可动式供油管及十字头式内燃机

文档序号:639173 发布日期:2021-05-11 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 可动式供油管及十字头式内燃机 (Movable fuel supply pipe and crosshead internal combustion engine ) 是由 浅田直彦 木下芳彦 于 2019-08-21 设计创作,主要内容包括:以允许十字头(40)的往复运动的方式进行动作且向该十字头(40)供给润滑油的曲杆(50)具备:自由端部(51),其与十字头(40)连接;固定端部(54),其与框架(12)连接;导入口(54a),其在固定端部(54)开口;以及安装板(55),其设置于导入口(54a)的周缘,且固定于框架(12)。在安装板(55)设置有面向下方的被支承面(55a)。安装板(55)以在设置于框架(12)的支承面(35b)之上载置有被支承面(55a)的状态被固定。(A bent lever (50) which operates so as to allow the reciprocating motion of a crosshead (40) and supplies lubricating oil to the crosshead (40) is provided with: a free end portion (51) connected to the crosshead (40); a fixed end (54) connected to the frame (12); an introduction port (54a) that opens at the fixed end (54); and an attachment plate (55) that is provided on the periphery of the introduction port (54a) and is fixed to the frame (12). The mounting plate (55) is provided with a supported surface (55a) facing downward. The mounting plate (55) is fixed in a state in which a supported surface (55a) is placed on a supporting surface (35b) provided on the frame (12).)

可动式供油管及十字头式内燃机

技术领域

在此公开的技术涉及可动式供油管及十字头式内燃机。

背景技术

在船舶用内燃机等缸径冲程比大的内燃机中,为了将从下方支承活塞的活塞杆与连接于曲轴的连接杆连结,广泛已知使用被称为十字头的部件。

例如,专利文献1所公开的十字头具备十字头销(十字头轴颈),该十字头销安装于活塞杆(活塞连杆)的下端部,并使连接杆(连杆)相对于其下端部转动。在该十字头销的内部设置有通路(孔),能够通过该通路来供给润滑油。

另一方面,在专利文献2中,作为用于向十字头供给润滑油的另一对策,公开了在内燃机的外壳与十字头之间连接可动式供油管(润滑油供给导管)的对策。专利文献2的可动式供油管构成为两根臂的肘节接头的方式。并且,在构成为肘节接头的两根臂中的与外壳连接的一根臂设置有固定于外壳的盖。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-057570号公报

专利文献2:日本特开平1-313609号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而,在如上述专利文献2所公开的那样的可动式供油管的情况下,由于其错位,有可能在动作时产生扭动,或者在可动部产生间隙。这会导致润滑油的漏出,因此不优选。

因此,在实施上述专利文献2所公开的结构时,需要尽可能将盖相对于外壳精密地定位。由于在这样的情况下,必须将盖相对于外壳在上下方向、水平方向以及扭转方向的每个方向上精密地定位,但这会使外壳内外的工时增加,因此不合适。

在此公开的技术是鉴于以上问题而完成的,其目的在于削减可动式供油管的定位所需的工时。

用于解决课题的方案

本发明涉及一种可动式供油管,其构成为连接在内燃机的外壳与十字头之间,以允许所述十字头的往复运动的方式进行动作,并且向该十字头供给润滑油,所述十字头将活塞杆与连接杆连结,该可动式供油管具备:自由端部,其与所述十字头连接;固定端部,其设置于所述自由端部的相反侧,且与所述外壳连接;导入口,其在所述固定端部开口;以及安装板,其设置于所述导入口的周缘,且固定于所述外壳。

并且,在所述安装板设置有面向下方的被支承面,所述安装板构成为以在设置于所述外壳的支承面之上载置有所述被支承面的状态被固定。

根据上述结构,在由盖等构成的安装板设置有被支承面,在外壳设置有支承面。并且,将安装板相对于外壳进行定位的工序能够在将被支承面载置于支承面上的状态下进行。

例如,在将被支承面及支承面设为沿水平方向延伸的加工面的情况下,当在支承面之上载置被支承面时,安装板至少在上下方向及扭转方向上被定位。在保持这样载置的状态下,仅通过在水平方向上对安装板进行位置调整,就能够完成安装板的定位。

