，引起摇臂驱动侧间距越来越小，导致传统悬臂结构摇臂布置困难。此外，由于摇臂驱动侧间距越来越小，使得中间摇臂座布置空间有限，并且安装螺栓规格和数量受限，影响整个机构的强度和可靠性。
27.3)现有技术中摇臂轴与摇臂座过盈装配，安装时需要将摇臂轴低温收缩后装至摇臂座孔中，同时需要专用工装对摇臂轴进行定位及限位，安装操作人员的经验及工装精度都会影响摇臂轴的安装质量，摇臂轴安装错位或使用时移位会影响滑油供应，不利于摇臂运动副润滑，且摇臂润滑不良会造成配气系统卡滞，影响气门开闭从而影响发动机性能。
28.申请人研究后发现，通过改变摇臂在摇臂座之间的连接方式，设计具有合理构型的发动机摇臂组件，能够解决前述现有发动机摇臂组件中存在的至少一方面的问题。
29.一方面，根据本技术的一些实施例，提供了一种发动机摇臂组件。参见图1以及图2，图1为根据本技术一些实施例发动机摇臂组件的立体示意图，图2为根据本技术一些实施例发动机摇臂组件的分解示意图。发动机摇臂组件包括摇臂座1、连接部2以及摇臂。摇臂座1包括第一座体11以及第二座体12，连接部2连接第一座体11与第二座体12，摇臂包括进气摇臂3以及排气摇臂4，进气摇臂3以及排气摇臂4分别可转动地设置于连接部2上。
30.在本技术实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。
31.摇臂座1是发动机摇臂组件中的支撑部件，其用于与发动机中的缸盖连接，从而将设置于其上的进气摇臂3以及排气摇臂4支撑在缸盖的上方。
32.连接部2是设置于第一座体11与第二座体12之间，用于将二者连接成为整体的部件。同时，连接部2也用作为发动机摇臂组件中支撑进气摇臂3以及排气摇臂4的部件。在构型上，连接部2可以具有任意合适的形状，如筋条状、轴状等。
33.进气摇臂3以及排气摇臂4分别对应于发动机内的气门设置，其分别可转动地设置，从而在转动过程中启闭发动机内的气门。连接部2具有延伸方向，该延伸方向即自第一座体11朝向第二座体12的方向，设置在连接部2上的进气摇臂3以及排气摇臂4分别以连接部2的延伸方向为转动轴可转动。
34.在本发动机摇臂组件中，通过将进气摇臂3以及排气摇臂4分别设置于位于第一座体11与第二座体12之间的连接部2上，使得进气摇臂3以及排气摇臂4布设于第一座体11与第二座体12之间。在本发动机摇臂组件安装于发动机后，能够避让缸盖中心区域，从而有利于喷油器/火花塞的布置。同时，摇臂中置、摇臂座侧置的布设方案，有利于在较小空间下布置摇臂组件，第一座体11与第二座体12分别在两侧支撑还可以提高机构强度和可靠性。
35.具有本构型的发动机摇臂组件易于实现高强度高密度发动机，如含单凸轮轴结构的v型发动机，对摇臂紧凑型设计要求，同时提高摇臂组件的强度和可靠性。
36.根据本技术的一些实施例，请参见图1以及图2，连接部2具有轴段21，进气摇臂3以及排气摇臂4分别间隙配合地装配于轴段21上，并分别以轴段21的轴线方向为转动中心可转动。
37.轴段21为连接部2中具有轴状外形的一段，轴段21的轴线方向即为如前所述的连接部2的延伸方向。
38.进气摇臂3以及排气摇臂4套设于轴段21的外周，并与轴段21的外周之间存在间隙，进气摇臂3以及排气摇臂4与轴段21间隙配合，以允许进气摇臂3以及排气摇臂4分别可转动。
39.通过设置轴段21允许进气摇臂3以及排气摇臂4转动的方式易于实现，装配过程也较为简便。当然，在其它一些与图中所示实施例不同的实施方式中，进气摇臂3和/或排气摇臂4可以通过其它的结构，如通过轴承或铰接的方式安装于连接部上。
40.根据本技术的一些实施例，请参见图1以及图2，并进一步参见图3，图3为根据本技术一些实施例发动机摇臂组件的剖视示意图，摇臂座1以及连接部2中分别开设有第一滑油通道10，第一滑油通道10具有进油口101以及出油口102，第一滑油通道10通过进油口101与外部连通，出油口102设置于摇臂与连接部2的相接处。
41.第一滑油通道10允许润滑油于其中流动，从而对发动机摇臂组件的运动过程进行润滑。
42.在图中所示实施方式中，第一滑油通道10包括第一段103、第二段104以及第三段105，第一段103以及第三段105分别沿发动机摇臂组件的高度方向h延伸，第二段104沿发动机摇臂组件的宽度方向w延伸。第一段103分别开设于摇臂座1以及连接部2中，第二段104开设于连接部2中、并与第一段103连通，且于宽度方向w途径了进气摇臂3以及排气摇臂4的内侧，第三段105具有出油口102。出油口102分别对应进气摇臂3以及排气摇臂4与连接部2的相接处，以使得第三段105分别将第二段104与进气摇臂3的内侧连通，及将第二段104与排气摇臂4的内侧连通。第一段103具有进油口101，进油口101设置于摇臂座1的底部，以允许润滑油自摇臂座1的底部进入，并沿箭头a所示流向流动至进气摇臂3以及排气摇臂4内侧进行润滑。为便于加工，第二段104是穿设连接部2的通孔，并由堵头22进行封堵。
