一种大型高压油泵凸轮箱组件的制作方法

1.本发明属于船用低速机燃油系统技术领域，涉及大型高压油泵凸轮箱组件。


背景技术：

2.船用低速机需要用到大供油量、大负荷的单体式高压油泵，单体式高压油泵本身没有用于驱动供油单元上下往复运动的凸轮轴，所以需要外部提供凸轮轴。而现有的凸轮箱无法满足低速机单体式高压油泵大供油量、大负荷的要求。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种用于船用低速机的大型高压油泵凸轮箱组件，满足现在低速机单体式高压油泵对凸轮箱组件大供油量、大负荷的要求。
4.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种大型高压油泵凸轮箱组件，其包括箱体、凸轮轴、左端盖组件、右端盖组件和轴瓦组件。
5.所述箱体分为下箱体和上箱体。
6.所述上箱体内设有高压油泵安装孔，用于高压油泵的安装，在上箱体的连接紧固高压油泵的螺栓孔中装有反向螺纹套，用于通过螺栓紧固高压油泵；所述上箱体内部设有滑油道，用于高压油泵、轴承组件、左右止推轴承的润滑，还设有混合油回油道，用于收集高压油泵的混合油，并将其引出到油箱。
7.所述下箱体装配在上箱体之下，两者在左右两端和中间共同形成轴瓦支撑孔；所述下箱体设置有用于滑油回油的回油孔，与所述上箱体的滑油道连通。
8.所述轴瓦组件安装在轴瓦支撑孔中，分为上瓦和下瓦，通过销钉定位并由螺钉紧固在一起。
9.所述凸轮轴通过所述轴瓦组件进行径向支撑安装于所述箱体中，左端伸出所述箱体用于连接电机。
10.所述左端盖组件和右端盖组件分别安装在上、下箱体左右两端的轴瓦支撑孔外侧，进行密封。
11.进一步，所述左端盖组件包括左端盖、左止推片和密封环，其中左止推片装配在左端盖上，左端盖装配在上、下箱体左端，密封环装在左端盖中，与凸轮轴之间是间隙配合，通过上面的环槽将轴向流动的滑油泄压后，再通过左端盖的油道流回下箱体壳底部。
12.进一步，所述右端盖组件包括右端盖、右止推片和调整垫片；所述右止推片装配右端盖上，右端盖和调整垫片安装在上、下箱体右端，通过调节调整垫片的数量，控制凸轮轴的轴向窜动量。
13.本发明采用以上技术方案，优点如下：1、通过分体式设计，解决了目前存在的铸造、加工困难的问题。一是对于箱体采用分体式设计，克服了箱体整个体积大，整体铸造存在困难的问题。二是因为凸轮轴传递的扭
矩很大，与电机连接的部分需要使用很多的螺钉来紧固，导致连接面的直径超过了轴瓦的直径，所以左端盖组件也采用上下分体式设计。三是轴瓦直径太大，整体加工存在困难，所以将其设计为上下分体式设计。
14.2、提高了高压油泵泵体安装的牢固性和方便性。本发明在上箱体内设有三个独立设置的中孔，每一所述中孔内都可以装配一套低速机单体式高压油泵。考虑到铸铁脆容易应力集中，没有直接在箱体上攻和高压油泵泵体连接的螺纹孔，而是设计了螺纹套。螺纹套装在上箱体上，用来连接紧固高压油泵的螺栓。螺纹套是通过装在上箱体上的螺钉来进行定位。在螺纹套的下方装有螺塞，防止因操作不当、螺钉断裂等因素导致螺纹套掉入下箱体中。
15.3、合理设计了滑油道和回油道。本发明在箱体上设置有滑油道，用于润滑高压油泵、轴瓦组件、左右止推轴承。还设置有用于收集高压油泵的混合油油道。
16.4、凸轮轴支撑部分，采用滑动轴承而非滚珠轴承，凸轮轴的轴向限位通过左右止推片来实现。
