专利名称：活塞式发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种活塞式发动机，主要是一种二冲程大型柴油机，特别用于船舶的驱动，它配有一个曲轴，该曲轴以主轴承轴颈径向地被支承在所配置的主轴承中，并配有至少一个止推轴承法兰，该止推轴承法兰至少在一边与所配置的止推轴承弓形体共同作用，其中，止推轴承弓形体都支撑在一个所配置的主轴承上，并沿切线方向被锁定，与此同时，每个主轴承都有一个固定的整合在机架上的下部分和一个可与之用螺栓连接的可拆下的上部分。
因此，从这方面出发，本发明的任务是以简单而又合算的措施如此改进文首述及的那种活塞式发动机，以保证获得比较简易的、紧凑的结构以及高的运行安全性。
依本发明，上述任务是通过以下措施加以解决的各止推轴承弓形体分布在一个360°的圆周上，并支撑在所配置的主轴承的上下部分上，该主轴承在每一个配有止推轴承弓形体的边上都有一个在360°上绕行的容纳槽，为该容纳槽配置了一个设定在上部分的范围内的朝上开着的导入隙口，该隙口的入口可以由一个同所配置的止推轴承弓形体共同作用的、可固定在上部分上的安全装置加以封闭；每一个配有止推轴承弓形体的主轴承的上部分由分别配置的下部分的以支架固定的侧面部分从两侧围着，并利用一个依垂直方向延伸的槽-弹簧连接机构与之啮合。
止推轴承弓形体可以经过导入隙口而被推入到所配置的容纳槽中，然后在容纳槽内被分布在整个圆周上，其中，最后被推入的止推轴承弓形体有利地以一个合适的凸肩支撑在导入隙口的侧壁上，这样就可依切线方向将所有的止推轴承弓形体加以锁定。由于止推轴承弓形体均匀分布在360°的整个圆周上，所以即使在一个比较小的外径条件下仍可获得比较大的总支承面积，所以即使在较小的外径条件下也不会超过允许的单位面积压力。因此，下述做法可能是有利的也对止推轴承法兰设定一个比较小的直径，从而该止推轴承法兰即使在比较小的厚度条件下对挠曲等仍是有抵抗能力的。利用本发明采取的措施，就可获得一种在径向和轴向上都很紧凑坚固的结构。此外，由于止推轴承弓形体都分布在360°上，所以止推轴承法兰和止推轴承弓形体的均匀负荷都加在整个圆周上，这一点对于避免局部过高摩擦是能起到有利作用的。利用主轴承上部分和所配置的整合在机架上的下部分之间的槽-弹簧连接机构，就可有利地实际实现主轴承上部分整合到主轴承结构中，这种整合可以保证由轴向力加载的上部分的精确轴向定位，以及保证将作用于上部分的轴向力可靠地转移到机架上。尽管如此，仍可保持主轴承上部分的简单可拆卸性及所希望的垂直于轴向的挠性，因此燃烧室压力以及曲轴的旋转和振荡都不会导致产生不容许的约束力(Zwangskraft)。利用本发明提出的措施因此便可完全消除文首述及的属于现有技术的那些缺点。
在从属权利要求中提出了所采取的措施的有利发展和适当改进。
于此，为了形成槽-弹簧连接机构，下部分的侧围着上部分的各侧面部分各自至少有一个朝向上部分的、朝上开着的垂直的槽，所配置的一个从上部分侧向伸出的弹簧条啮合在该槽中。这些措施可按简单方式获得高的精确度。
所述及的措施的另一项改进可以说在于弹簧条是作为与上部分相离开的构件设计成形的，该构件啮合在上部分的一个所配置的槽中。这些措施可简单地获得可拆下的弹簧条，从而可确保在安装和拆卸主轴承的上部分时只需要比较小的装配场地就够了。合适的作法是，可拆下的弹簧条可以由至少一个将上部分同下部分连接起来的、垂直的螺栓穿过。这一点能可靠地确保可拆下的弹簧条的安全，为此不需要用附加的部件。
另一项有利的措施可以说在于最后一个可经过导入隙口而引入到容纳槽中的止推轴承弓形体配有一个伸入到导入隙口中的凸肩，安全装置可安置在该凸肩上。伸入到导入隙口中的凸肩可实现所希望的将全部止推轴承弓形体锁定在切线方向中。与此同时，利用该安全装置可以保证径向中的可靠安全性。由于伸入到导入隙口中的凸肩在径向超出了止推轴承法兰，所以也不用担心安全装置同止推轴承法兰相碰撞。