43.可以理解的是，第一滑油通道10在摇臂座1以及连接部2中的布设方式、进油口101的布设位置不以图3所示实施例为限。
44.通过将滑油合理布设于摇臂座1以及连接部2内，便于实现对进气摇臂3以及排气摇臂4的作动过程进行润滑。
45.根据本技术的一些实施例，请参见图1至图3，摇臂与连接部2之间还设置有衬套5，进气摇臂3以及排气摇臂4分别具有内孔30、40，衬套5固定连接于内孔30、40后，间隙配合地装配于轴段21上。
46.继续参见图4，图4为根据本技术一些实施例衬套的立体示意图，衬套5内周具有环槽50，环槽50内具有通孔51，通孔51将环槽50与内孔30、40连通，在装配状态下，环槽50与出油口102相连通。
47.在摇臂组件组装状态下，当滑油流动至出油口102后，会先流入到环槽50内，随后
沿环槽50流动。通孔51连通了环槽50以及衬套5外周的内孔30、40，使得沿环槽50流动的滑油能够流至进气摇臂3以及排气摇臂4的内孔30、40，分别进行润滑。
48.在一个具体的实施例中，通孔51是沿环槽50布设的多个，从而提升润滑效率。
49.通过设置衬套5，能够便于将进气摇臂3以及排气摇臂4安装于轴段21上，同时减少在作动过程中对摇臂轴的磨损。通过设置环槽50以及通孔51结构，便于在转动过程中依然能对进气摇臂3以及排气摇臂4进行供油，提高润滑效率。
50.在其他一些与图示不同的实施例中，摇臂与连接部2之间也可以不设置衬套5，而是在摇臂的内孔处开设与衬套内周具有相同构型的环槽来实现在转动过程中的供油。
51.在本技术实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
52.如根据本技术的一些实施例，衬套5过盈配合地装配于内孔30、40中，无需提供额外的部件进行装配，使得安装过程简便。
53.根据本技术的一些实施例，请参见图1至图3，并继续参见图5，图5为根据本技术一些实施例进气摇臂的剖视示意图，进气摇臂3和/或排气摇臂4中还设置有第二滑油通道，第二滑油通道的一端与第一滑油通道10连通，另一端延伸至进气摇臂3和/或排气摇臂4的端部。
54.在本技术实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
55.以图5为例，对于进气摇臂3而言，第二滑油通道分别延伸至与进气摇臂3的两端，以附图标记31、32标识。第二滑油通道31、32分别与第一滑油通道10连通，具体而言，第二滑油通道31、32分别通过衬套5的环槽50以及通孔51与第一滑油通道10连通，使得滑油能够自第一滑油通道10进入后，通过第二滑油通道31、32沿图中箭头b流通至进气摇臂3两端。可以理解的是，设置于排气摇臂4内的第二滑油通道可以具有与进气摇臂相同的构型，在此不在赘述。
56.通过设置第二滑油通道，能够将润滑油送至摇臂两端用于润滑摇臂两端的部件，如摇臂/推杆和摇臂/阀桥运动副，对摇臂/推杆和摇臂/阀桥运动副提供可靠润滑。
57.根据本技术的一些实施例，请参见图1至图3，轴段21中具有卡槽210，卡槽中设置有卡环211，卡环211卡设于卡槽210中，用于限制进气摇臂3以及排气摇臂4沿轴线方向的移动。
58.通过设置卡环211进行限位的方式，易于装配实现。
59.在一些实施例中，卡环211与进气摇臂3和/或排气摇臂4之间还设置有垫片212，以进一步提高轴向限位的稳定性。
60.根据本技术的一些实施例，请参见图1至图3，连接部2通过紧固件9分别与第一座体11以及第二座体12固定连接。在一个具体的实施例中，紧固件9为螺栓。
61.连接部2通过紧固件9安装在摇臂座1，一方面降低了连接部2安装难度提高装配效
率，另一方面，由于第一滑油通道10中的第一段103具有分别设置于摇臂座1以及连接部2的部分，通过紧固件9连接能够避免连接部2因装配或工作时的移位导致油道补偿、各零件润滑不良以及磨损加剧等现象。
62.另一方面，根据本技术的一些实施例，还提供了一种柴油机，柴油机包括如前一个或多个实施例中的发动机摇臂组件，摇臂座1安装于柴油机的缸盖上。具体地，摇臂座1通过紧固件安装于柴油机的缸盖上，通过紧固件的方式进行安装能够简化装配过程，易于实现。
63.在装配如前所述一个或多个实施例中记载的摇臂组件以及柴油机时，衬套5过盈装配在进气摇臂3以及排气摇臂4的内孔30、40中，之后上述零件间隙装配在轴段21上，然后将垫片212从连接部2两端穿进去，分别靠紧进气摇臂3和排气摇臂4的外端面，接着将卡环211分别卡进轴段21两侧的卡槽210中，对进气摇臂3以及排气摇臂4进行轴向限位。然后将堵头22安装在连接部2的两端，使用紧固件9将连接部2固定在摇臂座1上，最后使用紧固件将摇臂座1固定在缸盖上。
64.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
65.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。