专利名称：一种气门润滑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气门润滑装置，尤其适合用于高强化、大功率柴油机上以及 汽油机，属于机械传动及液压传动技术领域。
背景技术：
气门是柴油机配气机构的核心部件。在柴油机工作过程中，气门与气门座圈间的 频繁撞击及气门在导杆中的上下滑动，不可避免地将产生摩擦磨损。而且气门在工作中承 受极高的机械负荷、热负荷及腐蚀性气体的冲刷，润滑状态极为不良，因而在工作中磨损比 较严重，常造成气门下沉，燃烧室的容积增大，使柴油机性能变坏，严重时影响柴油机的正 常工作。气门和气门座处于燃烧室和气道之间，由于缺乏有效的润滑油供应，在气门工作表 面上不能很好地形成润滑油膜，从而使摩擦运动产生严重的磨损作用。据相关资料显示，配 气机构的摩擦损失在柴油机总摩擦损失中占有较大的比例，特别是在低速、小负荷时，可达 20%以上。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种气门润滑装置。该气门润滑装置尤其适用于柴油 机和汽油机，其采用小流量、多点间断供油方式，可以在气门与气门座间接触表面进行间断 供油润滑，改善气门与气门座间的摩擦磨损状况。本实用新型的气门润滑装置包括泵油系统、传动系统和流量调节系统。所述泵油 系统包括泵体、柱塞、柱塞底销和复位装置，柱塞设在柱塞底销之上，复位装置装在柱塞底 销的尾部并且柱塞底销的头部抵靠在柱塞的下端面上；所述传动系统包括轴线相互垂直且 相互啮合的波形齿轮和轴齿轮，波形齿轮位于柱塞之上并且两者制成一体；所述流量调节 系统包括调整座、调整轴、顶销和调整装置，调整轴贯穿调整座轴孔的位置并与柱塞同轴， 顶销固定在调整座的底端面上并且向下贴合地顶靠在波形齿轮的上端面上，调整装置可调 节地横向锁紧调整轴，波形齿轮的顶端抵靠在调整轴的下端面。其中，上述柱塞、柱塞底销、 波形齿轮和轴齿轮均置于泵体内。进一步地，所述波形齿轮的上端面按照柴油机或汽油机进、排气阀的运动规律设 计为波形，该上端面上间隔交替地设有凸起部分与凹陷部分，并且相邻凸起部分与凹陷部 分之间为光滑的过渡部分。进一步地，所述凸起部分与凹陷部分均对应于60°的中心角，所述过渡部分对应 于30°的中心角。进一步地，所述柱塞的外圆柱面上开设有多条径向位置对称的宽2mm的轴向槽， 在泵体的柱塞孔内圆柱面上开设有与轴向槽的数量和位置相对应的出油、吸油通孔。进一步地，所述调整轴的上部设有外螺纹，调整座容置调整轴的轴孔带有内螺纹， 所述外螺纹与内螺纹相互配合。进一步地，所述复位装置包括复位弹簧和限位螺钉，复位弹簧套设在柱塞底销的下部。进一步地，所述调整装置包括调整螺钉、弹簧和顶柱，弹簧和顶柱设于调整螺钉的 孔内，弹簧套在顶柱上并且顶柱横向锁紧所述调整轴。本实用新型的气门润滑装置，通过旋转调整轴，可使调整轴在调整座的轴孔内轴 向调整，因而可以对顶销与调整轴的相对位置进行调节。本实用新型的气门润滑装置，传动系统的轴齿轮由柴油机或汽油机的曲轴驱动， 因而本气门润滑装置可以根据曲轴转速控制润滑装置的供油频率，实现润滑油供油频率与 柴油机或汽油机配气机构的进、排气频率的匹配。本实用新型的气门润滑装置，波形齿轮与柱塞做成一体，在柱塞底销、复位弹簧和 限位螺钉的作用下，波形齿轮的上端面始终紧压在顶销上，当轴齿轮驱动波形齿轮转动时， 波形齿轮上端面的凸起部分、凹陷部分交替地与顶销接触，使柱塞做有规律的下降、上升运 动，完成泵油部分的间断供油和吸油。本实用新型的气门润滑装置，柱塞外圆柱面下部开设有多条径向位置对称的轴向 槽，轴向槽通向柱塞底部，并在泵体柱塞孔内圆柱面上开设了与柱塞轴向槽的数量和位置 相对应的出油、吸油通孔。当柱塞上升时，柱塞轴向槽与吸油孔连通；柱塞下降时，柱塞的轴 向槽与出油孔连通。本实用新型的气门润滑装置的间断供油流量是由柱塞行程确定，而柱塞行程则由 顶销和调整轴的相对位置确定。顶销确定柱塞下降的最低位置，调整轴确定柱塞上升的最 高位置。因此，通过调节调整轴的位置，可以调节柱塞的行程，进而控制气门润滑装置的间 断供油流量。
