柴油机可变喷油正时调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种柴油机可变喷油正时调节装置，包括安装架、斜齿联接轴、调节内齿圈、正时齿轮、液压执行机构、控制器和调节内齿圈移动标尺，安装架位于柴油机机架的顶部，斜齿联接轴一端支撑在安装架的一端中，凸轮轴一端与斜齿联接轴一端固定连接，斜齿联接轴另一端与调节内齿圈啮合，调节内齿圈一端支撑在安装架一端中，正时齿轮固定在调节内齿圈另一端上。液压执行机构的活塞杆一端与调节内齿圈另一端通过数个调节螺钉固定连接，液压缸筒两腔分别与电磁换向阀相连，电磁换向阀两端的信号线分别与控制器相连，调节内齿圈移动标尺设置在执行机构一端外。本发明专利技术高度集成、结构紧凑、安全可靠、可进行全工况主动调节，便于加装到柴油机上。

【技术实现步骤摘要】
柴油机可变喷油正时调节装置
本专利技术涉及一种柴油机动喷油调节装置，尤其是一种适用于船用大功率中速柴油机的可变喷油正时调节装置，属于柴油机

技术介绍
随着国际海事组织排放法规的日益严格及船舶柴油机行业竞争的日趋激烈，国内外市场对提高船用大功率（≥1000kW）中速（300~1000r/min）柴油机的性能和降低排放污染的要求愈来愈高。由柴油机原理可知，柴油机喷油正时是通过链轮、正时齿轮、凸轮轴和凸轮灯等传动机件准确的控制燃油泵的开启，保证发动机按一定规律喷油燃烧。柴油机出厂前，制造厂会综合燃烧性能、排放要求等计算选出最优喷油正时角度，并进一步通过台架的正时工艺锁定凸轮角度。然而，由此产生的喷油正时为一个固定数值，是柴油机全工况运行下的一种折中选择，并不能满足柴油机在全工况下的性能要求，导致部分负荷工况下柴油机有效功率降低，排放性能变差，不能满足相关法规要求。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提出一种柴油机可变喷油正时调节装置（VIT），使柴油机能随负荷变化自动调节喷油正时，确保柴油机在不同工况下达到最优的性能及降低排放污染。本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种柴油机可变喷油正时调节装置，包括安装架、斜齿联接轴、调节内齿圈、正时齿轮、液压执行机构、控制器和调节内齿圈移动标尺，所述安装架位于柴油机机架的顶部，且位于凸轮轴一端外，斜齿联接轴一端通过第一轴套支撑在安装架的一端中，凸轮轴一端与斜齿联接轴一端固定连接，斜齿联接轴另一端的斜齿头与调节内齿圈啮合，调节内齿圈一端通过第二轴套支撑在安装架一端中，正时齿轮固定在调节内齿圈另一端上；液压执行机构包括液压缸筒、活塞杆和活塞，液压缸筒一端固定在安装架的另一端中，活塞固定在活塞杆中部上，活塞杆一端与调节内齿圈另一端通过数个调节螺钉固定连接，液压缸筒两腔分别通过液压油管与电磁换向阀相连，电磁换向阀两端的信号线分别与控制器相连；调节内齿圈移动标尺设置在执行机构一端外。进一步的，所述安装架一端内侧向液压执行机构方向延伸出内有空腔的锥形台，斜齿联接轴一端径向延伸出连接柱，所述连接柱通过第一轴套支撑在锥形台的小端端头中。进一步的，所述液压缸筒一端轴向设有支承箱体，活塞杆一端径向延伸出直径大于活塞杆直径的支撑柱，所述支撑柱通过第三轴套支撑在支承箱体一端中。进一步的，所述支撑柱一端径向延伸出支撑柱法兰，所述调节内齿圈另一端径向延伸出内齿圈法兰，支撑柱法兰径向均布数个腰形槽，调节螺钉穿过腰形槽拧入内齿圈法兰中，使活塞杆与调节内齿圈固定连接成一体。