并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)整器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種并聯(lián)曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)整器(簡(jiǎn)稱(chēng)相位調(diào)整器)，屬于機(jī)械、熱能動(dòng)力領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知應(yīng)用面最廣的發(fā)動(dòng)機(jī)是往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，它在汽車(chē)、火車(chē)、輪船等載運(yùn)工具上都有應(yīng)用。它由曲柄連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、冷卻系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成。實(shí)驗(yàn)表明汽油機(jī)的最高效率為30%左右，柴油機(jī)的最高效率為40%左右。最高效率產(chǎn)生在發(fā)動(dòng)機(jī)接近滿(mǎn)負(fù)荷工況下，而多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)(如:汽車(chē)、火車(chē)、輪船等載運(yùn)工具上應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī))大部分時(shí)間內(nèi)工作在中小負(fù)荷的工況下。在中小負(fù)荷下，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其最高效率，造成大量燃料的浪費(fèi)。在中小負(fù)荷下，并連起軸發(fā)動(dòng)機(jī)(如圖5、6所示)通過(guò)閉缸控制，使部分氣缸停止工作，提高工作氣缸的負(fù)荷率，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。停止工作的氣缸，曲軸活塞均停止運(yùn)轉(zhuǎn)；為了使工作氣缸的做功沖程分布均勻減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)，需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)參與工作氣缸曲軸的做功相位進(jìn)行調(diào)整，本發(fā)明設(shè)計(jì)的并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)整器解決了這一問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)在部分氣缸停止工作的情況下，工作氣缸做功沖程分布不均勻的問(wèn)題設(shè)計(jì)了并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)整器。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:在曲軸一端安裝并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)整器(如圖5、6所示)。相位調(diào)整器(如圖1所示)由發(fā)電機(jī)、離合器、相位調(diào)整裝置三大部分組成。發(fā)電機(jī)由定子(3)和轉(zhuǎn)子(4)組成；定子(3)固定在主軸承座(2)上，由勵(lì)磁繞組和磁軛組成；轉(zhuǎn)子(4)由硅鋼片疊壓成的鐵心和電樞繞組組成，與離合器殼(5)固定在一起并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，與定子(3)接近并留有氣隙，電樞繞組有導(dǎo)線(xiàn)與電機(jī)(24)及制動(dòng)器(25)的電磁鐵(32)相連。離合器由離合器殼(5)、離合器活塞(6)、擋圈b (10)、從動(dòng)盤(pán)(11)、主動(dòng)盤(pán)(12)、擋圈c (13)、擋圈d (14)、彈簧座(15)、彈簧(16)、擋圈e (17)和曲軸(18)組成;離合器殼(5)裝在曲軸(18)上，用擋圈b (10)和擋圈e (17)作軸向定位；離合器殼(5)可在曲軸(18)上旋轉(zhuǎn)；離合器殼(5)內(nèi)加工有環(huán)形的液壓缸，離合器活塞(6)裝在該液壓缸內(nèi)并與之配合，在不工作時(shí)離合器活塞(6)在彈簧(16)的作用下處于液壓缸的底端；離合器殼(5)通過(guò)花鍵與從動(dòng)盤(pán)(11)相配合，曲軸(18)通過(guò)花鍵與主動(dòng)盤(pán)(12)相配合，從動(dòng)盤(pán)
