阅读说明：本技术 柴油机气阀旋转装置 (Diesel engine air valve rotating device ) 是由 赵俊 高益多 方强 戴群 于 2020-07-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种柴油机气阀旋转装置,包括壳体、转体、弹簧、轴承、数个自制螺栓和数个钢球；转体、弹簧和轴承自上而下设置在壳体内孔中,轴承固定支撑在壳体内孔底部台阶上,弹簧设置在轴承上侧,转体底部支撑在弹簧上侧；转体中部设有倒锥孔,转体外圆上设有一周波浪形球槽,数个自制螺栓对称旋合在壳体径向两侧上,自制螺栓顶部设有球槽,数个钢球一侧分别支撑在对应球槽内,数个钢球另一侧分别顶在对应波浪形球槽的波底上。本发明可使气阀盘和阀座之间、气阀杆和导管之间均匀磨损,互相研磨,从而消除它们之间的积碳,防止漏气、卡死等现象的发生,同时还可使气阀盘均匀受热散热,避免气阀盘扭曲翘屈,延长其使用寿命。(The invention discloses a diesel engine air valve rotating device which comprises a shell, a rotating body, a spring, a bearing, a plurality of self-made bolts and a plurality of steel balls, wherein the rotating body is arranged on the shell; the rotating body, the spring and the bearing are arranged in an inner hole of the shell from top to bottom, the bearing is fixedly supported on a step at the bottom of the inner hole of the shell, the spring is arranged on the upper side of the bearing, and the bottom of the rotating body is supported on the upper side of the spring; the middle part of the rotating body is provided with an inverted taper hole, the outer circle of the rotating body is provided with a circle of wave-shaped ball grooves, a plurality of self-made bolts are symmetrically screwed on two radial sides of the shell, the top of each self-made bolt is provided with a ball groove, one side of each steel ball is supported in the corresponding ball groove, and the other side of each steel ball is supported on the wave bottom of the corresponding wave-shaped ball groove. The invention can lead the air valve disc and the valve seat, the air valve rod and the guide pipe to be evenly worn and mutually ground, thereby eliminating carbon deposition between the air valve disc and the valve seat, preventing the phenomena of air leakage, clamping and the like, simultaneously leading the air valve disc to be evenly heated and radiated, avoiding the air valve disc from being twisted, warped and bent, and prolonging the service life of the air valve disc.)

柴油机气阀旋转装置

技术领域

本发明涉及一种旋转装置，尤其是一种用于大功率中低速柴油机进排气阀的旋转装置，属于内燃机零部件技术领域。

背景技术

内燃机是当今世界应用最为广泛的动力机械，其中大功率中低转速的柴油机由于其动力强劲，能够使用轻重柴油等特点被广泛应用于矿山机械、船舶、核电站等重要工业领域。但由于长期使用轻重柴油，气阀盘和阀座表面极易形成积碳，导致二者贴合不严密，加上气阀盘受热不均匀，容易扭曲、翘屈，气阀盘在运行过程中经常出现漏气等现象，从而导致柴油机动力下降，同时阀杆和导管之间也会形成积碳，出现阀杆卡死，导管偏磨等现象，影响发动机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、可消除气阀盘和阀座表面以及阀杆和导管之间的积碳、改善气阀盘受热情况的柴油机气阀旋转装置。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种柴油机气阀旋转装置，包括壳体、转体、弹簧、轴承、数个自制螺栓和数个钢球；所述转体、弹簧和轴承自上而下设置在壳体内孔中，轴承固定支撑在壳体内孔底部台阶上，弹簧设置在轴承上侧，转体底部支撑在弹簧上侧；所述转体中部设有倒锥孔，转体外圆上设有一周波浪形球槽，数个自制螺栓对称旋合在壳体径向两侧上，自制螺栓顶部设有球槽，数个钢球一侧分别支撑在对应球槽内，数个钢球另一侧分别顶在对应波浪形球槽的波底上。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的柴油机气阀旋转装置，其中所述的转体底部设有弹簧座，弹簧上端支撑在所述弹簧座内；转体底部与壳体内孔的限位轴肩之间的间距L小于等于气阀凸轮轴的升程。

前述的柴油机气阀旋转装置，其中所述的波浪形球槽和球槽的深度h均为钢球直径d的0.25～0.33倍；波浪形球槽的波顶水平中心线与波底水平中心线之间的距离L1等于转体行程；波浪形球槽的两条槽边的波顶距a和波底距b均为钢球直径d的0.2～0.22倍。

前述的柴油机气阀旋转装置，其中所述的壳体底部对称设有气阀弹簧座。

前述的柴油机气阀旋转装置，其中所述的自制螺栓外端为光轴，内端设有螺纹。

前述的柴油机气阀旋转装置，其中所述的轴承为推力球轴承。

本发明在气阀启闭过程中，利用转体的旋转带动气阀杆绕自身轴线匀速转动，使气阀盘和阀座之间、气阀杆和导管之间均匀磨损，互相研磨，从而消除它们之间的积碳，防止漏气、卡死等现象的发生，保证柴油机的动力，同时还可使气阀盘均匀受热散热，避免气阀盘扭曲翘屈，延长其使用寿命。其中转体外圆上设有一周波浪形球槽，在两个钢球作用力下，可保证转体顺利转动，确保转体旋转移动平稳可靠，当气阀杆上的倒锥形卡子与转体内的倒锥孔相互锲合时，利用锥面的相互挤压作用，可保证转体和气阀杆之间力传递充分稳定，从而保证整个装置运行安全可靠。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明波浪形槽展开后的结构示意图；

