專利名稱：柴油機氣門橫臂結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油機配氣機構技術領域。
背景技術：
氣門橫臂是柴油機配氣機構中的一部分，配氣機構在柴油機的換氣過程中，按配氣正時的要求，在規(guī)定的時刻，一定時間內(nèi)將氣缸內(nèi)的燃燒產(chǎn)物排出，將新鮮空氣引入，以 保證工作循環(huán)的不斷進行。因此氣門橫臂在配氣機構中，間接地對柴油機的性能起著重要的作用。為了保證氣體的通流能力，部分柴油機采用四氣門布置，即進、排氣門各兩個。氣門橫臂安裝在同名氣門間的橫臂導桿上，借助于導桿導向做上下運動，使同名氣門同時關開。現(xiàn)有技術之一的方案是，橫臂裝配是采用浮動結構，整個裝配通過橫臂裝配中的壓球座與搖臂配合，當閥桿的旋轉周向力作用到間隙調(diào)整器上時，整個裝配將發(fā)生旋轉。這一橫臂裝配由橫臂子裝配、橫臂導桿、彈簧、彈簧座、防轉片、壓球座等組成。橫臂導桿上部與橫臂過盈配合，形成一體；壓球座安裝在頂部，與搖臂配合；橫臂子裝配中的間隙調(diào)整器與氣門頂面接觸；彈簧裝在彈簧座和防轉片之間，當橫臂裝配下行時，不但壓縮氣門彈簧，也壓縮該彈簧；整個橫臂裝配僅通過彈簧座的球面，座在缸頭頂面的球窩中。其缺陷在于橫臂裝配可以轉動，可以側倒；為防止橫臂裝配轉動，設置了防轉片，其兩端由氣門旋轉機構外圓定位。安裝時兩者之間必須保證最小0. 25mm的冷態(tài)間隙；橫臂的旋轉運動主要由防轉片來限制，然而由于加工工藝問題，經(jīng)常導致防轉片的失效。從而，引起橫臂裝配旋轉角度過大，使間隙調(diào)整期的柱塞與氣門桿的接觸面積過小，導致氣門不能按照設計而開啟；間隙調(diào)整器的柱塞與氣門桿的接觸面積難以保證，必然會導致橫臂兩端的受力不均，由于整個裝配是通過球座與氣缸蓋配合，因此，會導致橫臂裝配的傾倒，進而使球座產(chǎn)生偏磨。另一種常用現(xiàn)有技術的方案是，橫臂裝配采用的也是橋式結構，其一端為調(diào)整螺釘，在安裝時用于調(diào)整橫臂的平衡；另一端為與橫臂過盈配合的銷，其中橫臂與銷之間凹陷處起到防旋轉作用，橫臂下端的套筒形式用于構成與橫臂導桿的間隙配合；銷釘旋入螺紋孔中，以保證其能夠在導桿的溝槽中滑動。其缺陷在于橫臂裝配是由調(diào)整螺釘和銷與閥桿直接接觸的，在運動過程當中，調(diào)整螺釘與氣閥閥桿剛性接觸。在柴油機安裝時，預先調(diào)整好冷態(tài)間隙，以保證閥系在運動當中的跟隨性。但是在柴油機實際運轉過程當中，難以保證螺釘與閥桿之間的間隙值是恒定值，因此，這種剛性配合不能動態(tài)調(diào)整熱態(tài)間隙。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術問題是提供一種柴油機氣門橫臂結構可以有效克服氣門橫臂失效問題。[0010]本實用新型采用的技術方案是，柴油機氣門橫臂結構，包括橫臂下方的間隙調(diào)整器，橫臂的頂端為平臺，平臺與壓球座相適配，壓球座底端的直徑小于平臺直徑，橫臂下端向下延伸形成套筒，套筒與橫臂導桿相適配，缸頭部分加工有裝配孔，橫臂導桿與裝配孔過盈配合。壓球座底端對應的橫臂上加工有圓形凹槽，圓形凹槽與橫臂的油孔同心。套筒側面旋入防轉螺釘，橫臂導桿開防轉槽，防轉螺釘卡入防轉槽內(nèi)。本實用新型的有益效果是，橫臂鑄件的尺寸做了相應的更改，從而保證裝配重量不變，因此，這樣的設計，依然保證了良好的閥系動力學性能；防轉設計，橫臂上銷釘?shù)倪\動被限制在導桿的溝槽中，從而使橫臂只有縱向運動的單自由度，避免橫臂裝配側向傾倒；為了減小銷釘受力，將橫臂上其中一個間隙調(diào)整器安裝孔的長度增加，當橫臂發(fā)生旋轉時，孔的內(nèi)壁與氣門桿相碰，從而起到了雙重防轉作用；橫臂導桿與氣缸蓋過盈配合，取代了球座結構；橫臂內(nèi)油道的設計，不僅保證了橫臂與橫臂導桿之間的潤滑，同時，也保證了間隙調(diào)整器中高壓油腔內(nèi)的油壓；橫臂裝配兼具動態(tài)調(diào)整氣門間隙的功能，由間隙調(diào)整器實現(xiàn)。
圖I為橫臂結構示意圖。圖2氣門橫臂結構裝配示意圖。圖3壓球座剖視圖。圖中標記為1-壓球座，2-圓形凹槽，3-導桿，4-安裝孔外壁。
具體實施方式
