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CN103502603A - 曲轴箱门 - Google Patents

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Abstract

用于覆盖内燃发动机的曲轴箱壁内的开口的曲轴箱门包括框架(1)，该框架能附接至曲轴箱并限定出所述曲轴箱门的外周边。框架(1)在由该框架(1)限定的区域内形成有至少一个开口(23)，并且至少部分由板材制成的门板(2)被连接至框架(1)以用于覆盖开口(23)。

Description

曲轴箱门
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于覆盖内燃发动机的曲轴箱壁内的开口的曲轴箱门。
背景技术
大型内燃发动机例如在船舶或者发电厂内使用的发动机的曲轴箱设有开口以提供对曲轴箱内的曲轴和其他部件的操作。所述开口不但允许安装和拆卸发动机内的不同部件，而且还允许进行不同的检查和维修任务。开口盖有通常通过铸造用铝合金制成的可移除曲轴箱门。人们已经注意到，由于发动机的振动，常规的曲轴箱门可能是一个明显的噪声源。
发明内容
本发明的目标是提供一种改进的用于覆盖内燃发动机的曲轴箱壁内的开口的曲轴箱门。根据本发明得到的曲轴箱门的区别性特征在权利要求1的特征部分给出。
根据本发明，所述曲轴箱门包括框架，该框架能附接至曲轴箱并限定出曲轴箱门的外周边，所述框架在由该框架限定的区域内形成有至少一个开口。所述曲轴箱门进一步包括至少部分由板材制成并且连接至框架以用于覆盖开口的门板。通过根据本发明得到的曲轴箱门，可以降低由曲轴箱门的振动产生的噪音。
根据本发明的一个实施方式，所述门板的厚度为1至4mm。
根据本发明的另一个实施方式，所述框架由铸件制造而成。合适的材料例如是铝或铝合金。
根据本发明的另一个实施方式，所述门板具有夹层结构，所述夹层结构包括至少两个支撑层以及由阻尼材料制成并且设置在支撑层之间的至少一个阻尼层。阻尼层例如可以由聚合物(例如，环氧树脂或硅树脂)制成。支撑层例如可以由金属或金属合金(例如钢)制成。在支撑层之间设有阻尼层的夹层结构有助于进一步降低由曲轴箱门产生的噪音。
根据本发明的另一个实施方式，所述曲轴箱门包括防爆安全阀。根据本发明的一个实施方式，所述防爆安全阀包括阀座、与阀座相配合的封板、用于避免火焰从曲轴箱逸出的阻火器、用于引导爆生气体的盖板以及用于将封板压向阀座的关闭弹簧，盖板具有夹层结构，该夹层结构包括至少两个支撑层以及由阻尼材料制成并且设置在支撑层之间的至少一个阻尼层。某些规格的发动机需要设置防爆安全阀。在将装有降噪盖板的防爆安全阀与根据本发明得到的曲轴箱门相结合时，发动机噪音可以被进一步降低。
附图说明
图1示出了根据本发明的一个实施方式的曲轴箱门。
图2示出了图1中的曲轴箱门沿A-A线的截面图。
图3示出了根据本发明的一个实施方式的曲轴箱门的门板结构。
图4示出了装有泄压阀的曲轴箱门。
图5示出了图4中的曲轴箱门沿C-C线的截面图。
图6示出了图4中的曲轴箱门沿B-B线的截面图。
图7从另一个方向示出了图4中的曲轴箱门。
图8示出了根据本发明的一个实施方式的防爆安全阀的盖板结构。
具体实施方式
现参照附图更加详细地介绍本发明的实施方式。
图1示出了根据本发明的一个实施方式的曲轴箱门。曲轴箱门的用途是覆盖大型内燃发动机(例如用作船舶主发动机或辅助发动机或者在发电厂用于发电的发动机)的曲轴箱内的开口。图1示出了曲轴箱门的曲轴箱侧。曲轴箱门可移除以允许对曲轴箱内进行操作。通过开口就能够操作曲轴箱以用于例如安装和拆卸发动机内的部件或者用于检查和维修任务。在图示的实施方式中，曲轴箱门基本为矩形，但是它也可以具有某种其他的形状，例如圆形。
