專利名稱：盤式甩油器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于發(fā)動機、壓縮機、泵及類似設(shè)備的油潤滑裝置領(lǐng)域，特別涉及一種適用于油潤滑發(fā)動機、壓縮機、泵和諸如此類設(shè)備中的盤式甩油器。
這種傳統(tǒng)的飛濺式潤滑系統(tǒng)的另一個問題是，使用這種潤滑系統(tǒng)的發(fā)動機、壓縮機、泵和諸如此類的設(shè)備一般用在需要手工從一個工作場合移動到另一工作場合的輕便設(shè)備(例如壓縮機、發(fā)電機、高壓清洗機等等)中。如果此類輕便式設(shè)備在操作前沒有被正確地校平，則該油尺飛濺的潤滑油不可到達該油槽，造成缺乏必須的潤滑油和冷卻，可能導(dǎo)致以后出現(xiàn)元件故障。
因此，提供一種設(shè)計成為能夠增加潤滑油和冷卻油的流速的飛濺潤滑系統(tǒng)為元件實施潤滑，并同時減少油的霧化及通過曲軸箱通風(fēng)口的油損失，這將是有利的。此外，提供一種當(dāng)曲軸箱傾斜時能夠正確地工作的潤滑系統(tǒng)，從而增加了在非水平面操作的許用極限，這是所期望的。
在一個實施例中，該潤滑系統(tǒng)可以在一臺具有兩個或多個氣缸/活塞組件的設(shè)備中實施。在這個實施例，該設(shè)備的氣缸被定位(如可以重疊)，以便單個甩油器可以給兩個組件提供潤滑油。
應(yīng)當(dāng)理解的是，前面的總體描述及隨后的詳細描述只是為了示例和說明，不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。結(jié)合在此并作為說明書一部分的附圖中示出了本發(fā)明的實施例，并與總體描述一起用來說明本發(fā)明的原理。
現(xiàn)在參照

圖1、2、3和4描述根據(jù)本發(fā)明的典型飛濺潤滑系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于給諸如發(fā)電機、壓縮機、泵及類似設(shè)備的活動元件提供潤滑油。該潤滑系統(tǒng)100包含油槽102和甩油器108，油槽102形成在使用了該潤滑系統(tǒng)100的設(shè)備106的曲軸箱104中，甩油器108連接在該設(shè)備的曲軸組件110上。
在一個實施例中，該甩油器108包含一個附裝在該曲軸組件110上的連續(xù)甩油盤112。該曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致該甩油盤旋轉(zhuǎn)，以使?jié)櫥?14從油槽102飛濺在需要潤滑的設(shè)備106中的元件(例如曲軸組件110、軸頸116、活塞118、氣缸壁120等等)上。優(yōu)選地，該甩油盤112被沿著與軸頸116直接相鄰的曲軸定位，以使油可以從油槽102拋到活塞118及氣缸壁120上。例如，在一個實施例中，如圖1和2所示，該甩油盤112被栓接至曲軸組件110的配重122上，以便它與曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)中心124共軸。該甩油盤112可以具有一個尺寸和形狀適合該曲軸組件110的孔126，以便該甩油盤112和該曲軸組件110可以被裝配在一起。然而，可以理解，不脫離本發(fā)明的范圍和精神的其它制造方法也可以使用。例如，該甩油盤112可以被加工成作為該曲軸組件110的一個整體部分，或者該曲軸組件110可以被加工成圍繞該甩油盤112連接在一起的兩個或多個部分，從而在適當(dāng)?shù)奈恢脤⒃撍τ捅P112夾持就位。
在該設(shè)備106的運轉(zhuǎn)過程中，該曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)使甩油器108旋轉(zhuǎn)，以使?jié)櫥?14從油槽102飛濺在需要潤滑的設(shè)備106中的元件(例如曲軸組件110、軸頸116、活塞118、氣缸壁120等等)上。如圖所示，甩油器108的甩油盤112大致上與曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)中心124共軸，因此該曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該甩油盤112圍繞曲軸的旋轉(zhuǎn)中心124旋轉(zhuǎn)360度。因而，在運轉(zhuǎn)過程中，該甩油盤112的較低部分連續(xù)地浸沒在包含于油槽102中的潤滑油114里。因為該甩油盤112保持在潤滑油114望，而不是如傳統(tǒng)的油尺或浸漬甩油器一樣周期性地進入和離開潤滑油114，所以在該曲軸110的每一圈旋轉(zhuǎn)過程中，該甩油盤112轉(zhuǎn)移的油槽102中的潤滑油114的體積沒有改變。此外，采用連續(xù)甩油盤112形式的甩油器108不具有如浸漬甩油器一樣必須穿過潤滑油114的高速度前進的前緣。因此，當(dāng)潤滑油114穿過油槽102時，越過該甩油器108表面的潤滑油114的流動明顯比利用間歇浸漬甩油器更加呈現(xiàn)為層流的形式。所以本發(fā)明的甩油器108的甩油盤能夠在曲軸箱104周圍移動潤滑油114，而潤滑油114的霧化會顯著降低。