图3是本发明安装在柴油机气阀上的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1和图2所示，本发明包括壳体1、转体2、弹簧3、推力球轴承4、两个自制螺栓5和两个钢球6。壳体1的底部对称设有气阀弹簧座11，转体2、弹簧3和推力球轴承4自上而下设置在壳体1的内孔中，推力球轴承4固定支撑在壳体1的内孔底部台阶上，弹簧3设置在推力球轴承4上侧，转体2底部支撑在弹簧3上侧。转体2底部设有弹簧座21，弹簧3上端支撑在弹簧座21内，转体2底部与壳体1内孔的限位轴肩12之间的间距L小于等于气阀凸轮轴的升程。转体2的中部设有倒锥孔22，倒锥孔22的锥度与气阀杆10上的倒锥形卡子20的锥度相配，转体2外圆上设有一周波浪形球槽23，两个自制螺栓5对称旋合在壳体1径向两侧上，自制螺栓5外端为光轴，内端设有螺纹，其顶部设有球槽51，两个钢球6一侧分别支撑在对应球槽51内，两个钢球6另一侧分别顶在对应波浪形球槽23的波底上。

波浪形球槽23和球槽51的深度h均为钢球6直径d的0.25～0.33倍，本实施例中h为d的0.32倍，波浪形球槽23的波顶水平中心线与波底水平中心线之间的距离L1等于转体2的行程，波浪形球槽23的两条槽边的波顶距a和波底距b均为钢球直径d的0.2～0.22倍，本实施例中a和b均为d的0.21倍，设置波顶距a和波底距b是为了当波顶或波底到达钢球6处时，能顺利通过钢球6，以免卡死。

壳体1采用45号钢加工而成，采用调质热处理工艺，其内限位轴肩12到转体2底部的距离L比转体2的行程L1长0～1mm。转体2和自制螺栓5均采用12CrNi2牌号的合金钢加工而成，采用渗碳淬火加回火的热处理工艺，热处理后波浪形球槽面和球槽面硬度均为HRC60±2，抛光后的表面粗糙度为Ra0.3～0.4um。弹簧3采用65CrSiA牌号的弹簧钢加工而成，其装配后的装紧力与气阀弹簧的装紧力（气阀开启压力）相等，且其下压力小于气阀弹簧的下压力。钢球6采用GCr15牌号的轴承钢加工而成，球面硬度HRC54±4，抛光后的表面粗糙度为Ra0.3～0.4um。

如图3所示，利用气阀弹簧7将本发明支撑在气缸盖8和阀桥组9之间，气阀杆10上端穿过壳体1，与壳体1内的推力球轴承4连接，并通过倒锥形卡子20与转体2的倒锥孔22锥面连接。气阀杆10的顶部与球头座之30间留有间隙，气阀弹簧7的弹力将气阀盘101紧贴着阀座40，由于本发明弹簧3的装紧力等于气阀弹簧7的装紧力，本发明的弹簧3将转体2有效顶住，此时两个钢球6分别位于波浪形球槽23的波底，气阀盘101处于关闭状态。

随着气阀凸轮的转动，挺杆做上下直线运动，当挺杆向上运动时，摇臂组带动阀桥组9向下运动，球头座30与气阀杆10的顶部贴合，球头座30推动气阀杆10向下运动，气阀杆10带动转体2向下运动，由于本发明的弹簧3向下压缩的弹力小于气阀弹簧7压缩的弹力，此时本发明的弹簧3压缩，两个钢球6位置不变，在钢球6阻力作用下，转体2上的波浪形球槽23沿两个钢球相对移动，使得转体2向下运动的同时绕轴线顺时针旋转，气阀杆10随之顺时针转动。当转体2下行至限位轴肩12处时，转体2和气阀杆10停止转动，整个装置克服气阀弹簧7的弹力向下运动直至挺杆处于凸轮轴表面的最高点（升程），此时波浪形球槽23的两个波顶分别到达两个钢球6处，气阀盘101完全开启。

同理，当挺杆沿凸轮轴最高点向下运动时，摇臂组带动阀桥组9向上运动，在气阀弹簧7回复力作用下，本发明带动气阀杆向上运动，当本发明的弹簧3弹力大于等于气阀弹簧7弹力时，转体2向上运动的同时继续顺时针转动，气阀杆10随之继续顺时针转动，直至挺杆处于凸轮轴表面的最低点，此时波浪形球槽23的两个波底分别到达两个钢球6处，气阀盘101完全关闭。到此一个循环结束，气阀杆10顺时针旋转了1/2圈。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。