这对于将被支承面及支承面设为沿与水平方向不同的方向延伸的加工面的情况也同样。无论是沿哪个方向延伸的情况,仅通过沿着该方向对安装板进行位置调整,就能够完成安装板的定位。由此,能够削减可动式供油管的定位所需的工时。

需要说明的是,在如上述那样将被支承面及支承面设为沿水平方向延伸的加工面的情况下,例如对于扭转方向的精度,能够通过被支承面及支承面的机械加工的公差来规定。这样,无需依赖于作业者,就能够通过机械加工的公差来规定定位精度的好坏。

另外,也可以是,所述被支承面及所述支承面双方都沿着规定方向延伸,在所述安装板及所述外壳设置有供用于将所述安装板固定于该外壳的销贯穿的贯穿孔,所述贯穿孔中的设置于所述安装板或所述外壳的一方的贯穿孔形成为沿着所述规定方向延伸的椭圆状。

根据上述结构,能够在使销贯穿于外壳及安装板的状态下,在规定方向上对安装板进行位置调整。由此,可动式供油管的定位变得容易。

另外,也可以是,所述被支承面及所述支承面双方都沿着水平方向延伸。

如上所述,当在支承面之上载置被支承面时,安装板至少在上下方向及扭转方向上被定位。在保持这样载置的状态下,仅通过在水平方向上对安装板进行位置调整,就能够完成安装板的定位。

另外,也可以是,在所述外壳设置有供所述固定端部从该外壳的外部朝向内部插入的插入口,所述支承面设置于所述插入口的周缘且下方。

根据上述结构,固定端部不是从外壳的内部插入,而是从外壳的外部插入。能够利用插入口的内周面从下方支承固定端部。

另外,也可以是,所述可动式供油管具备:第一杆,其与所述自由端部相连;以及第二杆,其与所述第一杆连结,且与所述固定端部相连,在所述外壳设置有以接受与所述十字头的往复运动连动的所述第一杆及所述第二杆的方式向外侧鼓出的接受部。

根据上述结构,能够抑制第一杆或第二杆与外壳的干涉。

另外,也可以是,所述安装板形成为包围所述导入口的圆板状的凸缘,所述被支承面通过将所述圆板的侧面中的下侧的侧面切口而成。

另外,本发明也涉及一种具备上述可动式供油管的十字头式内燃机。

发明效果

如以上说明的那样,根据上述结构,能够削减可动式供油管的定位所需的工时。

附图说明

图1是例示十字头式内燃机的结构的概要图。

图2是例示十字头的结构的分解立体图。

图3是例示十字头及曲杆的结构的图。

图4是例示框架的结构的主视图。

图5是例示框架的结构的侧视图。

图6A是例示支承部的结构的主视图。

图6B是例示支承部的结构的剖视图。

图7是例示从斜下方观察曲杆的结构时的图。

图8是例示曲杆与十字头的往复运动连动而进行的动作的说明图。

图9A是例示安装板的结构的主视图。

图9B是例示安装板的结构的剖视图。

图9C是例示安装板的结构的剖视图。

图10A是例示在支承部载置有安装板的状态的主视图。

图10B是例示在支承部载置有安装板的状态的剖视图。

图11是例示下杆的结构的图。

图12是例示下杆与上杆的连结部的图。

具体实施方式

以下,基于附图说明本发明的实施方式。需要说明的是,以下的说明是例示。图1是例示十字头式内燃机(以下,简称为“发动机1”)的结构的概要图。

发动机1是具备多个气缸的直列多缸式的柴油发动机。该发动机1构成为采用了单向流扫气方式的二冲程一循环装置,并搭载于油轮、集装箱船、汽车运输船等大型船舶。发动机1的输出轴与未图示的螺旋桨连结。通过发动机1运转,其输出传递至螺旋桨而推进船舶。

另外,发动机1为了实现其长冲程化而构成为所谓的十字头式内燃机。即,在该发动机1中,从下方支承活塞15的活塞杆21与连接于曲轴22的连接杆25通过十字头40连结。

(1)主要结构

以下,对发动机1的主要部分进行说明。

如图1所示,发动机1具备台板11、设置在台板11上且构成本实施方式的外壳的框架12、以及设置在框架12上的气缸罩13。台板11、框架12及气缸罩13通过沿上下方向延伸的多个系紧螺栓及螺母而紧固。