間隙調(diào)整器的使用能夠動態(tài)地調(diào)節(jié)氣門的熱態(tài)間隙，在閥系運動中，能夠使橫臂與氣門保持很好的跟隨性，因此保留間隙調(diào)整器的結構。如圖3所示，橫臂的頂端加工成平臺，使得壓球座可以在橫臂頂端滑動，下面是實施方式之一。搖臂與橫臂之間的壓球座，采用的滑塊形式與橫臂配合，在閥系實際運動的過程當中，進氣門端壓球座的橫向偏移量為I. 76mm，進氣門端壓球座的橫向偏移量為2. 64mm,壓球座底端的平面直徑為25. 18mm，而橫臂頂端的平臺最小直徑為32mm，因此，在閥系實際運動過程當中，滑塊不會滑落，并且，壓球座與橫臂之間的相對滑動抵消了搖臂帶給它的橫向運動傾向。在橫臂設計中，不僅要考慮橫臂多自由度的限制，而且，關鍵的一點是如何能夠保證運動件有充足的潤滑油供給，也就是說要保持橫臂內(nèi)潤滑油道中的油壓。橫臂裝配中的零部件，主要通過由搖臂帶來的潤滑油來潤滑，從這一角度來講，壓球座在這一過程當中起著至關重要的作用，因為壓球座相對于橫臂的運動，有可能將油道堵塞，因此，為了避免這一問題的發(fā)生，將壓球座的低端，以油孔的圓心為圓心，加工一個半徑為6mm的圓形凹槽，以保證潤滑油的充分供給。間隙調(diào)整器能夠通過柱塞來調(diào)整橫臂與氣門的間隙，以保證氣門良好的跟隨性，但這是以間隙調(diào)整器內(nèi)的高壓油腔為前提的，間隙調(diào)整器的高壓油是通過橫臂中的潤滑油道供給的，然而，橫臂不僅僅是給間隙調(diào)整器供油，橫臂套筒與橫臂導桿之間的潤滑也是由它來保證的，這就構成了橫臂中的十字形油道。但是，油道的直徑是不同的，供給橫臂導桿的的油道分支直徑變小，是出于保證間隙調(diào)整器高壓油腔的油壓方面的考慮。將橫臂的下端設計成套筒結構，使套筒沿著氣門橫臂導桿上下運動，避免橫臂側向傾倒。在缸頭安裝完畢后，橫臂導桿的上端距橫臂套筒的下端40. 5mm,而氣門的最大升程是22. 9mm,因此，橫臂下端套筒的設計以及橫臂導桿的設計在合理的范圍之內(nèi)。當氣門落座，橫臂升起的時候，由于氣門與間隙調(diào)整器的緊密接觸，氣門彈簧會帶給橫臂裝配周向力，因此，在橫臂導桿上設計的溝槽，使固定在橫臂套筒上的銷釘在溝槽中運動，以此來限制橫臂的周向旋轉。同時，為了減輕旋轉力帶給銷釘?shù)募羟辛ω摵?，將其?一側的橫臂中間隙調(diào)整器安裝孔外壁加長，當橫臂發(fā)生旋轉時，孔的內(nèi)壁與氣門桿相碰，從而起到了雙重防轉作用。之所以只是延長一側，是因為在缸頭裝配時，為了保證氣門的冷態(tài)間隙，需要使用工裝設備對間隙調(diào)整器柱塞與橫臂端部的位置進行測量。因此需要留出足夠空間進行測量。橫臂鑄件的尺寸做了相應的更改，從而保證裝配重量不變，因此，這樣的設計，依然保證了良好的閥系動力學性能。防轉設計如圖2所示，橫臂上銷釘?shù)倪\動被限制在導桿的溝槽中，從而使橫臂只有縱向運動的單自由度；同時，為了減小銷釘受力，將橫臂上其中一個間隙調(diào)整器安裝孔的長度增加，當橫臂發(fā)生旋轉時，孔的內(nèi)壁與氣門桿相碰，從而起到了雙重防轉作用。橫臂導桿與氣缸蓋過盈配合，取代了球座結構。導桿的設計使橫臂只能上下運動，避免橫臂裝配側向傾倒。
權利要求1.柴油機氣門橫臂結構，包括橫臂下方的間隙調(diào)整器，其特征在于橫臂的頂端為平臺，平臺與壓球座相適配，壓球座底端的直徑小于平臺直徑，橫臂下端向下延伸形成套筒，套筒與橫臂導桿相適配，缸頭部分加工有裝配孔，橫臂導桿與裝配孔過盈配合。
2.如權利要求I所述的柴油機氣門橫臂結構，其特征在于所述壓球座底端對應的橫臂上加工有圓形凹槽，圓形凹槽與橫臂的油孔同心。
3.如權利要求I所述的柴油機氣門橫臂結構，其特征在于套筒側面旋入防轉螺釘，橫臂導桿開防轉槽，防轉螺釘卡入防轉槽內(nèi)。
4.如權利要求I所述的柴油機氣門橫臂結構，其特征在于兩個橫臂的中間隙調(diào)整器安裝孔外壁的長度大于另一側的安裝孔外壁的長度。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機氣門橫臂結構，包括橫臂下方的間隙調(diào)整器，橫臂的頂端為平臺，平臺與壓球座相適配，壓球座底端的直徑小于平臺直徑，橫臂下端向下延伸形成套筒，套筒與橫臂導桿相適配，缸頭部分加工有裝配孔，橫臂導桿與裝配孔過盈配合。壓球座底端對應的橫臂上加工有圓形凹槽，圓形凹槽與橫臂的油孔同心。套筒側面旋入防轉螺釘，橫臂導桿開防轉槽，防轉螺釘卡入防轉槽內(nèi)。可以有效克服氣門橫臂失效問題，同時具有雙重防轉作用，保證了間隙調(diào)整器中高壓油腔內(nèi)的油壓。
文檔編號F01L1/12GK202370603SQ201120535028
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權日2011年12月20日
發(fā)明者劉騫, 戚元濤, 邢瑜 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司