进一步的，调节内齿圈移动标尺水平固定在安装板上，所述安装板一端固定在液压缸筒另一端上；活塞杆另一端伸出液压缸筒另一端，水平指针一端固定在活塞杆另一端端头上，水平指针另一端指向标尺刻度。进一步的，所述斜齿头的斜齿螺旋角β=8°～15°。本专利技术采用凸轮轴一端与斜齿联接轴固定连接，斜齿联接轴的斜齿头与调节内齿圈啮合，液压执行机构的活塞杆与调节内齿圈连接的结构，在控制器接受柴油机传输的负荷变化信号及VIT位置信号后，与对应的设定值进行比较，如有偏差（即喷油角没有提前），则发出相应指令，通过换向阀换向，使高压油推动活塞向着调节内齿圈移动标尺方向移动，通过活塞杆拉动调节内齿圈向着调节内齿圈移动标尺方向移动，迫使斜齿头顺时针转动，进而带动凸轮轴上的凸轮也顺时针转动相同角度，使得燃油喷油器提前角度向柴油机气缸内喷油，从而使气缸内燃油准备时间延长，可燃混合气质量提高，燃烧更充分，更完全，因而减少后燃，降低了排气温度，提高了平均有效功率，柴油机的经济性能也相应提高。本专利技术高度集成、结构紧凑、安全可靠、可进行全工况主动调节，便于加装到柴油机上，适用于凸轮顺时针或逆时针转动，能够有效地减小NOx（氮氧化物）的排放，改善了运行工况，降低了油耗，改善了最大爆发压力等性能指标，大大提高了柴油机的经济性能。本专利技术的优点和特点，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是本专利技术提前喷油工作示意图；图2是图1的A-A剖视放大图；图3是本专利技术滞后喷油工作示意图；图4是图3的B-B剖视放大图；图5是是图3的C-C剖视放大图。具体实施方式下面结合附图和船用中速柴油机的实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术包括安装架1、斜齿联接轴2、调节内齿圈3、正时齿轮4、液压执行机构5、控制器6和调节内齿圈移动标尺7，安装架1位于柴油机机架的顶部，且位于凸轮轴10一端外，本实施例的安装架1与柴油机机架铸造成一体，也可单独安装在柴油机机架顶部上。安装架1左端内侧向液压执行机构5方向延伸出内有空腔的锥形台11，斜齿联接轴2左端径向延伸出连接柱21，所述连接柱21通过第一轴套211支撑在锥形台11的小端端头中。凸轮轴10右端的凸轮轴法兰101与斜齿联接轴2左端的连接柱21通过紧固螺钉固定连接，斜齿联接轴2右端的斜齿头22与调节内齿圈3啮合，调节内齿圈3左端通过第二轴套31支撑在安装架1左端的锥形台11中，正时齿轮4固定在调节内齿圈3右端上。液压执行机构5包括液压缸筒51、活塞杆52和活塞53，液压缸筒51左端设有支承箱体511，活塞杆52左端径向延伸出直径大于活塞杆52直径的支撑柱521，支撑柱521通过第三轴套54支撑在支承箱体511的左端中。活塞53固定在活塞杆52中部上，液压缸筒51两腔分别通过液压油管512与电磁换向阀55相连，电磁换向阀55两端的信号线551分别与控制器6相连。支撑柱521左端径向延伸出支撑柱法兰522，调节内齿圈3右端径向延伸出内齿圈法兰311，为了便于调整凸轮轴10和凸轮102的相对角度，如图5所示，支撑柱法兰522径向均布4个腰形槽523，调节螺钉8穿过腰形槽523拧入内齿圈法兰31中，使活塞杆52与调节内齿圈3固定连接成一体。