(11)與主動(dòng)盤(pán)(12)相間安裝在離合器殼(5)內(nèi)。工作時(shí)，電腦控制電磁閥通過(guò)設(shè)在主軸承座(2)和曲軸(18)等零件內(nèi)的油道向液壓缸內(nèi)供油，離合器活塞(6)在液壓油的作用下克服彈簧(16)的彈力向右移動(dòng)將從動(dòng)盤(pán)(11)和主動(dòng)盤(pán)(12)壓在一起，離合器殼(5)與曲軸
(18)通過(guò)從動(dòng)盤(pán)(11)和主動(dòng)盤(pán)(12)連接在一起，離合器結(jié)合；需要離合器分離時(shí)，電腦控制電磁閥使液壓缸內(nèi)的液壓油流出，離合器活塞(6)在彈簧(16)的作用下向左移動(dòng)使從動(dòng)盤(pán)(11)和主動(dòng)盤(pán)(12)分離。相位調(diào)整裝置由蝸桿總成(7)、齒輪(8)和擋圈a (9)等組成，多個(gè)蝸桿總成(7 )用螺釘均勻的固定在離合器殼(5 )上；齒輪(8 )套裝在離合器殼(5 )上并用擋圈a (9)作軸向定位，齒輪(8)上加工有圓柱齒輪和蝸輪，圓柱齒輪與相鄰曲軸(圖5所示)上的圓柱齒輪嚙合用于動(dòng)力的傳遞，蝸輪與蝸桿總成(7)中的蝸桿嚙合。蝸桿總成(7)(圖3所示)由蝸桿、減速器(23)、電機(jī)(24)、制動(dòng)器(25)和支架(26)組成，其中蝸桿由擋圈f (19)、從蝸桿(20)、扭力彈簧(21)、主蝸桿(22)組成，制動(dòng)器(25)由制動(dòng)蹄軸(27)、上制動(dòng)蹄(28 )、下制動(dòng)蹄(41)、制動(dòng)轂(29 )、銜鐵(30 )、制動(dòng)彈簧(31)、電磁鐵(32 )組成。支架
(26)是蝸桿總成(7)的安裝主體其他零件均直接或間接的安裝在上面。蝸桿、減速器(23)、電機(jī)(24)、制動(dòng)器(25 )依次相連，工作時(shí)電機(jī)(24)通過(guò)減速器(23 )驅(qū)動(dòng)蝸桿從而驅(qū)動(dòng)齒輪
(8)轉(zhuǎn)動(dòng)。從蝸桿(20)用中間的孔安裝在主蝸桿(22)的軸上并用擋圈f (19)作軸向定位，從蝸桿(20)和主蝸桿(22)之間裝有扭力彈簧(21)，扭力彈簧(21)的作用是當(dāng)蝸桿與蝸輪裝配時(shí)將從蝸桿(20)旋轉(zhuǎn)一定角度產(chǎn)生預(yù)緊力以避免在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)蝸桿與蝸輪之間產(chǎn)生撞擊。制動(dòng)轂(29)與電機(jī)(24)的轉(zhuǎn)子軸固定連接；上制動(dòng)蹄(28)和下制動(dòng)蹄(41)安裝在制動(dòng)蹄軸(27 )上，并且環(huán)抱著制動(dòng)轂(29 );銜鐵(30 )與上制動(dòng)蹄(28 )相連，在銜鐵(30 )的鏈接趕上裝有制動(dòng)彈簧(31);電磁鐵(32 )與下制動(dòng)蹄(41)相連。在電磁鐵(32 )失電時(shí)在制動(dòng)彈簧(31)的作用下上制動(dòng)蹄(28)和下制動(dòng)蹄(41)抱緊制動(dòng)轂(29)使電機(jī)(24)和蝸桿制動(dòng)，在電磁鐵(32)得電時(shí)電磁鐵(32)吸引銜鐵(30)克服制動(dòng)彈簧(31)的彈力使上制動(dòng)蹄(28)和下制動(dòng)蹄(41)松開(kāi)制動(dòng)轂(29)使電機(jī)(24)和蝸桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0005]工作過(guò)程:以4缸的并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)為例。假設(shè)在1、4缸工作時(shí)2缸投入工作，原來(lái)1、4缸的做功間隔為360°曲軸轉(zhuǎn)角，2缸投入工作后1、2、4缸的做工間隔應(yīng)為240°曲軸轉(zhuǎn)角，這時(shí)I缸照常工作2缸和4缸有進(jìn)行做功相位的調(diào)整。