一种曲轴轴承和具有这种轴承的十字头柴油机

摘要

一种有轴承盖(20)的曲轴轴承，包括两个支腿(22)和分别与这些支腿连接的两个法兰(21)，法兰可以利用螺纹紧固件(7)固紧在底座(1)上，同时使支腿在接缝(210)处压在底座的轴瓦(10)上，根据本发明，一个侧向凹槽(23)设置在轴承盖的每个支腿和其相连的法兰之间，由于该凹槽的结果和在螺纹紧固件的力的作用下，力偶(p，p’)将作用在支腿上，使得支腿张开，并且支腿的顶部相对于轴承的中心向外偏移。

说明书

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的带有一个轴承盖的曲轴轴承和具有这种轴承的十字头柴油机。该轴承盖包括两个支腿和与这些支腿连接的两个法兰，其中，法兰可以利用螺纹紧固件相对于底座夹紧，同时使支腿在接缝处压在底座的轴瓦上。

从CH-PS620023可知一种曲轴轴承，其中，在轴承盖上的导向表面和在壳体上的匹配表面经适当设计，可以防止安装轴承盖时任何卡住的危险。然而，利用该已知轴承，轴承盖不能无游隙地安装。

与十字头柴油机有关的转动质量产生很大的水平作用的轴承载荷。为了确保轴承在工作中正确地起作用，轴承盖必须对发动机底座的匹配表面无游隙地配合。满足这个要求是很难的，因为当安装轴承盖时，必然有相对于所述的匹配表面的一定的游隙。

由于柴油发动机的底座和壳体以及气缸水套利用拉杆固紧在一起，该困难变得复杂了。由于拉力的结果，在匹配表面之间为轴承盖所设置的间隙在水平方向增加了一毫米的十分之几。还必须在拉杆未拉紧的情况下也可以安装轴承盖。问题之一是如何消除在轴承盖安装后以及拉杆拉紧后在轴承盖和匹配表面之间存在的间隙。

因此，基于本发明的问题是设计一种措施，它容许通过消除轴承盖和匹配表面之间的间隙来使轴承盖无游隙地装配。该问题可以由权利要求1中所述的措施来解决。

该曲轴轴承具有一个轴承盖，该轴承盖包括两个支腿和分别与这些支腿连接的两个法兰，法兰可以利用螺栓固紧在底座上；同时使支腿在接缝处压在底座的轴瓦上，根据本发明，一个侧向凹槽设置在轴承盖的每个支腿和与其相连的法兰之间，该凹槽和螺栓作用力的作用使力偶作用在支腿上，使得支腿张开，并且支腿的顶部相对于轴承的中心向外偏移。

从属权利要求2-9涉及本发明的轴承的特殊实施例。权利要求10的主题是柴油机。

下面借助附图描述本发明。其中：

图1是从曲轴方向看去的不带曲轴轴承和轴的柴油机；

图2是本发明的曲轴轴承的一部分；    

图3是附图2所示轴承的细节；

图4是示出本发明的曲轴轴承的一半的透视图；

图5是轴承盖的第二实施例；

图6是轴承盖的第三实施例；

图7是在轴承盖和底座之间的连接的特殊几何形状。

附图1示出了柴油机的下列部件：底座1，壳体2，气缸水套3，拉杆4和曲轴轴承孔5。在拉杆4拉紧的情况下，轴承孔5的水平直径D比在拉杆未拉紧的情况下大1毫米的十分之几。

附图2中的曲轴6的轴承包括位于底座1处的轴瓦10和利用螺栓7(螺母70)于法兰21(具有孔71)处固紧(利用夹紧力P)在底座1上的轴承盖20。也可以利用带帽螺钉来代替螺栓7。其上边界标以点线205的轴承盖20的支腿22于接缝210处压在轴瓦10上。本发明的装置是设置在支腿22和法兰21之间的凹槽23。未示出的轴承的一半与示出的轴承的一半是镜象对称的。

位于轴6和轴承表面106，206之间的是大大放大了的间隙60。该间隙在顶部大约为0.5毫米宽，在中间的接缝210处大约为0.25毫米宽。轴的直径大约在400和1000毫米之间。润滑剂泵送入(压力大约为4巴)间隙60并且通过轴6的转动而分布开来。可以在楔形间隙60中的润滑剂中产生高达大约200巴的压力。为了使此压力产生，在支腿22和底座1的轴瓦10之间的缝隙210的两侧的轴承表面106和206一定不能形成台阶，即轴承表面106和206必须基本上处于一个共同的切线表面上。特别是，如果存在任何偏移，轴承盖20的轴承表面206一定不能相对于轴瓦10的轴承表面106伸入间隙60。

支腿22受到一个力偶的作用，该力偶一方面是由作用在点线205处的夹紧力P所形成，另一方面是由作用在接缝210处的相反的力P’所形成。相应的力偶还作用在未示出的另外一半轴承的支腿22上。由于凹槽23的结果，力偶促成了使支腿22向外张开的弯矩，因而支腿的顶部相对于轴承的中心向外偏转。由于该向外张开作用的结果，支腿22的外侧面在平的支承表面201处与底座1接触。两个支腿22的外侧面之间的距离在张开状态下比在非张开状态下大至少约0.8-1.2毫米。

图3示出了在利用螺栓7夹紧之前支腿的点划线轮廓22’。当支腿22在该位置时，可以进行轴承盖20的安装而没有任何困难。为了确保支腿22的张开可以导致在支承表面201进行接触，凹槽23必须足够深：位于通过支承表面201的平面和凹槽23之间的是一个间隙，该间隙的最大深度d(垂直于支承表面201测量的)必须大于一个长度e。该长度e至少为轴瓦厚度c的三分之一，而最好是其二分之一。该厚度c大约是轴直径的4-10％，后者约为0.4-1米。两个支腿22的外侧面201之间的距离在张开状态下比在非张开状态下大约0.4-1.2毫米。

图4的透视图示出了竖向剖开的曲轴轴承的一半。与附图2，3相比，该附图还示出了润滑剂通道107，108和配油器109。润滑剂是通过由点划线示出的通道107供给的。通过通道108以后，润滑剂通过配油器109供入间隙60(见图2)。

附图2-4的轴承盖20基本上是单体式的，即单件铸件。它的轴承表面(未示出)206由一层浇铸轴承金属形成。轴承盖20还可以有如图5所示的轴瓦200。该轴瓦200也有一层浇铸轴承金属层，即层206’。

图6中的轴承盖20表示，本发明的凹槽23还可以位于与附图2-5中所示的不同的支腿22和法兰21之间的位置。

在附图7所示的实施例中，用于螺栓7的螺纹孔72位于轴承的中间即在接缝210处。