图1是本实用新型气门润滑装置图2是本实用新型气门润滑装置图3是本实用新型气门润滑装置图4是本实用新型气门润滑装置图5是本实用新型气门润滑装置图6是本实用新型气门润滑装置图中1.调整座 2.铜垫圈5.顶柱6.垫板9.柱塞 10.限位螺钉13.柱塞底销14.波形弹簧垫圈17.薄垫圈 18.铜垫圈21.轴齿轮 22.调整轴
的装配图(A-A剖视图)； 的装配图的俯视图； 的流量调节系统的装配图； 的柱塞的零件图； 的波形齿轮凸、凹部分分布图； 的波形齿轮凸、凹部分局部展开图,
3.调整螺钉 7.顶销 11.铜垫圈 15.螺钉 19.固定螺钉 23. 0型密封圈
4.弹簧 8.波形齿轮 12.复位弹簧 16.泵体 20.铜套 24.三角卡箍
具体实施方式
本实用新型的气门润滑装置主要包括泵油系统、传动系统和流量调节系统。如图1和2所示，泵油系统包括泵体16、柱塞9、柱塞底销13、复位弹簧12和限位
4螺钉10。其中，柱塞9放置在柱塞底销13之上，柱塞底销13的尾部套设复位弹簧12，通过 复位弹簧12和限位螺钉10将柱塞底销13的头部抵靠在柱塞9的下端面上。上述柱塞9、 柱塞底销13和复位弹簧12均被容置于泵体16内，限位螺钉10固定在泵体16上。传动系统包括轴线相互垂直且相互啮合的波形齿轮8和轴齿轮21，波形齿轮8位 于柱塞9之上并且两者做成一体。上述波形齿轮8和轴齿轮21均置于泵体内，波形齿轮8 和轴齿轮21的啮合工况类似涡轮蜗杆传动。该轴齿轮21横穿泵体16设置(如图2所示)。如图1和3所示，流量调节系统包括调整座1、调整轴22、顶销7和调整螺钉3。其 中，调整轴22贯穿调整座1的轴孔并与柱塞9同轴，且柱塞9上升到最高位置时波形齿轮8 的顶端抵靠在调整轴22的下端面上。调整轴22上端的外螺纹与调整座1轴孔的内螺纹配 合，因而可以对调整轴22进行轴向位置调整。顶销7由螺纹固定在调整座1的底端面上， 并且顶销7向下贴合地顶靠在波形齿轮8的上端面。调整螺钉3通过顶柱5可调节地横向 锁紧调整轴22。顶柱5上还套设有弹簧4。如图3所示，流量调节系统还设有0型密封圈23和三角卡箍24，两者分别套设于 调整轴22的中部和下端，起密封和卡固作用。如图4所示，波形齿轮8与柱塞9做成一体，柱塞9的外圆柱面下部还开设有多条 径向位置对称的轴向槽(例如，轴向槽宽2mm)，轴向槽通向柱塞底部，在泵体16的柱塞孔内 圆柱面上开设有与柱塞9的轴向槽的数量和位置相对应的出油、吸油通孔。如图5、图6所示，波形齿轮8的上端面按照柴油机或汽油机的进、排气阀的运动规 律(已知)设计成波形，波形的凸起部分区间)与凹陷部分区间)间隔交替设置， 并且凸起部分与凹陷部分之间的衔接部分(釣和约区间)采用光滑过渡。作为波形齿轮上端面的一个实例，其中，凸起部分和凹陷部分均对应于60°的中
心角即朽=灼=60()，而过渡部分对应于30°的中心角即灼=30%当然，根据具体的 柴油机或汽油机的气门运动规律，可以设计凸起部分、凹陷部分和过渡部分对应于不同的 中心角。如图1所示，轴齿轮21带动波形齿轮8转动，从而在顶销7和复位弹簧12的作用 下，柱塞9既与波形齿轮8的一起转动，又按照波形齿轮8上端面设计的规律做上、下往复 运动，完成泵油部分的间断供油和吸油。如图1、图4、图5、图6所示，当波形齿轮8转动，顶销7由波形齿轮8的凹陷部分 两滑向凸起部分终时(即运行在灼区间)，柱塞9在顶销7的作用下，压缩复位弹簧12向下 运动，泵油室产生高压，此时柱塞9的轴向槽与泵体16的供油口连通，泵油系统供油。当顶 销7运行在波形齿轮8的凸起部分(即终区间)时，柱塞9只转动，不升降，柱塞9的轴向 槽与泵体16的吸油、出油孔不连通，既不吸油，也不供油。如图1、图4、图5、图6所示，当波形齿轮8转动，顶销7由波形齿轮8的凸起部分 约滑向凹陷部分外(即运行在约区间)时，柱塞9在复位弹簧12的作用下向上运动，泵油室 产生真空度，此时柱塞9的轴向槽与泵体16的进油口连通，泵油系统吸油。