17.5、通过调整调整垫片的数量来调节凸轮轴的轴向窜动间隙，而不是通过收紧各个零件的轴向尺寸要求来保证轴向窜动间隙，这样就大大降低了对各个零件轴向尺寸的精度要求，从而节约了加工成本和周期。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图。
19.图2 为内部结构示意图1。
20.图3 为内部结构示意图2。
21.图4为油道示意图1。
22.图5 为油道示意图2。
23.图6密封环环槽示意图。
24.图中：1下箱体、2上箱体、3左端盖组件、4凸轮轴、5滑油进油孔、6高压油泵安装孔、7右端盖组件、8定位键、9圆柱销、10左止推片、11左端盖、12密封环、13节流螺塞、14轴瓦组件、15节流螺塞、16右端盖、17右止推片、18调整垫片、19螺纹套、20螺钉、21螺塞；100润滑油道、101上箱体第一油道、102上箱体环槽、103滑油回油孔、104油道、105、106、107、108、109、110左端盖第一、第二、第三、第四、第五、第六油道、111下箱体油道、112环槽、113上箱体第二油道、114上箱体第三油道，115密封环环槽；200回油油道、201回油孔。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明做更详细的描述：结合图1-图6，本实施例提供了一种用于低速机单体式高压油泵的凸轮箱组件，主要包括下箱体1、上箱体2、左端盖组件3、凸轮轴4、右端盖组件7、轴瓦组件14等。
26.本凸轮箱的箱体整个体积很大，整体铸造存在困难，所以箱体采用了分体式设计，分成下箱体1和上箱体2。
27.所述上箱体2内设有三个独立设置的中孔，作为高压油泵安装孔6，每一所述高压
油泵安装孔内都可以装配一套低速机单体式高压油泵。
28.参见图3，为了安装高压油泵，考虑到铸铁脆容易应力集中，没有直接在上箱体2上攻和高压油泵泵体连接的螺纹孔，而是设计了螺纹套19，螺纹套19装在上箱体上的通孔中，用来连接紧固高压油泵的螺栓。而螺纹套是通过装在上箱体上的螺钉20来进行定位。在螺纹套的下方装有螺塞21，防止因操作不当、螺钉断裂等因素导致螺纹套掉入下箱体中。
29.所述下箱体1装配在上箱体2之下，两者在左右两端和中间共同形成轴瓦支撑孔。
30.凸轮轴支撑部分，采用滑动轴承。由于轴瓦直径太大，整体加工存在困难，所以将其设计为上下分体式设计，即轴瓦组件14包含上瓦和下瓦两部分，装在轴瓦支撑孔中，通过销钉实现定位，通过螺钉紧固在一起，对凸轮轴4起径向支撑作用。
31.凸轮轴4通过所述轴瓦组件14进行径向支撑安装于上、下箱体中，凸轮轴4的左端伸出所述箱体用于连接电机。
32.在上、下箱体左右两端的轴瓦支撑孔外侧分别安装有所述左端盖组件3和右端盖组件7，进行密封。
33.对于左端盖组件3，因为凸轮轴传递的扭矩很大，与电机连接的部分需要使用很多的螺钉来紧固，就导致连接面的直径超过了轴瓦的直径，所以左端盖组件3采用了上下分体式设计。所述左端盖组件3主要包含左止推片10、左端盖11、密封环12，其中左止推片10通过螺钉紧固到左端盖11上，左端盖11通过螺钉固定到上、下箱体上。
34.参见图6，密封环12为机械式密封环，用于滑油的轴向密封，装在左端盖11中，与凸轮轴4之间是间隙配合，通过上面的密封环槽115将轴向流动的滑油泄压后，再通过左端盖的油道流回下箱体壳底部。
35.右端盖组件7主要包含右端盖16、右止推片17、调整垫片18。右止推片17通过螺钉紧固到右端盖16上，右端盖16和调整垫片16通过螺钉固定到上、下箱体上。通过调节调整垫片的数量，控制凸轮轴的轴向窜动间隙。