通過甩油器產(chǎn)生的潤滑油流量與該甩油器的被浸沒部分的表面積成比例，并與曲軸的每一圈旋轉(zhuǎn)過程中該甩油器被浸沒的時間成比例。因為盤式甩油器108的較低部分被連續(xù)地浸沒在油槽102的潤滑油114里，并且該甩油盤被浸沒的表面積實際上大于浸漬甩油器浸漬的表面積，因此本發(fā)明的盤式甩油器108的潤滑油的流速顯著大于間歇浸漬甩油器的流速。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)100能夠提供50至100倍于使用浸漬甩油器的潤滑系統(tǒng)的潤滑油流速，而同時減少來自油槽102的潤滑油114的霧化。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到參考圖3和4，舉例說明圖1和2所示的設(shè)備106與水平面傾斜一個角度時的情形，例如，它被放置在非水平面上時。如圖所示，當(dāng)曲軸箱104傾斜時，油槽102中的潤滑油114基本上保持水平。如圖所示，甩油器108的甩油盤112大致上與曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)中心124共軸，因此該曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該甩油盤112圍繞曲軸的旋轉(zhuǎn)中心124旋轉(zhuǎn)360度。因而，當(dāng)曲軸箱104傾斜時，該甩油盤112至少部分被浸沒在油槽102中，提供增強的對在非水平面上單元操作的許用極限。應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)曲軸箱104的設(shè)計，潤滑系統(tǒng)可以耐受的傾斜角度(α)改變，并只受潤滑油114從油槽102進入氣缸118的可能性所限制。然而，應(yīng)當(dāng)想到的是，傾斜角度(α)高達或甚至大于90度(即曲軸箱104傾斜至其一側(cè))是可能的。
現(xiàn)在參看圖5，圖中示出了本發(fā)明的代表性實施例的用于潤滑系統(tǒng)的特定形狀甩油器。特定形狀甩油器128包含一個具有棱邊部分132的甩油盤130，該棱邊部分132被成形為用于產(chǎn)生附加的潤滑油流動和/或用于指引潤滑油以各種角度流向該甩油盤130的側(cè)面，從而比傳統(tǒng)的浸漬型潤滑系統(tǒng)更均勻地把潤滑油分布在曲軸箱內(nèi)。此外，該棱邊部分132可以被成形為使其能夠提供不必中斷圍繞該甩油盤130的潤滑油的層流的優(yōu)點，從而防止?jié)櫥蛷脑撚筒鄣牟槐匾撵F化(見圖1)。例如，在圖4所示的實施例中，棱邊部分132被成形加工成具有沿著該甩油盤130的邊緣觀看大致上為正弦曲線或曲線形狀的外形?？商鎿Q地，根據(jù)使用潤滑系統(tǒng)的具體應(yīng)用的要求，棱邊部分132被成形加工成具有其它外形，諸如翅片、狹槽、凹槽或類似外形。
作為特定形狀棱邊部分132的附加(或替代性)技術(shù)特征，結(jié)構(gòu)特征134可以形成于該甩油盤130的一側(cè)或兩側(cè)表面上，以提供附加的潤滑油流動和/或用于指引潤滑油以側(cè)面角度流向該甩油盤130?？梢岳斫獾氖?，根據(jù)使用潤滑系統(tǒng)的具體設(shè)備的要求(期望的潤滑油流速、飛濺方式等等)，表面結(jié)構(gòu)特征134的形狀可以改變。然而，典型的表面結(jié)構(gòu)特征134包含圓周的或螺旋的隆起部或凹槽(所示)、間隔式突出、缺口、或狹縫、葉片及類似物。此外，表面結(jié)構(gòu)特征134可以被這樣成形加工成使它們不產(chǎn)生不必要的湍流，這種湍流會中斷圍繞該甩油盤130的潤滑油的充分層流并增加潤滑油從該油槽的霧化(見圖1)。
現(xiàn)在參看圖6，圖中示出了本發(fā)明的代表性實施例的螺旋甩油器。甩油器136包含具有狹縫140的甩油盤138，狹縫140由棱邊部分142向該甩油盤中144呈放射狀形成于甩油盤上。緊鄰狹縫140的棱邊部分142的末端146和148被側(cè)向分離開，所以棱邊部分142呈現(xiàn)為大致螺旋形。以這種方式，甩油盤138成為簡單的螺旋輸送件，能夠產(chǎn)生大大高于傳統(tǒng)浸漬潤滑系統(tǒng)的油尺甩油器的潤滑油流速。該螺旋形的棱邊部分142可以進一步指引潤滑油以各種角度流向甩油盤138，從而使?jié)櫥透鶆虻胤植荚谇S箱內(nèi)，并提供更大的該設(shè)備的元件的覆蓋度(見圖1)。因為除了由狹縫140引起的前后棱邊150和152之外，甩油盤138保持充分的連續(xù)性，因此流過甩油盤138的表面的潤滑油是大致層流。因此，潤滑油的霧化可以被保持在基本上等于或小于傳統(tǒng)浸漬潤滑系統(tǒng)的速度。