有利的是，可以将安全装置设计成形为把至少两个侧围着一个止推轴承法兰的主轴承的上部分连接起来的加固装置。这样就可以有利地将作用于一个上部分的轴向力分配到多个上部分上去，以实现槽-弹簧连接机构的卸载，从而保证特别精确的轴向定位。
上面所采取的各项措施的其它有利发展和适当改进均在其余各项从属权利要求中做了陈述，并可从下面参照附图的实施例的说明中知道详情。
图1二冲程式大型柴油发动机的承受着径向和轴向力的曲轴-主轴承装置的垂直轴向截面图，图2图1所示曲轴-主轴承的透视局部前视图，拆下了加固板，图3图2所示的装置，安上了加固板，图4本发明提出的曲轴-主轴承的透视局部前视图，连同一个第二安全装置结构，图5图4所示主轴承的透视前视图，不带止推轴承弓形体，图6二冲程式大型柴油发动机的透视局部前视图，连同啮合的止推轴承法兰。
用作为船舶驱动装置等的二冲程式大型柴油发动机的基本结构是从所周知的，因此在这方面不再需要做详细解释。
为了将上下行进的活塞运动转变成一种旋转运动，配置了一个安置在下面的发动机范围中的、经过整个发动机长度通行的、在图1中仅部分地示出的曲轴1，在船舶发动机上，该曲轴同一个承载着产生轴向力的船舶螺杆的传动轴相连。曲轴1是如此被支承在机架2上，即，使得所有的径向力和轴向力都被转移到机架2上。为此，机架2配置了图1所示的那种主轴承装置。
图1中所示的主轴承装置包含两个以轴向间距并列地安装的主轴承3，这两个主轴承被曲轴1的一个由曲轴1的曲轴侧板4所限制的主轴承轴颈5穿过。在所示的例子中，这指的是曲轴1的后面的主轴承轴颈5，该轴颈在其外端上可承载一个传动轮6，经过该传动轮，曲轴1为了安装和维护保养目的等可利用一个在图中未详示出的辅助电动机来转动。主轴承轴颈5配置了一个由两个主轴承3所侧围的止推轴承法兰7。主轴承3在彼此相向的边上和相应地在各个朝向止推轴承法兰7的一边，配有止推轴承弓形体8，这些弓形体与止推轴承法兰7的各相向的、环绕的轴承面共同作用。这样，就可以将向前和向后的轴向力即图中所示的向左和向右的例如由船舶螺杆产生的轴向力传递到机架2上。
各主轴承3分别包含一个固定的整合在机架上的下部分9和一个沿着一水平的、从图2至5可以看出的接合部而配置在其上的上部分10，此上部分同所配置的下部分9可借助侧向螺栓11加以固紧。在图2至5中只示出了为螺栓11所配置的孔12。
每个主轴承3的整合到机架2的结构上的下部分9，如图2和5所示，配有侧围着所配置的上部分10的同样属于机架结构的侧面部分13，这些侧面部分在所示的实施例中分别配有一个垂直沟槽，以之用于容纳拉杆15。为了保证相对于固定的下部分9的可以拆下的上部分10的准确轴向位置，如图2至5所示，上部分10配有侧向伸出的弹簧条17，这些弹簧条按照槽和弹簧的方式啮合到相邻的整合在机架结构上的侧面部分13的所分别配置的垂直槽16中。侧面部分13的槽16在其上端是开着的，所以上部分10可朝上加以安装。上部分10同机架一侧的侧面部分9的所述两边的槽-弹簧连接机构可获得轴向中的准确定位，并可给出与之相垂直的一定自由度，从而使得燃烧室压力和曲轴的振荡等不会导致产生非所希望的约束力。
配置在两边的弹簧条17可以成形在所配置的上部分10上。在所示的实施例中，如图2至5进一步示明的，弹簧条17是作为与所配置的上部分10相分离的结构部分设计成形的，它们啮合在上部分10的所配置的一个槽18中，并可与上部分10卡紧。为此可配置合适的扣紧螺栓。在所示的实施例中，弹簧条17各自有一个上面所述及的孔12，以之用于将上部分10同下部分9连接起来的扣紧螺栓11。每边配置了两个扣紧螺栓，其中一个穿过其所配置的弹簧条17。
