排气阀回转工作台
技术领域
本发明涉及船用柴油机,特别是一种船用于低速柴油机排气阀.的排气阀回转工作台,是柴油机排气阀组件拆装、维修和保养的必要设备。
背景技术
由于现代计算机技术的飞速发展,使得船舶的控制得以实现无人机舱化,从而迫使船舶主机的操纵必须向智能化方向发展。这就要求发动机的结构元件(例如:排气阀机构等)不仅要具备完善的功能,而且还必须能及时地获得有效的维护保养,以便确保发动机长期可靠地运行。
作为柴油机工质转化成的高温废气必经门户的排气阀机构,因持续遭受高温腐蚀性气体的冲刷,容易出现故障,其定期维修保养是至关重要的。否则将影响发动机乃至船舶的安全性,经济性。
现代船用低速柴油机的排气阀机构(图1),通常由排气阀壳组件、阀座、排气阀、活塞、空气缸以及密封元件等组成;由于功能齐全而使其结构复杂,其尺寸与重量则随缸径的增大而增加。图1所示为6K80MC-C柴油机排气阀总成,其空间高度为1984mm,重量为1638kg;而7K90MC-C柴油机排气阀总成的空间高度为2311mm,重量为2376kg。显然,在拆装和维修保养过程中将面临诸多困难。与此同时,不仅各元件本身具有很高的精度要求,而且各元件间还要求有很高的配合精度。因此,维修保养难度大。常规情况下,需熟练工程师借助于相应的设备、工具、场地等条件才能有效地完成操作。
在船上,由于受设备、工具以及场地等条件限制,给排气阀组件的维修保养工作带来了诸多不利因素。在没有排气阀回转工作台的时候,则面对拆卸排气阀和清洗阀壳等一般维修工作,都将困难重重。而对某些重要的维修保养工作,如:限定情况下阀座的磨削、排气阀与阀座接触面的研磨以及漏光检验等则难以完成作业,只得待船只泊岸后进厂维修。倘若船上缺少备用排气阀组件,则势必影响到发动机的正常运行。
此前出现的侧悬式排气阀回转工作台,见图2,由杆件支架、旋转盘和传动机构等组成。排气阀组件的受力点集中到其侧面的螺孔上,导致这种结构的回转工作台存在着一些固有的缺陷:
(1)由于受力点集中到阀壳侧面螺孔上,在弯矩作用下,有损害螺孔螺纹的倾向;
(2)仅适用于重量轻,空间高度小的排气阀机构;
(3)即使派生出的双支点式受力型回转工作台,见图3,其整体结构的强度和刚度亦明显不够。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服上述现有排气阀回转工作台的不足,提供一种排气阀回转工作台,以适应于船用低速柴油机排气阀,特别是大缸径柴油机排气阀检修的需要,而且要求该排气阀回转工作台具有结构强度和刚性大、工作稳定性好、安全可靠、操作方便省力的特点。
本发明的技术解决方案如下:
一种用于柴油机排气阀装修的排气阀回转工作台,包括旋转架、传动机构和支座,其特点是所述的旋转架是由两端板、一底板、两侧板、两端轴伸固定构成的刚性框架,所述的底板具有一供所述的排气阀装设的中心通孔,在底板上该中心通孔的周围垂直地设有四个支柱,该支柱的顶端有支柱螺孔,相应的有四根长螺柱,该长螺柱与所述的支柱螺孔相配合,所述的端板上以轴伸的中心为中心,中心对称地在同一圆周上设有多个销孔;所述的支座是由两端架和两侧架连成一体的梯形状的落地式框架结构,在两端架的顶端各设有一轴承,与所述的两轴伸相匹配供所述的轴伸穿设;所述的传动机构由一对变向锥齿轮、蜗杆和蜗轮配合组成,所述的蜗轮套设在所述的轴伸的自由端,所述的蜗杆又与一变向锥齿轮相配合,另一变向锥齿轮的延伸轴的一端固定一摇臂组件。
在所述的端架上设有一安全锁定装置,该安全锁定装置的座体上有一横向通孔顶端有一纵向螺孔,一具有环形凹槽的滑动销穿过所述的横向通孔深入所述的销孔中,所述的环形凹槽正处于所述的纵向螺孔位置,一止动螺栓从所述的纵向螺孔旋入所述的环形凹槽中。
所述的端架顶部的外侧有一带护板的路台,所述的端架的中部的外侧设有一托架。
所述的摇臂组件为大回转半径的手轮或摇臂。
所述的旋转架的底板上还有一保持架,是由保持板和两螺杆构成的,过所述的中心通孔中心的对称位置设置两螺杆,该两螺杆套设一保持板,该保持板的位置由相应的螺母锁定。
所述的螺杆与所述的底板的直接连接是可拆卸的螺纹连接。
所述的每一根支柱旁还设有支撑板。
所述的滑动销与座体之间还有使之不会分离的连接件,该连接件为:链条、连接线或尼龙绳。