2缸作為新投入工作的氣缸，首先電腦控制2缸的電磁閥通過(guò)設(shè)在主軸承座(2)和曲軸(18)等零件內(nèi)的油道向液壓缸內(nèi)供油，2缸的離合器結(jié)合，這時(shí)I缸的動(dòng)力通過(guò)I缸的曲軸、相位調(diào)整器齒輪(8)傳給2缸的齒輪(8)、蝸桿總成(7)、離合器殼(5)、從動(dòng)盤(pán)(11)、主動(dòng)盤(pán)(12)、曲軸(18)，2缸的曲軸旋轉(zhuǎn)，電腦通過(guò)裝在2缸凸輪軸上的凸輪軸位置傳感器檢測(cè)2缸的做功相位，如果2缸的做功相位與I缸差不是240°，電腦會(huì)給2缸相位調(diào)整器的發(fā)電機(jī)定子(3)供電，定子(3)產(chǎn)生磁場(chǎng)，在轉(zhuǎn)子(4)的電樞繞組內(nèi)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)使制動(dòng)器(25)解除制動(dòng)，電機(jī)(24 )旋轉(zhuǎn)，通過(guò)減速器(23 )驅(qū)動(dòng)蝸桿蝸輪旋轉(zhuǎn)，于是齒輪(8 )相對(duì)于離合器殼(5 )和曲軸(18)旋轉(zhuǎn)，直到2缸的做功相位與I缸差240°電腦停止給發(fā)電機(jī)定子(3)供電。2缸的做功相位調(diào)整好后，投入工作。4缸的做功相位調(diào)整與2缸相同。如果發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷減小需要某一氣缸退出工作，則電腦可控制該缸的點(diǎn)火、噴油系統(tǒng)停止工作，離合器分離，該缸的曲軸和活塞就停止了運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，可以調(diào)整并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)工作氣缸的做功相位，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是相位調(diào)整器的主視圖；
圖2是相位調(diào)整器的左視圖(拆卸畫(huà)法)；
圖3是蝸桿總成；
圖4是制動(dòng)器； 圖5是并聯(lián)曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖6是圖5的A-A剖視圖。
[0008]圖中標(biāo)記:1.軸瓦，2.主軸承座，3.定子，4.轉(zhuǎn)子，5.離合器殼，6.離合器活塞，7.蝸桿總成，8.齒輪，9.擋圈a，10.擋圈b，ll.從動(dòng)盤(pán)，12.主動(dòng)盤(pán)，13.擋圈C，14.擋圈d，15.彈簧座，16.彈簧，17.擋圈e，18.曲軸，19.擋圈f，20.從蝸桿，21.扭力彈簧，22.主蝸桿，23.減速器，24.電機(jī)，25.制動(dòng)器，26.支架，27.制動(dòng)蹄軸，28.上制動(dòng)蹄，29.制動(dòng)轂，30.銜鐵，31制動(dòng)彈簧，32.電磁鐵，33.氣缸蓋，34.凸輪軸，35.相位調(diào)整器，36.曲軸平衡塊，37.氣缸體，38.上正時(shí)帶輪，39.正時(shí)皮帶，40.下正時(shí)帶輪，41.下制動(dòng)蹄。
【具體實(shí)施方式】
[0009]在曲軸一端安裝并連曲軸發(fā)動(dòng)機(jī)相位調(diào)整器(如圖5、6所示)。相位調(diào)整器(如圖1所示)由發(fā)電機(jī)、離合器、相位調(diào)整裝置三大部分組成。發(fā)電機(jī)由定子(3)和轉(zhuǎn)子(4)組成；定子(3)固定在主軸承座(2)上，由勵(lì)磁繞組和磁軛組成；轉(zhuǎn)子(4)由硅鋼片疊壓成的鐵心和電樞繞組組成，與離合器殼(5)固定在一起并隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，與定子(3)接近并留有氣隙，電樞繞組有導(dǎo)線(xiàn)與電機(jī)(24)及制動(dòng)器(25)的電磁鐵(32)相連。離合器由離合器殼(5)、離合器活塞(6)、擋圈b (10)、從動(dòng)盤(pán)(11)、主動(dòng)盤(pán)(12)、擋圈c