曲轴箱门包括限定曲轴箱门的外周边的框架1。框架1适合由铸件制造而成。适合用于框架1的材料包括例如铝合金，例如铝硅合金。铝合金的优点在于其轻巧，但是也可以用某种其他的材料例如铸铁来制造框架1。也可以使用其他的材料和制造方法。例如，框架1可以通过火焰切割用厚钢板制成。框架1的曲轴箱侧设有凹槽7，用于容纳垫圈4以密封曲轴箱门和曲轴箱之间的配合面。框架1的四个角部中的每一个都设有紧固孔5以容纳用于将曲轴箱门紧固至曲轴箱的螺栓。如图2放大的截面图中所示，框架1在框架1的内周边上包括台肩8。台肩8位于框架1的曲轴箱侧。由板材制成的门板2位于台肩8上并因此覆盖由框架1限定的开口23。为了降低由于发动机振动而在曲轴箱门内产生的噪音，与曲轴箱门的尺寸相比较，门板2必须足够薄。门板2的硬度应该明显低于框架1的硬度。适当地，门板2的厚度在1mm到4mm之间的范围内。门板2的材料例如可以是钢。框架1和门板2之间设有密封件6。在图2的实施方式中，密封件6是挤压的硅树脂密封件。盖板2通过螺栓3附接至框架1。框架1的台肩8设有孔22，用于容纳螺栓3。由于门板2位于框架1的曲轴箱侧，因此，在曲轴箱爆炸的情况下，曲轴箱内的过压会将门板2推向台肩8和密封件6。所述结构由此改善了曲轴箱门的强度和不透气性。
与常规的铸造曲轴箱门相比，根据本发明得到的曲轴箱门产生的噪音更小。但是，为了进一步降低由曲轴箱门产生的噪音，门板2可以具有夹层结构。根据图3示出的一个实施方式，门板2包括设置在一对支撑层2a、2c之间的阻尼层2b。支撑层2a、2c由金属或金属合金(例如钢)制成。支撑层2a、2c不必非要以相同的材料制成。阻尼层2b由抑制振动的材料制成。适合用于阻尼层2b的材料有多种聚合物，例如环氧树脂或硅树脂。门板2可以包括多于两个的支撑层2a、2c和多于一个的阻尼层2b。例如，门板2可以包括五层或更多层以在结构中交替地设置支撑层和阻尼层。在一对支撑层之间也可以设置多于一个的阻尼层。如果门板2包括多于三个的层，那么最外层不必非得是支撑层，而且外层中至少有一层也可以由阻尼材料制成。如果门板2包括几个阻尼层，那么这些层可以由不同的材料制成。
图4至图6示出了根据本发明的另一个实施方式的曲轴箱门。在该实施方式中，曲轴箱门装有泄压阀10。根据国际船级社协会(IACS)关于设备安装方面的要求，气缸内径为200mm及以上或者曲轴箱容量为0.6m3及以上的内燃发动机必须装有曲轴箱防爆安全阀。防爆安全阀的需求数量取决于气缸内径、曲轴箱容量、安全阀的有效截面积和曲柄行程的数值。阀在爆炸的情况下从曲轴箱释放过压，并避免空气在爆炸后流入曲轴箱内。
防爆安全阀10包括圆形阀座11。阀座11包括用于容纳密封件的凹槽17。O形环密封件18被设置在凹槽17内。阻火器15被围绕阀座11设置为从阀座11的平面向外凸出。阻火器15由薄片制成。薄片允许气流通过阻火器15，但是禁止火焰从被防爆安全阀所保护的空间逸出。围绕阀座11设有多个螺栓19。螺栓19从阀座11的平面向外伸出并支撑设置在阻火器15顶部的盖板14。盖板14的边缘向阀座11弯曲约45度以用于引导可能出现的爆生气流。
阀10包括与阀座11相配合并阻止流体流入发动机曲轴箱内的封板12。阀10由设置在盖板14和封板12之间并将封板12压向阀座11的螺旋关闭弹簧13保持关闭。封板12由支撑盖板14的螺栓19引导。如果曲轴箱内的压力增加，那么关闭弹簧13就允许打开防爆安全阀10并允许气体流出曲轴箱。为了降低因发动机振动而由盖板14造成的噪音，盖板14可以具有夹层结构。根据图8示出的一个实施方式，盖板14包括设置在一对支撑层14a、14c之间的阻尼层14b。支撑层14a、14c由金属或金属合金(例如钢)制成。阻尼层14b由抑制振动的材料制成。适合用于阻尼层14b的材料有多种聚合物，例如环氧树脂或硅树脂。盖板14也可以像曲轴箱门的门板2一样包括多于三个的层。
为了支撑防爆安全阀10，曲轴箱门的框架1装有从框架1的内周边向内凸出的桁条9。在图示的实施方式中，曲轴箱门装有向曲轴箱门的中心延伸的四根桁条9，而且不同的结构也是可行的。圆形的阀支撑件20被设置在桁条9的末端。在图示的实施方式中，桁条9和阀支撑件20是与框架1相同的铸件的一部分。防爆安全阀10通过螺栓16紧固至阀支撑件20。曲轴箱门的门板2也靠向阀支撑件20接受支撑。门板2设有与卸压阀10的开口对齐的孔以允许爆生气体从曲轴箱流向曲轴箱门的另一侧。阀支撑件20和门板2之间设有第二密封件21。门板2也通过螺栓3紧固至阀支撑件20。门板2在本实施方式中也可以具有图3中的夹层结构。
发动机的曲轴箱即可以包括装有防爆安全阀10的曲轴箱门，也可包括未装有防爆安全阀10的曲轴箱门。特别是，在发动机的所有曲轴箱门都装有具备夹层结构的门板1并且所有的防爆安全阀10都装有具备类似结构的盖板14时，发动机噪音可以得到明显的降低。
本领域技术人员应该意识到本发明并不局限于上述的实施方式，而是可以在所附权利要求的范围内有所改变。