如图2和4所示，止推轴承弓形体8形成一个在360°上环绕的轮圈，该轮圈经过每个主轴承3的下部分9和所配置的上部分10延伸，并通过该轮圈将导入的轴向力既传递到所配置的主轴承3的下部分又传递到其上部分。为了容纳所配置的止推轴承弓形体8，主轴承3在其配有止推轴承弓形体的一边配有一个如图2至4和特别如图5所示的、环绕的、包住轴承孔的容纳槽19，止推轴承弓形体8以它们的向后部位啮合在该容纳槽中。容纳槽19的深度小于或浅于止推轴承弓形体8的厚度。
容纳槽19经360°环绕延伸，并相应地延伸而经过下部分9和所属的上部分10。为了在安装完曲轴1的情况下能够实现止推轴承弓形体8的定位，上部分10配有一个居中安置的从上部分10的上边缘直至容纳槽19而贯通的导入隙口20，该隙口的净宽相当于止推轴承弓形体8的径向外部宽度，或者最好相对有一点余隙。止推轴承弓形体8经过导入隙口20而被引入到容纳槽19中，然后朝侧边加以推移，以使下一个止推轴承弓形体8能被引入。
这一工作继续进行，直到如图2至4所示的止推轴承弓形体轮圈闭合。最后一个被引入到容纳槽19中的止推轴承弓形体8a，如图2和4所特别示出的，配有一个伸入导入隙口20中的凸肩21，其宽度相当于导入隙口20的净宽。这样，便实现了止推轴承弓形体8a在切线方向中的固定，从而实现了一个止推轴承弓形体轮圈的所有以其侧壁彼此支撑的止推轴承弓形体8的固定。
凸肩21和与之相连的止推轴承弓形体8a，借助一个安全装置而可防止其径向朝外移动。安全装置可以作为适合的固定销等加以设计成形。在所示的实施例中，安全装置都是作为搭接侧围着止推轴承法兰7的主轴承3特别是搭接其上部分10的加固装置设计成形的。这样就使得作用于一个上部分10上的轴向力被分配到两个主轴承3上。
按图1至3所示的实施例，还要补充的是，如图3所示，配置了一个实心加固板件22，该板件安放在两个侧围着止推轴承法兰7的主轴承3的上部分10上。如图3所进一步示出的，该板件在至少一个由它所搭接的主轴承3的范围内可以与该主轴承3的下部分的侧面部分13用螺栓固紧。在这里述及的这种主轴承装置上，一般只有一个主轴承3的侧面部分13被长的、通向上发动机区域的拉杆15所穿过。在相对峙的主轴承3的区域内，配置了缩短的拉杆15a，以便将加固板件22固定在所配置的侧面部分13上。下面这么做就完全够了加固板件22在它与侧面部分13相旋紧的地方安放在所属的上部分10上，不要旋紧，而只同对峙的上部分10相旋紧。在图3所示的实施例中，加固板件为此配有一个衔接左面所示的上部分10、并用螺栓24与之旋紧的凸肩。
加固板件22使得两个主轴承3相互加固。因此，加固板件22支持着上部分10整合到机架结构中，并导致获得一种特别坚固的装配。与此同时，加固板件还起着安全装置的作用，以确保止推轴承弓形体8a不会径向滑移出来。为此，如图1所示，凸肩21以它的上边紧靠在加固板件22的下边上。同样如图1所示，加固板件22可以借助加固筋23附带地得到加固。
另一方面，衔接着止推轴承法兰7的加固板件22可以防止从上对止推轴承法兰7的接近。因此，这种结构主要用在不需要那样接近止推轴承法兰7的场合。如果需要这样，加固板件22可以配有相应的空隙。
按图4至6所示的结构，为了止推轴承弓形体8a的安全和为了彼此毗邻的主轴承3的上部分10的相互牢固连接，配置了两个轴向平行的螺栓25。为了容纳螺栓25，上部分10都分别配有一个中间的顶盖26，螺栓25可以与该顶盖拧固在一起。导入隙口20在此一直延伸到顶盖26的上边。螺栓25安置在导入隙口20的范围内。螺栓25是相应地事后安置上去的，也就是说在止推轴承弓形体8安置完了时才安置该螺栓的。最后一个止推轴承弓形体8a的向上凸起的凸肩21在这里是这样确定其尺寸的，即，使得它以它的上边贴靠在螺栓25的下边上，从而获得径向上的安全。