根據(jù)對圖1至6所示的甩油盤甩油器的討論，現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解，通過增加甩油器的表面積以擴大層流的面積，可以獲得大量的益處。以這種方式，增加了附著至該甩油器表面的潤滑油，因此當(dāng)甩油器旋轉(zhuǎn)時，通過該甩油器飛濺的潤滑油的體積增加了，而潤滑油的霧化保持基本不變或減少。因此，也應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明，不利用連續(xù)甩油盤甩油器，而通過充分地增加甩油器的表面積，以提供當(dāng)甩油器旋轉(zhuǎn)時提供更大的潤滑油流過甩油器的層流，潤滑系統(tǒng)可以被提供比傳統(tǒng)“油尺”或浸漬系統(tǒng)增強的性能。
現(xiàn)在參照圖7描述本發(fā)明的另一個實施例的甩油器。甩油器154包含圖1至4所示的甩油器108的完整甩油盤112上的一個扇形段156，其具有曲線形的前后棱邊158和160。優(yōu)選地，限定了扇形段156的角度(β)被選擇以提供充分的表面積，因此除了前后棱邊158和160上的湍流之外，當(dāng)甩油器旋轉(zhuǎn)時流過甩油器154的潤滑油基本上是層流。以這種方式，通過甩油器154飛濺的潤滑油的體積比傳統(tǒng)浸漬甩油器大大增加了，而潤滑油的霧化量保持基本等于或少于傳統(tǒng)浸漬甩油器。
在本發(fā)明的代表性實施例中，如圖1所示，該甩油器154可以被安裝在曲軸組件110上，所以當(dāng)它被完成時，甩油盤112大致上與該曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)中心124共軸，扇形段156取自甩油盤112。以這種方式，曲軸組件110的旋轉(zhuǎn)引起甩油器154圍繞曲軸的旋轉(zhuǎn)中心124旋轉(zhuǎn)360度。結(jié)果，當(dāng)該甩油器154旋轉(zhuǎn)時，即使曲軸箱104傾斜，該甩油器154也保持能至少部分被浸沒在油槽102中。以這種方式，該甩油器154能夠提供增強的非水平面或非水平定位單元操作的許用極限。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向參考圖8，以描述本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)在具有兩個或多個氣缸/活塞組件的設(shè)備中的應(yīng)用。該潤滑系統(tǒng)200包括一個形成于該設(shè)備206的曲軸箱204中的油槽202，及一個與該設(shè)備的曲軸組件210相連接的甩油器208。甩油器208包含一個附裝在曲軸組件210上的大致連續(xù)的甩油盤212。
在所示的代表性實施例中，設(shè)備206包括與曲軸組件210相連接的兩個用于容納活塞組件218和220的氣缸組件214和216。優(yōu)選地，氣缸組件214和216被定位成使單個甩油器208可以給兩個元件實施潤滑。例如，如圖8所示，氣缸組件214和216以彼此大約90度的角度被定位并被隔離開，以便它們重疊，從而允許通常與甩油器208共軸的單個平面222與兩個氣缸組件214和216相交。以這種方式，單個甩油器208可以給氣缸組件提供來自油槽202的潤滑油224，以潤滑每一活塞組件218和220中的元件(例如偏心軸承、活塞銷裝置等等)。
在該設(shè)備206的運轉(zhuǎn)過程中，該曲軸組件210的旋轉(zhuǎn)使甩油器208旋轉(zhuǎn)，以使?jié)櫥?24從油槽202飛濺出來，以分別潤滑兩個氣缸組件214和216的活塞組件218和220。與圖1所示一樣，該甩油盤212大致上與曲軸組件210的旋轉(zhuǎn)中心共軸，因此該曲軸組件210的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該甩油盤212圍繞曲軸的旋轉(zhuǎn)中心230旋轉(zhuǎn)360度。
應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)前面的討論，可以制造這樣一種設(shè)備，其包含三個或更多個定位于通過諸如甩油器208的單個甩油器來潤滑的氣缸組件，這不脫離本發(fā)明的范圍和精神。此外，在其它實施例中，可以提供具有復(fù)式氣缸/活塞組件，通過根據(jù)本發(fā)明的兩個或多個甩油器系統(tǒng)來潤滑的設(shè)備。此類實施例也不脫離本發(fā)明的范圍和精神。