调节内齿圈移动标尺7水平固定在安装板71上，所述安装板71左端固定在液压缸筒51右端上；活塞杆52右端伸出液压缸筒51右端，水平指针72左端固定在活塞杆52右端端头上，右端指向标尺刻度。活塞杆52移动时，水平指针72随之移动，其右端指示了活塞杆52的行程，即活塞杆52推动调节内齿圈3移动的行程，从而推动与调节内齿圈3啮合的斜齿头22转动，达到凸轮轴10上的凸轮102调整角度的目的。为保证调节内齿圈3前后移动时能较好的推动斜齿联接轴2转动，调节内齿圈3和斜齿头22之间不能自锁，因此，斜齿螺旋角β=8°～15°，斜齿螺旋角β不能过小，否则会自锁；也不能过大，过大则调节内齿圈3转动角度难以精确。调节内齿圈3和斜齿头22的啮合时受到扭转和弯曲等交变负荷作用，存在一定的挤压与磨损，斜齿联接轴2选用强度较高的合金钢材料20GrMnTi，斜齿表面进行高频感应淬火和碳氮共渗化学热处理，齿面硬度为HRC58～62。调节内齿圈3采用40Cr材质制成，斜齿表面同样进行高频感应淬火和碳氮共渗化学热处理，齿面硬度为HRC52～56，啮合件之间不同的材质和硬度可以防止调节内齿圈3和斜齿头22咬死。本专利技术的工作过程如下：如图1和图2所示，当柴油机由低负荷向高负荷运转时，每个循环喷油量随负荷增加而增加，但爆压没有达到额定爆压值，产生的有效功率降低。为了提高爆压以提高有效功率，同时减本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油机可变喷油正时调节装置，其特征在于：包括安装架、斜齿联接轴、调节内齿圈、正时齿轮、液压执行机构、控制器和调节内齿圈移动标尺，所述安装架位于柴油机机架的顶部，且位于凸轮轴一端外，斜齿联接轴一端通过第一轴套支撑在安装架的一端中，凸轮轴一端与斜齿联接轴一端固定连接，斜齿联接轴另一端的斜齿头与调节内齿圈啮合，调节内齿圈一端通过第二轴套支撑在安装架一端中，正时齿轮固定在调节内齿圈另一端上；液压执行机构包括液压缸筒、活塞杆和活塞，液压缸筒一端固定在安装架的另一端中，活塞固定在活塞杆中部上，活塞杆一端与调节内齿圈另一端通过数个调节螺钉固定连接，液压缸筒两腔分别通过液压油管与电磁换向阀相连，电磁换向阀两端的信号线分别与控制器相连；调节内齿圈移动标尺设置在执行机构一端外。

【技术特征摘要】
1.一种柴油机可变喷油正时调节装置，其特征在于：包括安装架、斜齿联接轴、调节内齿圈、正时齿轮、液压执行机构、控制器和调节内齿圈移动标尺，所述安装架位于柴油机机架的顶部，且位于凸轮轴一端外，斜齿联接轴一端通过第一轴套支撑在安装架的一端中，凸轮轴一端与斜齿联接轴一端固定连接，斜齿联接轴另一端的斜齿头与调节内齿圈啮合，调节内齿圈一端通过第二轴套支撑在安装架一端中，正时齿轮固定在调节内齿圈另一端上；液压执行机构包括液压缸筒、活塞杆和活塞，液压缸筒一端固定在安装架的另一端中，活塞固定在活塞杆中部上，活塞杆一端与调节内齿圈另一端通过数个调节螺钉固定连接，液压缸筒两腔分别通过液压油管与电磁换向阀相连，电磁换向阀两端的信号线分别与控制器相连；调节内齿圈移动标尺设置在执行机构一端外。2.如权利要求1所述的柴油机可变喷油正时调节装置，其特征在于：所述安装架一端内侧向液压执行机构方向延伸出内有空腔的锥形台，斜齿联接轴一端径向延伸出连...

【专利技术属性】
技术研发人员：于恩程，高益多，邵煜，沈建华，
申请(专利权)人：中船动力有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32