Claims (12)

1.一种曲轴箱门，其用于覆盖内燃发动机的曲轴箱壁内的开口，所述曲轴箱门包括框架(1)，该框架能附接至曲轴箱并限定出所述曲轴箱门的外周边，所述框架(1)在由该框架(1)限定的区域内形成有至少一个开口(23)，其特征在于，所述曲轴箱门包括门板(2)，该门板至少部分由板材制成并且附接至所述框架(1)以覆盖所述开口(23)。
2.如权利要求1所述的曲轴箱门，其特征在于，所述门板(2)的厚度为1至4mm。
3.如权利要求1或2所述的曲轴箱门，其特征在于，所述框架(1)由铸件制造而成。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的曲轴箱门，其特征在于，所述门板(2)具有夹层结构，所述夹层结构包括至少两个支撑层(2a，2c)以及由阻尼材料制成并且设置在所述支撑层(2a，2c)之间的至少一个阻尼层(2b)。
5.如权利要求4所述的曲轴箱门，其特征在于，所述支撑层(2a，2c)由金属或金属合金制成。
6.如权利要求5所述的曲轴箱门，其特征在于，所述支撑层(2a，2c)由钢制成。
7.如权利要求4至6中的任意一项所述的曲轴箱门，其特征在于，所述阻尼层(2b)由聚合物制成。
8.如权利要求7所述的曲轴箱门，其特征在于，所述阻尼层(2b)由环氧树脂制成。
9.如权利要求7所述的曲轴箱门，其特征在于，所述阻尼层(2b)由硅树脂制成。
10.如以上权利要求中的任意一项所述的曲轴箱门，其特征在于，所述框架(1)由铝或铝合金制成。
11.如以上权利要求中的任意一项所述的曲轴箱门，其特征在于，所述曲轴箱门包括防爆安全阀(10)。
12.如权利要求11所述的曲轴箱门，其特征在于，所述防爆安全阀(10)包括阀座(11)、与所述阀座(11)相配合的封板(12)、用于避免火焰从所述曲轴箱逸出的阻火器(15)、用于引导爆生气体的盖板(14)以及用于将所述封板(12)压向所述阀座(11)的关闭弹簧(13)，所述盖板(14)具有夹层结构，该夹层结构包括至少两个支撑层(14a，14c)以及由阻尼材料制成并且设置在所述支撑层(14a，14c)之间的至少一个阻尼层(14b)。
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