螺栓25保证了对一个由它们所衔接的止推轴承法兰7的可接近性。因此，如图6所示，该止推轴承法兰可以配有一个周边的齿轮27，该齿轮与一个所配置的传动机构相啮合。在所示的实施例中，齿轮27是作为链轮齿圈设计的，它可以与一个在图中未详示出的链条相啮合以带动一个凸轮轴。
止推轴承弓形体8分布在整个360°圆周上，这种分布结合所配置的相关主轴承上部分10的精确的轴向定位，就可非常均匀地将止推轴承弓形体8的负荷分配在其整个表面上。
止推轴承弓形体8的轴承表面如主轴承3的其余轴承表面一样地加以润滑。为此，它们配有与发动机的润滑系统相连的润滑通道。为止推轴承弓形体8所配置的润滑通道28，如图4所示，终止在为止推轴承弓形体8所配置的、环绕的容纳槽19的范围内。止推轴承弓形体8在其啮合到容纳槽19中的背面的范围内配有在其侧棱边范围内所设置的、为润滑通道28所配的径向边缘槽29，这些径向边缘槽在止推轴承弓形体8的径向外圆周区域内是扩大的，至少在该处比容纳槽19更深，从而如图2和4所示，在止推轴承弓形体8的外圆周上获得依径向朝外开着的排出隙口30。
在止推轴承弓形体8的侧向边棱范围内所配置的槽29和彼此相邻的止推轴承弓形体8的排出隙口30，分别形成一个共同的衔接着彼此相邻的止推轴承弓形体8之间的接合缝31的槽或者说一个共同的排出隙口。止推轴承弓形体8在接合缝31的径向外棱边的范围内是加以倒棱的，从而获得从排出隙口30分出来的沟32，润滑油经过这些沟被导向轴承表面。在轴承表面的范围内，止推轴承弓形体8在其径向侧棱边上是加以倒棱的，从而达到润滑剂良好分布在轴承表面的整个径向宽度上的目的。较小部分的润滑剂也可能直接渗过接合缝31。不过，润滑剂的大部分仍是经过排出隙口30出来的。
从轴承表面泄出的润滑油经过图1中所示的排油管33而被排泄到一个在图中未详示出的收集处例如具有配置在下面的发动机范围内的油池形式的收集处。
在所提出的实施例中，止推轴承法兰7是由两个主轴承3加以侧围的，这两个主轴承在彼此相向的一边各自配有止推轴承弓形体8。但也可以考虑配置两个止推轴承法兰，它们侧围着一个主轴承，该主轴承在两边都配以止推轴承弓形体。代替一个第二止推轴承法兰，朝向相邻主轴承的一边也可配置一个具有一个与所朝向的止推轴承弓形体共同作用的滑面的曲轴侧板4。
上面的解释表明，本发明并不局限于所示的实施例。
权利要求
1.活塞式发动机，主要是二冲程式大型柴油发动机，特别用于船舶的驱动，它配有一个曲轴(1)，该曲轴以主轴承轴颈(5)径向地被支承在所配置的主轴承(3)中；还配有至少一个止推轴承法兰(7)，该止推轴承法兰至少在一边与所配置的止推轴承弓形体(8)共同作用，其中，所述止推轴承弓形体(8)支撑在一个所配置的主轴承(3)上并依切线方向加以锁定，同时，每个主轴承(3)都有一个固定的、整合在机架(2)上的下部分(9)和一个可以与之旋紧的、可拆下的上部分(10)，其特征在于所述止推轴承弓形体(8)分布在一个360°的圆周上，并支撑在所配置的主轴承(3)的下部分(9)和上部分(10)上，该主轴承在每个配有止推轴承弓形体(8)的一边都有一个经360°绕行的容纳槽(19)，该容纳槽配有一个设定在上部分(10)的范围中的、朝上开着的导入隙口(20)，该导入隙口的输入口可以通过一个同所配置的止推轴承弓形体(8a)共同作用的、可固定在上部分上的安全装置(22；25)加以封闭；每个配有止推轴承弓形体(8)的主轴承(3)的上部分(10)由相应配置的下部分(9)的、支架固定的侧面部分(13)从两侧围着，并利用一个依垂直方向延伸的槽-弹簧连接机构而与之相啮合。
2.按权利要求1所述的活塞式发动机，其特征在于所述下部分(9)的侧围着上部分(10)的侧面部分(13)各自至少有一个朝向上部分(10)的、向上开着的垂直槽(16)，一个所配置的、从上部分(10)侧向伸出的弹簧条(17)啮合在该槽中。