應(yīng)當(dāng)注意的是，利用此處所討論和舉例說明的本發(fā)明的原理，本領(lǐng)域的技術(shù)人員現(xiàn)在可以設(shè)計利用甩油器的潤滑系統(tǒng)，除了那些具體公開的之外，該甩油器可以具有各種形狀(例如橢圓形、偏心形、八邊形等等)和/或棱邊和表面特征。因此，此類潤滑系統(tǒng)被認為落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)。此外，可以相信，通過前面的描述，將會理解本發(fā)明的潤滑系統(tǒng)和許多其伴隨的優(yōu)點，并且很明顯，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神或不犧牲本發(fā)明所有的原有優(yōu)點的情況下，對其元件的形狀、結(jié)構(gòu)和布置可以作各種改變，前面描述的此處的形式只是其典型的實施例。可以認為權(quán)利要求書中概括并包含了此類改變。
權(quán)利要求
1.一種潤滑系統(tǒng)，其用在設(shè)有容納著可旋轉(zhuǎn)曲軸組件的曲軸箱的設(shè)備中，所述潤滑系統(tǒng)包括一個油槽，其適用于容納用于潤滑該曲軸箱內(nèi)活動元件的潤滑油；及一個甩油器，其與曲軸組件相連接，以使該曲軸組件的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該甩油器旋轉(zhuǎn)，以從該油槽飛濺出潤滑油，其中，當(dāng)該甩油器被曲軸組件帶動著旋轉(zhuǎn)時，該甩油器的至少一部分被連續(xù)地浸沒在油槽中的潤滑油中。
2.如權(quán)利要求1所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該甩油器是大致圓盤形狀的。
3.如權(quán)利要求2所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該甩油器包含一個特定形狀的棱邊部分，該棱邊部分適用于實現(xiàn)下列目的中的至少一個增加從該油槽飛濺出來的潤滑油量和引導(dǎo)潤滑油以一定角度從該油槽飛濺至該圓盤。
4.如權(quán)利要求2所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該甩油器包含表面特征，該表面特征適用于實現(xiàn)下列目的中的至少一個增加從該油槽飛濺出來的潤滑油量和引導(dǎo)潤滑油以一定角度從該油槽飛濺至該圓盤。
5.如權(quán)利要求1所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該甩油器與該曲軸組件共軸。
6.如權(quán)利要求1所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該甩油器包含一個螺旋輸送件。
7.如權(quán)利要求1所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該曲軸箱傾斜時，該甩油器能夠延伸進入裝在油槽中的潤滑油中。
8.如權(quán)利要求1所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該甩油器包含一個圓盤的扇形段。
9.如權(quán)利要求8所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該扇形段繞著曲軸組件的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)360度，以便當(dāng)該曲軸箱傾斜時，該甩油器能夠延伸進入裝在油槽中的潤滑油中。
10.如權(quán)利要求1所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該設(shè)備包括至少兩個氣缸組件，每一氣缸組件分別容納一個與曲軸相連接的活塞組件，其中該氣缸組件被這樣定位，以便該甩油器適用于使?jié)櫥蛷脑撚筒埏w濺在每一活塞組件上。
11.一種潤滑系統(tǒng)，其用在設(shè)有容納著可旋轉(zhuǎn)曲軸組件和至少兩個氣缸組件的曲軸箱的設(shè)備中，其中每一氣缸組件分別容納一個與曲軸相連接的活塞組件，所述潤滑系統(tǒng)包括用于容納潤滑油的裝置；及與曲軸組件相連接以使?jié)櫥蛷脑摑櫥腿菁{裝置飛濺出來的裝置，其中該飛濺裝置的至少一部分被連續(xù)地浸沒在潤滑油容納裝置中的潤滑油里，及該氣缸組件被這樣定位，以便該飛濺裝置適用于使?jié)櫥蛷脑摑櫥腿菁{裝置飛濺在每一活塞組件上。
12.如權(quán)利要求11所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該飛濺裝置包含一個圓盤。
13.如權(quán)利要求12所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該飛濺裝置包含用于增加由該潤滑油容納裝置飛濺出來的潤滑油量的裝置。