在气缸罩13内配置有作为内筒的气缸套14。在气缸套14的内部配置有活塞15。活塞15沿着气缸套14的内壁在上下方向上往复运动。另外,在气缸套14的上部固定有气缸盖16。在气缸盖16设置有排气阀17。排气阀17与气缸套14、活塞15及气缸盖16一起划分出燃烧室18。排气阀17是对燃烧室18与排气管19之间进行开闭的阀。

因此,当对燃烧室18供给燃料和气体时,在燃烧室18内发生燃烧。通过在该燃烧中产生的能量,使活塞15在活塞轴向上往复运动。此时,当排气阀17工作而将燃烧室18打开,通过燃烧产生的排气被排出到排气管19,另一方面,气体经由未图示的扫气口被导入燃烧室18。

另一方面,在活塞15的下端部连结有活塞杆21的上端部。台板11构成所谓的曲轴箱,并收容被轴承23支承为旋转自如的曲轴22。连接杆25的下端部经由曲柄24以转动自如的方式与曲轴22连结。

在框架12的内部,沿着上下方向设置的一对引导板26以隔开规定的间隔并相互相对的方式配置。在一对引导板26之间,上述十字头40以上下动作自如的方式配置。十字头40将活塞杆21的下端部与连接杆25的上端部连结,其上下动作由引导板26引导。十字头40相对于活塞杆21以一体地上下动作的方式连接,另一方面,十字头40相对于连接杆25以将连接杆25的上端部作为支点转动的方式连接。

因此,当活塞15在上下方向上往复运动时,活塞杆21与活塞15一起上下进行往复运动。由此,与活塞杆21连结的十字头40沿着引导板26在上下方向上往复运动。十字头40还使连接杆25转动。而且,与连接杆25的下端部连接的曲柄24进行曲柄连动,使曲轴22旋转。

要求对十字头40适当地供给润滑油。因此,如图1中点划线所示,在框架12与十字头40之间设置有构成为可动式供油管的曲杆(knee lever)50。该曲杆50由经由肘节状的接头连结的多个管构成,且以允许十字头40的往复运动的方式动作(也参照图8),并且将从框架12的外部供给来的润滑油向十字头40供给。

(2)十字头

在此,对十字头40的结构进行简单说明。

图2是例示十字头40的结构的分解立体图。另外,图3是例示十字头40及曲杆50的结构的图。

具体而言,十字头40具备:十字头销41,其安装于活塞杆21的下端部,并使连接杆25相对于该下端部转动;一对引导滑履(guide shoe)42,它们安装于十字头销41的两端;轴承43,其设置于连接杆25的上端部,且从下表面侧将十字头销41支承为转动自如;以及罩构件45,其配置在十字头销41的上表面侧。

详细而言,十字头销41形成为沿与图1及图3的纸面正交的方向延伸的圆柱状,其上表面41a的一部分在大致平面上被切口。通过将活塞杆21的下端部紧固于该上表面41a,能够使十字头销41与活塞杆21一体地上下动作。

引导滑履42以不能相对于十字头销41转动的方式安装,且构成为相对于引导板26滑动接触。利用该滑动接触,能够引导十字头40的往复运动。

轴承43在从与十字头销41的中心轴O正交的剖面观察时,凹陷成朝向上方开放的大致半圆状。在轴承43中插入有十字头销41。通过在轴承43中插入十字头销41,连接杆25相对于十字头销41以轴承43为支点而转动自如。

如图2所示,在轴承43与十字头销41的下半部之间配置有轴承壳44。该轴承壳44是所谓的轴瓦,其在从与所述中心轴O正交的剖面观察时具有圆弧状的横截面。轴承壳44相对于十字头销41的外表面(特别是下半部的外表面)滑动接触,并且从下方支承该外表面。另外,在轴承壳44设置有将其沿壁厚方向贯通的多个贯通槽44a。这些贯通槽44a与在轴承43的内壁开口而成的油路43a连通。