3.按以上权利要求中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于所述弹簧条(17)设成从上部分(10)分出的构件，该构件插置在上部分(10)的一个所配置的槽(18)中。
4.按权利要求3所述的活塞式发动机，其特征在于可以与所配置的上部分(10)夹紧的弹簧条(17)被至少一个将上部分(10)同所配置的下部分(9)连接起来的螺栓(11)穿过。
5.按以上权利要求中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于最后一个经过导入隙口(20)而可导入到容纳槽(19)中的止推轴承弓形体(8a)配有一个伸入到导入隙口(20)中的轴肩(21)，在该轴肩上可安置安全装置(22，25)。
6.按以上权利要求中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于所述安全装置(22，25)设成将至少两个彼此相邻的主轴承(3)的上部分(10)衔接起来的加固装置。
7.按以上权利要求中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于所述安全装置(22)设成可以安置在至少两个彼此相邻的主轴承(3)的上部分(10)上的、并可至少与之夹紧最好也可与机架(2)夹紧的加固板。
8.按以上权利要求1至6中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于所述安全装置(25)具有至少一个将彼此相邻的主轴承(3)的上部分(10)连接起来的轴向平行的螺栓。
9.按权利要求8所述的活塞式发动机，其特征在于上部分(10)都有一个包含导入隙口(20)的顶盖(26)，每个为了形成安全装置(25)所配置的螺栓都啮合在该顶盖中。
10.按以上权利要求中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于所述止推轴承弓形体(8)在背面都配有可以供给润滑剂的凹穴(29，30)，这些凹穴的深度至少在径向外圆周的范围内大于所配置的主轴承(3)的容纳槽(19)的深度，该主轴承配有通入到容纳槽(19)中的润滑通道(28)。
11.按以上权利要求中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于所述止推轴承法兰(7)两边都配有轴承面；两个侧围着止推轴承法兰(7)的主轴承(3)在彼此对向的边的范围内配有分布在360°上的、支撑在下部分(9)和上部分(10)上的止推轴承弓形体(8)。
12.按以上权利要求1至10中的任一项所述的活塞式发动机，其特征在于一个主轴承(3)在两边都配有分布在360°上的、支撑在下部分(9)和上部分(10)上的止推轴承弓形体(8)，这些止推轴承弓形体同所配置的曲轴(1)的轴向支撑面共同作用。
全文摘要
本发明涉及一种活塞式发动机，为实现其结构紧凑坚实和安全性高的目的，本发明采取下述措施止推轴承弓形体(8)分布在360°的圆周上，并支撑在主轴承(3)的下部分(9)和上部分(10)上，该主轴承在每个配有止推轴承弓形体(8)的一边都有一360°绕行的容纳槽(19)，为该容纳槽配置了在上部分(10)范围内的、朝上开着的导入隙口(20)，该导入隙口的输入口可以借助同止推轴承弓形体(8a)共同作用的、可固定在上部分(10)上的安全装置(22，25)加以封闭；每个配有止推轴承弓形体(8)的主轴承(3)的上部分(10)由下部分(9)的、对支架固定的侧面部分(13)从两侧围着，并利用垂直方向延伸的槽－弹簧连接机构与之相啮合。
文档编号F16C17/26GK1400407SQ0214079
公开日2003年3月5日 申请日期2002年7月24日 优先权日2001年7月26日
发明者延斯·拉特曼 申请人:曼B与W狄赛尔公司