14.如權(quán)利要求12所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該飛濺裝置包含用于引導(dǎo)潤滑油流動離開該圓盤的裝置。
15.如權(quán)利要求11所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)該曲軸箱傾斜時，該飛濺裝置能夠延伸進入裝在該潤滑油容納裝置中的潤滑油中。
16.如權(quán)利要求11所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該飛濺裝置包含一個圓盤的扇形段。
17.如權(quán)利要求16所述的潤滑系統(tǒng)，其特征在于，該扇形段繞著曲軸組件的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)360度，以便當(dāng)該曲軸箱傾斜時，該飛濺裝置能夠延伸進入裝在該潤滑油容納裝置中的潤滑油中。
18.一種設(shè)備，其包括一個容納著可旋轉(zhuǎn)曲軸的曲軸箱；至少兩個氣缸組件；裝在每一氣缸組件內(nèi)的活塞組件，所述活塞組件與該曲軸相連接；一個油槽，其適用于容納用于潤滑該曲軸箱內(nèi)活動元件的潤滑油；及一個甩油器，其與曲軸組件相連接，以使該曲軸組件的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致該甩油器旋轉(zhuǎn)，以從該油槽飛濺出潤滑油，當(dāng)該甩油器通過曲軸組件旋轉(zhuǎn)時，該甩油器的至少一部分被連續(xù)地浸沒在油槽中的潤滑油里；其中該氣缸組件被這樣定位，以便該飛濺裝置適用于使?jié)櫥蛷脑摑櫥腿菁{裝置飛濺在每一活塞組件上。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該甩油器是大致圓盤形狀的。
20.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該甩油器包含一個特定形狀的棱邊部分，該棱邊部分適用于實現(xiàn)下列目的中的至少一個增加從該油槽飛濺出來的潤滑油量和引導(dǎo)潤滑油以一定角度從該油槽飛濺至該圓盤。
21.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該甩油器包含表面特征，該表面特征適用于實現(xiàn)下列目的中的至少一個增加從該油槽飛濺出來的潤滑油量和引導(dǎo)潤滑油以一定角度從該油槽飛濺至該圓盤。
22.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該甩油器與該曲軸組件共軸。
23.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該甩油器包含一個螺旋輸送件。
24.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，當(dāng)該設(shè)備相對于水平面成一定角度傾斜時，該甩油器能夠延伸進入裝在油槽中的潤滑油中。
25.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，該甩油器包含一個圓盤的扇形段。
26.如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，該扇形段繞著曲軸組件的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)360度，以便當(dāng)該曲軸箱傾斜時，該甩油器能夠延伸進入裝在油槽中的潤滑油中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有甩油器的飛濺潤滑系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的油尺甩油器相比較，該甩油器能夠使供應(yīng)到系統(tǒng)中的需要潤滑元件上的潤滑冷卻油的流速增加，并同時減少油的霧化及通過曲軸箱通風(fēng)口的油損失。在本發(fā)明的實施例中，甩油器包括一個甩油盤，甩油盤與需要潤滑的設(shè)備(如發(fā)動機、泵、壓縮機等等)的曲軸組件相連接，以使曲軸組件的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致甩油盤旋轉(zhuǎn)，以將潤滑油從曲軸箱的油槽油飛濺在設(shè)備中的需要潤滑的元件上。
文檔編號F16N7/00GK1450255SQ0310917
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月9日
發(fā)明者羅伯特·F·伯克侯德 申請人:美商戴爾貝斯空氣動力公司