如图3所示,在轴承43与轴承壳44之间设置有空间,且构成为从上述曲杆50相对于该空间排出润滑油。

因此,曲杆50的一端部与十字头40的轴承43连接。该一端部构成为与十字头40一体地动作的自由端部51,且为了向十字头40排出润滑油而在轴承43与轴承壳44之间的空间开口。

另一方面,曲杆50的另一端部、也就是曲杆50中设置在与自由端部51相反一侧的另一端部与框架12的侧板33连接。该另一端部构成为不与十字头40一体地动作的固定端部54,且为了从外部取入润滑油,在固定端部54开设有导入口54a。

并且,在导入口54a的周缘设置有固定于框架12的安装板55。该安装板55由在框架12的侧板33设置的支承部35支承。

(3)框架

以下,在对曲杆50进行详述之前,对与其固定端部54连接的框架12的结构、以及在该框架12的侧板33设置的支承部35的结构进行详细说明。

图4是例示框架12的结构的主视图,图5是例示框架12的结构的侧视图。另外,图6A是例示支承部35的结构的主视图,图6B是例示支承部35的结构的剖视图。在此,图6A是从图3的箭头VIA方向观察从框架12卸下了曲杆50的状态时的向视图。另外,图6B相当于图6A中的VIB-VIB剖面。

如图4所示,框架12由顶板31、底板32、侧板33、以及多个隔壁34构成。顶板31配置于气缸罩13并构成框架12的顶部。底板32与台板11连接并构成框架12的底部。侧板33构成框架12中的左右侧部。侧板33的下端部与底板32连接,侧板33的上端部与顶板31连接。

多个隔壁34沿着曲轴22所延伸的方向(曲轴方向)排列,并以相互隔开规定间隔的方式配置。各隔壁34作为分隔框架12内的空间的隔板发挥功能。

上述十字头40收容于由所述顶板31、底板32、侧板33以及各隔壁34划分且位于一对引导板26之间的空间。

本实施方式的发动机1是直列六缸式的柴油发动机。据此,框架12内被分隔为6个空间,且在各空间收容有十字头40。在这样被收容的6个十字头40分别连接有曲杆50。因此,如图5所示,在框架12的侧板33排列有用于支承各曲杆50的支承部35。

详细而言,如图6A及图6B所示,在框架12的侧板33设置有短筒状的支承部35。在该支承部35设置有插入口35a、支承面35b以及多个贯穿孔35c,该插入口35a贯通侧板33,该支承面35b配置在插入口35a的下方,且该多个贯穿孔35c以包围插入口35a的方式配置。

更详细而言,插入口35a形成为将侧板33沿板厚方向贯通的贯通孔。该插入口35a构成为供曲杆50的固定端部54沿着从框架12的外部朝向内部的方向(从图6B的纸面右侧朝向左侧的方向)插入。

另外,支承面35b配置于插入口35a的周缘且下方,如图6B所示,支承面35b从支承部35的开口缘35d朝向外侧突出。如图6A所示,支承面35b沿着作为规定方向的水平方向平坦地延伸,且面向上方向。需要说明的是,这里所说的开口缘35d如图6B所示,是指在插入口35a的周围形成的缘部中的面向框架12外部的一方。

另外,多个贯穿孔35c设置于支承部35的开口缘35d,并分别供用于将上述安装板55固定于侧板33的销60贯穿。关于销60,请参照图3。

另外,在各支承部35的上侧设置有使侧板33向外侧(具体而言为远离活塞杆21及十字头40的方向、即图3的纸面右方)鼓出的接受部36。当曲杆50与十字头40连动地进行动作时,该接受部36能够抑制该曲杆50与侧板33的内表面干涉。

(4)曲杆

以下,对曲杆50的结构进行详细说明。

图7是例示从斜下方观察曲杆50的结构时的图。另外,图8是例示曲杆50与十字头40的往复运动连动而进行的动作的说明图。如上所述,曲杆50具备与十字头40一体地动作的自由端部51、不与十字头40一体地动作的固定端部54、以及设置于固定端部54且固定于框架12的安装板55。

除此之外,曲杆50具备与自由端部51相连的上杆52、以及与该上杆52连结且与固定端部54相连的下杆53。在此,上杆52是“第一杆”的例示,下杆53是“第二杆”的例示。

