CN105569756A - 柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构 - Google Patents

Abstract

柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构，包括：排气摇臂、进气摇臂、摇臂球头、摇臂球头座、摇臂轴、摇臂滚销、摇臂轴座、摇臂滚柱；摇臂球头座套装摇臂球头上；摇臂球头螺纹端拧入摇臂气门端螺纹孔内，螺母安装在摇臂球头露出摇臂端面的螺纹端顶部；摇臂滚柱安装在摇臂凸轮端开槽内，通过插入摇臂凸轮端内孔的摇臂滚销与摇臂联为一体；摇臂轴座底面安装定位销，顶面铣出进气摇臂、排气摇臂安装槽，槽底面安装摇臂轴座固定螺钉；摇臂轴由中间的安装凸台和两端的进气摇臂、排气摇臂的固定轴构成，两轴端均水平方向铣平；进气摇臂和排气摇臂分别套装在摇臂轴两端；三个螺栓分别穿过摇臂轴两端及中部，将摇臂轴固定在摇臂轴座上顶面，并用定位销定位。

Description

柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构

技术领域

本发明属于内燃机领域，涉及一种柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构。

背景技术

目前,我国对于车辆的排放要求越来越严格，车辆后处理装置的应用越来越广泛，对发动机舱空间利用率的要求也越来越高，这些都对柴油机的设计提出了更高的要求。常见的双顶置凸轮轴结构，零部件数量多，机构各组件加工和装配工艺复杂，制造难度大；机构轴向高度和横向宽度都较大，增加了柴油机整机的高度和宽度尺寸。而传统的中置凸轮轴传动机构由于结构复杂，零部件较多，拆装不便，且控制精度较差，无法满足柴油机高转速、高强化的要求。因此，设计一种顶置单凸轮轴及摇臂总成结构，可有效缩短柴油机配气机构的高度尺寸和横向宽度,既保证了摇臂机构工作的可靠性、耐久性、准确性和一致性，又满足结构紧凑的整体设计要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构紧凑、定位准确、工作可靠的柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构，包括：排气摇臂、螺母、进气摇臂、摇臂球头、摇臂球头座、摇臂轴、塞片、摇臂滚销、第一定位销、摇臂轴座、第二定位销、摇臂轴座固定螺钉、摇臂滚柱及螺栓；摇臂球头座套装在摇臂球头上，摇臂球头在摇臂球头座内可转动自如；摇臂球头的螺纹端拧入摇臂气门端的螺纹孔内，螺母安装在摇臂球头露出摇臂端面的螺纹端顶部；摇臂滚柱安装在摇臂凸轮端的开槽内，通过插入摇臂凸轮端内孔的摇臂滚销与摇臂联为一体；摇臂轴座底面安装第二定位销，顶面铣出进气摇臂、排气摇臂安装槽，槽底面安装摇臂轴座固定螺钉，槽侧面对进气摇臂、排气摇臂进行轴向约束；摇臂轴由中间的安装凸台和两端的进气摇臂、排气摇臂的固定轴构成，两轴端均水平方向铣平；进气摇臂和排气摇臂分别套装在摇臂轴两端；三个螺栓分别穿过摇臂轴的两端及中部，将摇臂轴固定在摇臂轴座的上顶面，并用第一定位销定位。

摇臂轴两端的进气摇臂和排气摇臂1固定轴采用不同心结构，沿垂直曲轴轴线方向拉开的距离保证进气摇臂和排气摇臂具有相同的摇臂比并可以安装在同一零件上。

摇臂轴上布置有轴向贯通的水平油道A以及连通底面和水平油道的垂直油道；水平油道两端用塞片封堵，垂直油道与摇臂轴座上端面油孔贯通，水平油道A的分流油道、与进、排气摇臂上的油道、中心偏距为3±0.2mm。

本发明采用上述技术方案后可达到如下有益效果：此柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构,结构紧凑，强度高，拆装方便，运行精确可靠。各零件易于加工制造。机构外形尺寸小，可有效降低柴油机整机的高度和宽度。合理的油路布置，可有效保证润滑，减少各零件间的磨损，提高零件的使用寿命。

附图说明

图1为本发明柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构的装配结构示意图。

图2为本发明柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构的润滑油路示意图。

图3为本发明柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构的的内部润滑油路剖面展开图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：如图1~3所示，柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构，包括：排气摇臂1、螺母2、进气摇臂3、摇臂球头4、摇臂球头座5、摇臂轴6、塞片7、摇臂滚销8、第一定位销9、摇臂轴座10、第二定位销11、固定螺钉12、摇臂滚柱13及螺栓14；摇臂球头座5套装在摇臂球头4上，摇臂球头座5的上部随摇臂球头4外形挤压成形，摇臂球头4在摇臂球头座5内可转动自如。将摇臂球头4的螺纹端拧入摇臂气门端的螺纹孔内，螺母2安装在摇臂球头4露出摇臂端面的螺纹端顶部。摇臂滚柱13安装在摇臂凸轮端的开槽内，通过插入摇臂凸轮端内孔的摇臂滚销8与摇臂联为一体。摇臂轴座10底面安装第二定位销11，顶面铣出进气摇臂3、排气摇臂1安装槽，槽底面安装摇臂轴座固定螺钉12，槽侧面对进气摇臂3、排气摇臂1进行轴向约束。摇臂轴6由中间的安装凸台和两端的进气摇臂3、排气摇臂1固定轴构成，两轴端均水平方向铣平。进气摇臂3和排气摇臂1分别套装在摇臂轴6两端。三个螺栓14分别穿过摇臂轴6的两端及中部，将摇臂轴6固定在摇臂轴座10的上顶面，并用第一定位销9定位，这种安装方式可有效保证摇臂轴6的可靠性和准确性。摇臂轴座10上铣出的两个摇臂安装槽，最大限度地降低了摇臂轴6的安装高度，从而降低了机构的整体高度。摇臂轴6两端的进气摇臂3、排气摇臂1固定轴采用不同心结构，沿垂直曲轴轴线方向拉开适当距离，保证进气摇臂3、排气摇臂1既可安装在同一零件上，又能满足统一的摇臂比，减少了安装固定点，缩短了机构的长度和宽度。