当波形齿轮8 的顶端抵靠在调整轴22的下端面上时，柱塞9停止上升，吸油结束。此时顶销7运行在波 形齿轮8的凹陷部分(即外区间)，柱塞9只转动，不升降，柱塞9的轴向槽与泵体16的吸 油、出油孔不连通，既不吸油，也不供油。综上所述，本实用新型的气门润滑装置，可以根据曲轴转速控制润滑装置的供油频率，在气门与气门座之间有规律地引入润滑油对其接触表面实行间断供油润滑，能够实 现润滑油供油频率与柴油机或汽油机配气机构的进、排气频率的匹配，能够保证润滑油的 流量精度，因而极大改善了气门与气门座间的摩擦磨损状况，提高柴油机或汽油机的寿命 和工作可靠性。
权利要求一种气门润滑装置，包括泵油系统、传动系统和流量调节系统，其特征在于所述泵油系统包括泵体(16)、柱塞(9)、柱塞底销(13)和复位装置，柱塞(9)设在柱塞底销(13)之上，复位装置装在柱塞底销(13)的尾部并且柱塞底销(13)的头部抵靠在柱塞(9)的下端面上；所述传动系统包括轴线相互垂直且相互啮合的波形齿轮(8)和轴齿轮(21)，波形齿轮(8)位于柱塞(9)之上并且两者制成一体；所述流量调节系统包括调整座(1)、调整轴(22)、顶销(7)和调整装置，调整轴(22)贯穿调整座(1)轴孔的位置并与柱塞(9)同轴，顶销(7)固定在调整座(1)的底端面上并且向下贴合地顶靠在波形齿轮(8)的上端面上，调整装置可调节地横向锁紧调整轴(22)，波形齿轮(8)的顶端抵靠在调整轴(22)的下端面。
2.根据权利要求1所述的气门润滑装置，其特征在于所述波形齿轮(8)的上端面按 照柴油机或汽油机进、排气阀的运动规律设计为波形，该上端面上间隔交替地设有凸起部 分O2)与凹陷部分(豹)，并且相邻凸起部分与凹陷部分之间为光滑的过渡部分O1，钓)。
3.根据权利要求2所述的气门润滑装置，其特征在于所述凸起部分O2)与凹陷部分 (%)均对应于60°的中心角，所述过渡部分(钓，钓):对应于30°的中心角。
4.根据权利要求3所述的气门润滑装置，其特征在于所述柱塞(9)的外圆柱面上开 设有多条径向位置对称的宽2mm的轴向槽，在泵体(16)的柱塞孔内圆柱面上开设有与轴向 槽的数量和位置相对应的出油、吸油通孔。
5.根据权利要求1或2所述的气门润滑装置，其特征在于所述柱塞(9)的外圆柱面 上开设有多条径向位置对称的宽2mm的轴向槽，在泵体(16)的柱塞孔内圆柱面上开设有与 轴向槽的数量和位置相对应的出油、吸油通孔。
6.根据权利要求5所述的气门润滑装置，其特征在于所述调整轴(22)的上部设有外 螺纹，调整座(1)容置调整轴(22)的轴孔带有内螺纹，所述外螺纹与内螺纹相互配合。
7.根据权利要求6所述的气门润滑装置，其特征在于所述复位装置包括复位弹簧 (12)和限位螺钉(10)，复位弹簧(12)套设在柱塞底销(13)的下部。
8.根据权利要求6或7所述的气门润滑装置，其特征在于所述调整装置包括调整螺 钉(3)、弹簧(4)和顶柱(5)，弹簧(4)和顶柱(5)设于调整螺钉(3)的孔内，弹簧(4)套在 顶柱(5)上并且顶柱(5)横向锁紧所述调整轴(22)。
专利摘要一种气门润滑装置，尤其适用于柴油机或汽油机气门的润滑，包括泵油系统、传动系统和流量调节系统。传动系统的波形齿轮与泵油系统的柱塞制成一体，波形齿轮的上端面按照柴(汽)油机进、排气阀的运动规律设计为波形。与波形齿轮相啮合的轴齿轮由柴(汽)油机的曲轴驱动，实现润滑油供油频率与配气机构的进、排气频率的匹配。柱塞随波形齿轮一起转动，同时受顶销、柱塞底销、复位弹簧及限位螺钉的共同作用，柱塞又按照波形齿轮上端面的波形规律作上下往复运动，实现润滑装置的间断吸油和供油。可通过调节调整轴的位置控制柱塞行程，以满足该润滑装置的间断供油流量的要求。该润滑装置可改善气门与气门座间的摩擦磨损状况，提高柴(汽)油机寿命。
文档编号F01M9/10GK201635794SQ20102013586
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者余以道, 王建, 罗善明 申请人:厦门理工学院;湖南科技大学