曲杆50构成为两根臂的肘节接头的方式。即,自由端部51与上杆52的连结部、上杆52与下杆53的连结部、以及下杆53与固定端部54的连结部均构成肘节状的接头。

因此,当十字头40上下进行往复移动时,如图8的(a)~(c)所示,上杆52以与自由端部51的连结部为支点摆动。与此连动,下杆53以与固定端部54的连结部为支点并且以保持与上杆52的连结的方式摆动。

如图8的(b)所示,曲杆50中的、上杆52与下杆53的连结部周边的部位能够朝向上方突出。然而,设置于侧板33的上述接受部36以供如上述那样突出的部位进入的方式鼓出,从而能够接受上杆52和下杆53。因此,能够抑制侧板33与曲杆50的接触。

另外,曲杆50能够一边如上述那样动作,一边向十字头40供给润滑油。即,上杆52及下杆53双方都是中空的,从固定端部54的导入口54a流入的润滑油依次通过下杆53和上杆52,并从自由端部51向十字头40的内部(具体而言,轴承43与轴承壳44之间空间)排出(参照图7的箭头)。

以下,从润滑油的流动方向上游侧起依次对曲杆50的结构进行说明。

-固定端部及安装板-

图9A是例示安装板55的结构的主视图,图9B是例示安装板55的结构的剖视图,图9C是例示安装板55的结构的剖视图。另外,图10A是例示在支承部35载置有安装板55的状态的主视图,图10B是例示在支承部35载置有安装板55的状态的剖视图。

在此,图9A是从图3的箭头VIA方向观察曲杆50中的固定端部54及安装板55时的向视图。另外,图9B相当于图9A中的IXB-IXB剖面。同样,图9C相当于图9A中的IXC-IXC剖面。另外,图10A是从图3的箭头VIA方向观察相对于支承部35的插入口35a插入有固定端部54的状态的向视图。另外,图10B相当于图10A中的XB-XB剖面。

固定端部54形成为能够插入设置于侧板33的支承部35(具体而言为插入口35a)。如上所述,在固定端部54开设置有导入口54a,在该导入口54a的周缘设置有凸缘状的安装板55。

具体而言,安装板55构成为以包围导入口54a的方式设置的圆板状的凸缘。将该安装板55视作圆板时的外径至少比插入口35a大。安装板55紧固于支承部35的开口缘35d。如图3所示,安装板55还作为将固定端部54插入到支承部35时的脱落件发挥功能。

并且,在安装板55设置有被支承面55a和多个贯穿孔55b,该被支承面55a通过将该安装板55的下部切口而成且面向下方,多个贯穿孔55b以包围导入口54a的方式配置。

详细而言,被支承面55a配置在导入口54a的下方,且如图9A~图9B所示,被支承面55a通过将构成安装板55的圆板的侧面中的下侧的侧面切口而成。另外,被支承面55a沿着作为规定方向的水平方向平坦地延伸,且面向下方向。

如图10A~图10B所示,在将固定端部54插入支承部35的插入口35a,并且使安装板55的后表面与该插入口35a的开口缘35d接触时,设置于安装板55的被支承面55a载置于在支承部35设置的支承面35b之上。

在被支承面55a载置于支承面35b之上的状态下,支承部35的插入口35a与固定端部54的导入口54a实质上同轴。此时,通过使被支承面55a沿着支承面35b滑动,而能够在水平方向上对安装板55进行位置调整。

另外,当在支承面35b之上载置被支承面55a时,在限制了安装板55相对于支承部35的下降的同时,限制了安装板55相对于支承部35的扭转。通过在支承面35b之上载置被支承面55a,而完成安装板55在上下方向及扭转方向上的位置调整。在该情况下,上下方向及扭转方向上的错位因被支承面55a及支承面35b的制造公差而产生。

另外,多个贯穿孔55b沿着安装板55的周向配置,且分别构成为供用于将安装板55固定于侧板33的销60贯穿。

具体而言,当在支承面35b之上载置有被支承面55a的状态下,如图10A所示,多个贯穿孔55b以相对于在支承部35设置的各贯穿孔35c重叠的方式配置。由于这样重叠的贯穿孔35c、55b相互连通,因此通过使销60贯穿其中,而能够将安装板55相对于支承部35固定。