36.箱体左右两端均设计有第一和第二节流螺塞13和15，用于控制流入左止推片10，右止推片17的滑油量。
37.参见图4和图5，上箱体2上设置有滑油道，用于润滑高压油泵、轴瓦组件、左右止推轴承，还设置有用于收集高压油泵的混合油油道。具体地，上箱体2内部设有横向的润滑油道100，其向前分别通过油道104连通各个高压油泵安装孔，将滑油送入单体式高压油泵安装孔内，为其提供润滑。其向下分别通过上箱体第一油道101连通上箱体环槽102，使滑油通过轴瓦组件上的孔进入轴瓦内部，在凸轮轴高速旋转下形成润滑油膜，对凸轮轴起到支撑作用。
38.滑油在箱体左边和右边的流向如下：一路滑油通过润滑油道100进入上箱体第一油道101，然后进入上箱体环槽102，进入左端盖第一油道105经过第一节流螺塞13的调节之后，进入左端盖第二油道106，然后进入左端盖第三油道107，为左止推轴承提供润滑。润滑之后的滑油通过密封环环槽115，进入左端盖第四油道108，进入左端盖第五油道109，进入左端盖第六油道110，再回到下箱体底部。
39.一路滑油通过润滑油道100进入上箱体第一油道101，然后进入上箱体环槽102，然后在右边，进入上箱体第三油道114，再进入上箱体第二油道113，经过第二节流螺塞的调节
之后，进入右边的环槽112为右止推轴承提供润滑。润滑之后的滑油通过下箱体油道111，回到下箱体底部。
40.下箱体1设置有用于滑油回油的回油孔103，以上的滑油汇集到下箱体底部的滑油回油孔103流回油箱。
41.另外，在所述上箱体2内部还设有横向的回油油道200，其分别通过回油孔201与每个高压油泵安装孔连通，使单体式高压油泵的混合油回油通过回油孔201进入到回油油道200，然后通过管路回到混合油回油箱。
42.另外，上箱体2上还设有观察窗，用于观察凸轮箱内滑油液位及凸轮轴与高压油泵运动件的接触部分。下箱底设计为弧面，方便清洗。
43.另外，为了箱体的安装定位，将定位键8通过螺钉紧固到下箱体上。凸轮箱组件通过定位键定位到试验台底板上，同时通过地脚螺栓固定。凸轮轴和电机法兰通过螺栓进行连接，传递扭矩。
44.本发明的工作原理如下：外部扭矩传递到凸轮轴上，带动凸轮轴做旋转运动，凸轮轴带动单体式高压油泵的导向活塞组件做上下往复运动，实现其供油功能。
45.一路滑油通过润滑油道100进入上箱体第一油道101，然后进入上箱体环槽102，通过轴瓦组件上的孔进入轴瓦内部，在凸轮轴高速旋转下形成润滑油膜，对凸轮轴起到支撑作用。
46.一路滑油通过润滑油道100和油道104进入单体式高压油泵的安装孔内，为其提供润滑。
47.一路滑油通过润滑油道100进入上箱体第一油道101，然后进入上箱体环槽环槽102，进入左端盖第一油道105，经过第一节流螺塞13的调节之后，进入左端盖第二油道106，然后进入左端盖第三油道107为左止推轴承提供润滑。润滑之后的滑油通过密封环环槽115，进入左端盖第四油道108，进入左端盖第五油道109，进入左端盖第六油道110回到下箱体底部。
48.一路滑油通过润滑油道100进入上箱体第一油道101，然后进入上箱体环槽102，进入上箱体第三油道114，进入上箱体第二油道113，经过第二节流螺塞的调节之后，进入环槽112为右止推轴承提供润滑。润滑之后的滑油通过下箱体油道111，进入回到下箱体底部。
49.汇集到下箱体底部的滑油回油孔103流回油箱。
50.单体式高压油泵的混合油回油孔201进入到回油通道200，然后通过管路回到混合油回油箱。