所述的长螺柱的顶端部设有压板和螺帽。
所述的排气阀回转工作台,其特征在于所述的支座的四角设有用于吊运的环形螺栓。
本发明的技术效果为:
1.采用双支点受力形式,支座设计成桁架落地式结构,构件强度和刚度大,稳定性好,特别适用于大缸径柴油机的排气阀机构;
2.旋转架采用钢板、型材等焊接成框架结构。其两侧设置有轴伸与支座上的轴承匹配。旋转架上面配装有四只长螺柱, 实际安装状态,用四根长螺柱贯穿阀壳上的安装孔将排气阀组件紧固定于旋转架上,安全可靠;
3.在旋转架下方设置有防止排气阀跌落的保持架;
4.采用大回转半径摇臂或手轮,操作省力;
5.在支座的一端,设置有供检修兼放置零件的带护板的路台以及可供存放检修工具的托架;
6.本发明排气阀回转工作台上还设置有用于润滑的油杯、油孔、托盘以及用于吊运的环形螺栓等。
7.当排气阀组件在回转工作台上处于检修位置时,将安全锁定装置上的止动的滑动销插入旋转架侧板上的销孔中,则可锁定旋转架。
将排气阀吊放到回转工作台上,借助于四根长螺柱将其紧固在旋转架上后,操作摇臂的手柄或手轮即可进行以下作业:
(1)排气阀导套的拆卸、清洗和安装;
(2)选择空间支承位置,以便实施特定的检修工作;
(3)空气活塞的检修(例如,更换密封环等);
(4)排气阀与阀座的拆装;
(5)排气阀与阀座间阀线的研磨;
(6)排气阀与阀座密封面的检验;
(7)冷却水腔的清洗、除垢;
(8)排气阀总成的调试……。
附图说明
图1为现有的低速柴油机排气阀的结构简图;
图2为现有的侧悬式排气阀回转工作台示意图;
图3为现有的双支点式受力型回转工作台示意图;
图4是本发明排气阀回转工作台正视示意图;
图5是图4排气阀回转工作台俯视示意图;
图6是图4排气阀回转工作台右视示意图;
图7是本发明排气阀回转工作台安全锁定装置结构剖面示意图;
图8是本发明排气阀回转工作台工作状态示意图;
图中:
1-旋转架;
11-端板; 111-销孔;
12-底板; 121-中心通孔;
13-支柱; 131-支柱螺孔; 132-支撑板;
14-侧板; 15-长螺柱; 151-压板; 152-螺帽;
16-轴伸; 17-保持架; 171-保持板; 172-螺杆;
2-传动机构;
21-变相锥齿轮; 22-蜗杆; 23-蜗轮; 24-锥齿轮轴;
25-摇臂组件; 251-摇臂; 252-手柄;
3-支座; 31-端架; 32-侧架; 33-轴承; 34-环形螺栓
4-安全锁定装置; 41-座体; 411-横向通孔; 412-纵向螺孔;
42-滑动销; 421-环形凹槽;43-止动螺栓; 44-链条;
5-带护板的路台; 6-托架;
71-螺母; 72-液压缸; 73-节流螺塞; 74-活塞; 75-空气缸。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明,但不应以此限制本发明的保护范围:
先请参阅图4、图5、图6和图7,图4、图5和图6是本发明一个具体实施例的结构示意图,由图可见本发明排气阀回转工作台,包括旋转架1,传动机构2和支座3,所述的旋转架1是由两端板11,一底板12、两侧板14、两端轴伸16固定构成的刚性框架,所述的底板12具有一供排气阀装设的中心通孔121,在底板12上该中心通孔121的周围垂直地设有四个支柱13,该支柱13的顶端有支柱螺孔131,相应的有四根长螺柱15,该长螺柱15与所述的支柱螺孔131相配合,所述的端板11上以轴伸16的中心为中心,中心对称地在同一圆周上设有多个销孔111;所述的支座3是由两端架31和两侧架32连成一体的梯形状的落地式框架结构,在两端架31的顶端各设有一轴承33,与所述的两轴伸16相匹配供所述的轴伸16穿设;所述的传动机构2由一对变向锥齿轮21、蜗杆22和蜗轮23配合组成,所述的蜗轮23套设在所述的轴伸16的自由端,所述的蜗杆22又与所述的一变向锥齿轮相配合,另一变向锥齿轮的延伸轴的一端固定一摇臂组件25。在所述的端架31上设有一安全锁定装置4,该安全锁定装置4的座体41上有一横向通孔411,顶端有一纵向螺孔412,一具有环形凹槽421的滑动销42穿过所述的横向通孔411深入所述的销孔111中,所述的环形凹槽421正处于所述的纵向螺孔412位置,一止动螺栓43从所述的纵向螺孔412旋入所述的环形凹槽421中。所述的端架31顶部的外侧有一带护板的路台5,所述的端架31的中部的外侧设有一托架6。所述的摇臂组件25为大回转半径的摇臂。所述的旋转架1的底板12上还有一保持架17,其由保持板171和两螺杆172构成的,过所述的中心通孔121中心的对称位置放置两螺杆172,该两螺杆172套设一保持板171,该保持板171的位置由相应的螺母锁定。