摇臂轴6上布置有轴向贯通的水平油道A以及连通底面和水平油道A的垂直油道B。水平油道A两端用塞片7封堵，垂直油道B与摇臂轴座10上端面油孔贯通。润滑油由缸盖主油道引出至摇臂轴座10，向上流入摇臂轴6垂直油道B，然后经摇臂轴6水平油道A分流至两侧A1、A2与A3、A4，一路流经A1、A2油道润滑摇臂轴6与进气摇臂3、排气摇臂1之间的摩擦面，再经进气摇臂3、排气摇臂1上的C、D油道流至摇臂球头4、摇臂球头座5，润滑摇臂球头4、摇臂球头座5之间的球状配合面及摇臂球头座5与气门桥臂之间的配合平面；另一路由A3、A4油道流至摇臂滚柱13、摇臂滚销8，润滑摇臂滚柱13与摇臂滚销8之间的相对运动部位，以及凸轮与摇臂滚柱13的接触面。其中，摇臂轴6分流至摇臂球头4的油道A1、A2与摇臂上通向摇臂球头4的对应油道C、D错开，两油道中心偏距L为3±0.2mm，可实现在润滑油量充足的前提下最大限度地减少润滑油的泄露损失。柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构的油路设计既可保证各零件的有效润滑，减少摩擦，提高机械效率，又可保证油压的稳定，确保整机稳定运行。

当发动机运转时，凸轮轴上各缸进、排气凸轮在相应的配气时刻顶起对应的摇臂滚柱13，驱动摇臂滚柱13一边绕摇臂滚销8做旋转运动，一边向上运动，从而带动整个摇臂以摇臂轴6为转轴做旋转运动，使气门端的摇臂球头4和摇臂球头座5产生向下运动，进而驱动进、排气门向下运动，打开进、排气通道。

本发明结构紧凑，安装定位可靠。摇臂轴的安装结构形式，提高了结构刚度，使摇臂轴在运转过程中不易产生振动，从而确保配气正时的精确，同时缩短了机构轴向长度。摇臂轴座及摇臂的安装定位形式，既保证了联接强度，满足进、排气摇臂比的要求，又降低了机构高度。润滑油路布置合理，各零件润滑、冷却均匀可靠。机构组件经FEA结构分析校正，实现受力状态最优化，确保零件各部位有足够的强度和刚度，有效提高工作可靠性，同时降低噪声和振动。

Claims (3)

1.柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构，包括：排气摇臂（1）、螺母（2）、进气摇臂（3）、摇臂球头（4）、摇臂球头座（5）、摇臂轴（6）、塞片（7）、摇臂滚销（8）、第一定位销（9）、摇臂轴座（10）、第二定位销（11）、摇臂轴座固定螺钉（12）、摇臂滚柱（13）及螺栓（14）；其特征在于：摇臂球头座（5）套装在摇臂球头（4）上，摇臂球头（4）在摇臂球头座（5）内可转动自如；摇臂球头（4）的螺纹端拧入摇臂气门端的螺纹孔内，螺母（2）安装在摇臂球头（4）露出摇臂端面的螺纹端顶部；摇臂滚柱（13）安装在摇臂凸轮端的开槽内，通过插入摇臂凸轮端内孔的摇臂滚销（8）与摇臂联为一体；摇臂轴座（10）底面安装第二定位销（11），顶面铣出进气摇臂（3）、排气摇臂（1）安装槽，槽底面安装摇臂轴座固定螺钉（12），槽侧面对进气摇臂（3）、排气摇臂（1）进行轴向约束；摇臂轴（6）由中间的安装凸台和两端的进气摇臂（3）、排气摇臂（1）的固定轴构成，两轴端均水平方向铣平；进气摇臂（3）和排气摇臂（1）分别套装在摇臂轴（6）两端；三个螺栓（14）分别穿过摇臂轴（6）的两端及中部，将摇臂轴（6）固定在摇臂轴座（10）的上顶面，并用第一定位销（9）定位。

2.根据权利要求1所述的柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构，其特征在于：摇臂轴（6）两端的进气摇臂（3）和排气摇臂（1）固定轴采用不同心结构，沿垂直曲轴轴线方向拉开的距离保证进气摇臂（3）和排气摇臂（1）具有相同的摇臂比并可以安装在同一零件上。

3.根据权利要求1所述的柴油机顶置单凸轮轴驱动气门摇臂机构，其特征在于：摇臂轴（6）上布置有轴向贯通的水平油道（A）以及连通底面和水平油道（A）的垂直油道（B）；水平油道A两端用塞片（7）封堵，垂直油道（B）与摇臂轴座（10）上端面油孔贯通，水平油道（A）的分流油道（A1）、（A2）与进、排气摇臂上的油道（C）、（D）中心偏距（L）为3±0.2mm。