这样,本实施方式的安装板55构成为当在侧板33的支承部35设置的支承面35b之上载置有被支承面55a的状态下被固定。

另外,设置于安装板55的贯穿孔55b形成为沿着被支承面55a所延伸的方向(作为规定方向的水平方向)延伸的椭圆状。因此,即使在水平方向上对安装板55进行位置调整,也能够保持设置于支承部35的贯穿孔35c与设置于安装板55的贯穿孔55b之间的连通。

-比固定端部靠下游侧的部位-

图11是例示下杆53的结构的图。另外,图12是例示下杆53与上杆52的连结部的图。

如图11所示,下杆53通过由板部53b连接两根管路部53a而成。两根管路部53a分别与固定端部54的导入口54a连通。如图12所示,各管路部53a的下游端部53d为了使螺栓从上方插入,而设为如下姿势:使平坦的上表面53f朝向上方且使被实施倒角后的下表面53e朝向下方的姿势。另外,为了不弄错下杆53的上下,而在板部53b的上表面施加刻印53c。

需要说明的是,各管路部53a的下游端部53d与在上杆52的上游端部开口的油路连通。虽然省略了详细说明,但与下杆53同样,上杆52通过由板部连接两根管路部而成。上杆52的下游端部与设置于自由端部51的油路连通。该油路在十字头40中开口,能够向十字头40排出润滑油。

(5)关于曲杆的位置调整

然而,在图3所示那样的曲杆50的情况下,由于其错位,从而有可能在动作时产生扭动,或者在以上杆52与下杆53的连结部为代表的可动部产生间隙。这会导致润滑油的漏出,因此不优选。

为了抑制错位,需要尽可能将安装板55相对于框架12精密地定位。由于在这样的情况下,必须将安装板55相对于框架12在上下方向、水平方向以及扭转方向的每个方向上精密地定位,这会使框架12内外的工时增加,因此不合适。

与此相对,如图10A及图10B所示,在安装板55设置有被支承面55a,并且在框架12的支承部35设置有支承面35b。并且,将安装板55定位于该支承部35的工序能够在将被支承面55a载置于支承面35b上的状态下进行。

特别是,如图10A及图10B所示,在将被支承面55a及支承面35b设为沿水平方向延伸的加工面的情况下,当在支承面35b之上载置被支承面55a时,安装板55至少在上下方向及扭转方向上被定位。在保持这样载置的状态下,仅通过在水平方向上对安装板55进行位置调整,就能够完成安装板55的定位。

在该情况下,例如扭转方向的精度可以通过被支承面55a及支承面35b的机械加工的公差来规定。这样,无需依赖于作业者,就能够通过机械加工的公差来规定定位精度的好坏。

另外,如图9B所示,由于安装板55侧的贯穿孔55b形成为沿水平方向延伸的椭圆状,因此能够在使销60贯穿于支承部35和安装板55的状态下,在水平方向上对安装板55进行位置调整。由此,曲杆50的定位变得容易。

另外,如图3及图10B所示,固定端部54不是从框架12的内侧安装,而是以从框架12的外侧插入的方式安装。因此,能够利用插入口35a的内周面从下方支承固定端部54。

《其他实施方式》

在上述实施方式中,被支承面55a及支承面35b构成为沿着水平方向延伸,但不限定于该结构。例如,也可以使被支承面55a和支承面35b在相对于水平方向倾斜的方向上延伸。无论是在哪个方向上延伸的情况,仅通过沿着该方向对安装板55进行位置调整,就能够完成安装板55的定位。

另外,在上述实施方式中,设置于安装板55的贯穿孔55b构成为椭圆状,但不限定于该结构。例如,也可以使设置于支承部35的贯穿孔35c构成为椭圆状。

附图标记说明:

1 发动机(内燃机、十字头式内燃机)

12 框架(外壳)

21 活塞杆

25 连接杆

35 支承部

35a 插入口

35b 支承面

35c 贯穿孔

36 接受部

40 十字头

50 曲杆(可动式供油管)

51 自由端部

52 上杆(第一杆)

53 下杆(第二杆)

54 固定端部

54a 导入口

55 安装板

55a 被支承面

55b 贯穿孔

60 销。

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