所述的螺杆172与所述的底板12的直接连接是可拆卸的螺纹连接。
所述的每一根支柱13旁还设有支撑板132。
所述的滑动销42与座体41之间还有使之不会分离的连接件,该连接件为:链条、连接线或尼龙绳。
所述的长螺柱15的顶端部设有压板151和螺帽152。
所述的支座3的四角设有用于吊运的环形螺栓34。
旋转架1可在空间旋转360°。旋转架1两端的轴伸与轴承33相匹配。而在旋转架1右端的轴伸上则安装有一蜗轮23,用以与蜗杆22相啮合。当转动手柄252时,由于变向锥齿轮21带动蜗杆-蜗轮转动,旋转架1连同其上面的工件亦相应随之转动。
所述的四根长螺柱15,它拧入旋转架1上的支柱13的支柱螺孔131中,以固定排气阀组件。
在旋转架1近蜗轮侧的端板11上设有用于安全锁定装置4,其滑动销42插入所述端板11的销孔111后,可确保排气阀的绝对安全。
旋转架1的底板12的下方的保持架17可防止检修过程中排气阀意外跌落受损。
支座3是旋转架1及其上面工件的载体,其上端槽钢内安装所述的传动机构2。而在两端槽钢上面,则各设置有一轴承33用来与旋转架1上的伸出的轴伸16相配合。轴承33可采用滑动形式,亦可采用滚动形式。
带护板路台5是由型板及花纹钢板经焊接而成一组件,它焊接在支座3的角钢上。带护板的路台5为检修人员提供工作方便。
本发明排气阀回转工作台的传动机构2为蜗轮-蜗杆传动机构,采用带自锁功能。为防止传动机构2遭到意外破坏导致旋转架转动而可能引起人员或机件损伤,本发明回转工作台还附设有安全锁定装置4,其底座焊接到支座3的槽钢上面,而其上部的滑动销42则能插入旋转架端板11上的销孔111中,从而阻止旋转架1的转动。旋转架1转动到不同的位置,滑动销42则插入端板11相应位置的销孔111中。
不论在检修作业或空载待工时,安全锁定装置4的滑动销42均应插入旋转架端板11上的销孔111中,以防不测事件发生。
当实施检修工作时,如图8所示转动手柄或摇臂,就可以使排气阀机构处于设定的空间位置。
在图8所示工作状态时,阀面垂直向下,同时请参阅图1可进行下列工作:
(1).拆下8只螺母71,便可取出液压缸72,之后便可检查其孔径尺寸是否超差以及更换密封环等;
(2).旋出液压缸顶部的吊环螺钉后,可清洁和检查节流螺塞73;
(3).拆出活塞74和空气缸75,检查运行表面,导向环及密封环的磨损情况;
……
当使排气阀阀面处于朝上时,则可进行下列工作:
(1).拆下排气阀及阀座。之后,用样板检查他们的磨损情况(若密封面烧损痕迹明显,则应制定磨削方案)。同时,检测阀杆导向部位硬化层的工作状况(如磨损严重,则应采取修复措施或更换排气阀);
(2).检查阀杆导套的磨损状况(必要时换新);
(3).排气阀与阀座密封面的研磨;
…….
当使排气阀杆处于水平方向时,又可进行下列工作:
(1).冷却水腔的清洗和除垢及更换法兰密封垫片;
(2).取出空气控制装置及安全阀进行检查和调试工作;
(3).更换密封元件;
......
由上述操作可见,借助于本发明回转工作台的帮助,可实现任选空间位置的检修工作;而在排气阀机构的组装过程中,回转工作台同样会带来诸多便利。
本发明排气阀回转工作台,适用于船用低速柴油机排气阀机构拆装、维修、保养的情况,本发明具有以下特点:
(1).回转台采用双支点承载方式;
(2).支座两端及内侧用型钢或板材内撑而构成一坚固桁架结构。整体强度、刚度大、平衡性好;
(3).回转台上设置有安全锁定装置;
(4).回转台旋转架可在空间实现360°旋转,以供选择最佳检修位置;
(5).回转台一端设置有可供检修人员检修或存放零件的带护板路台和托架;
此外,当机舱空间受限时,本回转工作台尚可充当存放备用排气阀组件的基座。