专利名称：盘式甩油器组件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于发动机、压缩机、泵及类似设备的油润滑装置领域，特别涉及一种适用于油润滑发动机、压缩机、泵和诸如此类设备中的盘式甩油器。
这种传统的飞溅式润滑系统的另一个问题是，使用这种润滑系统的发动机、压缩机、泵和诸如此类的设备一般用在需要手工从一个工作场合移动到另一工作场合的轻便设备(例如压缩机、发电机、高压清洗机等等)中。如果此类轻便式设备在操作前没有被正确地校平，则该油尺飞溅的润滑油不可到达该油槽，造成缺乏必须的润滑油和冷却，可能导致以后出现元件故障。
因此，提供一种设计成为能够增加润滑油和冷却油的流速的飞溅润滑系统为元件实施润滑，并同时减少油的雾化及通过曲轴箱通风口的油损失，这将是有利的。此外，提供一种当曲轴箱倾斜时能够正确地工作的润滑系统，从而增加了在非水平面操作的许用极限，这是所期望的。
在一个实施例中，该润滑系统可以在一台具有两个或多个气缸/活塞组件的设备中实施。在这个实施例，该设备的气缸被定位(如可以重叠)，以便单个甩油器可以给两个组件提供润滑油。
应当理解的是，前面的总体描述及随后的详细描述只是为了示例和说明，不是对本发明权利要求的限制。结合在此并作为说明书一部分的附图中示出了本发明的实施例，并与总体描述一起用来说明本发明的原理。
现在参照
图1、2、3和4描述根据本发明的典型飞溅润滑系统，该系统适用于给诸如发电机、压缩机、泵及类似设备的活动元件提供润滑油。该润滑系统100包含油槽102和甩油器108，油槽102形成在使用了该润滑系统100的设备106的曲轴箱104中，甩油器108连接在该设备的曲轴组件110上。
在一个实施例中，该甩油器108包含一个附装在该曲轴组件110上的连续甩油盘112。该曲轴组件110的旋转将导致该甩油盘旋转，以使润滑油114从油槽102飞溅在需要润滑的设备106中的元件(例如曲轴组件110、轴颈116、活塞118、气缸壁120等等)上。优选地，该甩油盘112被沿着与轴颈116直接相邻的曲轴定位，以使油可以从油槽102抛到活塞118及气缸壁120上。例如，在一个实施例中，如图1和2所示，该甩油盘112被栓接至曲轴组件110的配重122上，以便它与曲轴组件110的旋转中心124共轴。该甩油盘112可以具有一个尺寸和形状适合该曲轴组件110的孔126，以便该甩油盘112和该曲轴组件110可以被装配在一起。然而，可以理解，不脱离本发明的范围和精神的其它制造方法也可以使用。例如，该甩油盘112可以被加工成作为该曲轴组件110的一个整体部分，或者该曲轴组件110可以被加工成围绕该甩油盘112连接在一起的两个或多个部分，从而在适当的位置将该甩油盘112夹持就位。
在该设备106的运转过程中，该曲轴组件110的旋转使甩油器108旋转，以使润滑油114从油槽102飞溅在需要润滑的设备106中的元件(例如曲轴组件110、轴颈116、活塞118、气缸壁120等等)上。如图所示，甩油器108的甩油盘112大致上与曲轴组件110的旋转中心124共轴，因此该曲轴组件110的旋转导致该甩油盘112围绕曲轴的旋转中心124旋转360度。因而，在运转过程中，该甩油盘112的较低部分连续地浸没在包含于油槽102中的润滑油114里。因为该甩油盘112保持在润滑油114望，而不是如传统的油尺或浸渍甩油器一样周期性地进入和离开润滑油114，所以在该曲轴110的每一圈旋转过程中，该甩油盘112转移的油槽102中的润滑油114的体积没有改变。此外，采用连续甩油盘112形式的甩油器108不具有如浸渍甩油器一样必须穿过润滑油114的高速度前进的前缘。因此，当润滑油114穿过油槽102时，越过该甩油器108表面的润滑油114的流动明显比利用间歇浸渍甩油器更加呈现为层流的形式。所以本发明的甩油器108的甩油盘能够在曲轴箱104周围移动润滑油114，而润滑油114的雾化会显著降低。
通过甩油器产生的润滑油流量与该甩油器的被浸没部分的表面积成比例，并与曲轴的每一圈旋转过程中该甩油器被浸没的时间成比例。因为盘式甩油器108的较低部分被连续地浸没在油槽102的润滑油114里，并且该甩油盘被浸没的表面积实际上大于浸渍甩油器浸渍的表面积，因此本发明的盘式甩油器108的润滑油的流速显著大于间歇浸渍甩油器的流速。例如，已经发现根据本发明的润滑系统100能够提供50至100倍于使用浸渍甩油器的润滑系统的润滑油流速，而同时减少来自油槽102的润滑油114的雾化。
现在转到参考图3和4，举例说明图1和2所示的设备106与水平面倾斜一个角度时的情形，例如，它被放置在非水平面上时。如图所示，当曲轴箱104倾斜时，油槽102中的润滑油114基本上保持水平。如图所示，甩油器108的甩油盘112大致上与曲轴组件110的旋转中心124共轴，因此该曲轴组件110的旋转导致该甩油盘112围绕曲轴的旋转中心124旋转360度。因而，当曲轴箱104倾斜时，该甩油盘112至少部分被浸没在油槽102中，提供增强的对在非水平面上单元操作的许用极限。应当理解的是，根据曲轴箱104的设计，润滑系统可以耐受的倾斜角度(α)改变，并只受润滑油114从油槽102进入气缸118的可能性所限制。然而，应当想到的是，倾斜角度(α)高达或甚至大于90度(即曲轴箱104倾斜至其一侧)是可能的。
现在参看图5，图中示出了本发明的代表性实施例的用于润滑系统的特定形状甩油器。特定形状甩油器128包含一个具有棱边部分132的甩油盘130，该棱边部分132被成形为用于产生附加的润滑油流动和/或用于指引润滑油以各种角度流向该甩油盘130的侧面，从而比传统的浸渍型润滑系统更均匀地把润滑油分布在曲轴箱内。此外，该棱边部分132可以被成形为使其能够提供不必中断围绕该甩油盘130的润滑油的层流的优点，从而防止润滑油从该油槽的不必要的雾化(见图1)。例如，在图4所示的实施例中，棱边部分132被成形加工成具有沿着该甩油盘130的边缘观看大致上为正弦曲线或曲线形状的外形。可替换地，根据使用润滑系统的具体应用的要求，棱边部分132被成形加工成具有其它外形，诸如翅片、狭槽、凹槽或类似外形。
作为特定形状棱边部分132的附加(或替代性)技术特征，结构特征134可以形成于该甩油盘130的一侧或两侧表面上，以提供附加的润滑油流动和/或用于指引润滑油以侧面角度流向该甩油盘130。可以理解的是，根据使用润滑系统的具体设备的要求(期望的润滑油流速、飞溅方式等等)，表面结构特征134的形状可以改变。然而，典型的表面结构特征134包含圆周的或螺旋的隆起部或凹槽(所示)、间隔式突出、缺口、或狭缝、叶片及类似物。此外，表面结构特征134可以被这样成形加工成使它们不产生不必要的湍流，这种湍流会中断围绕该甩油盘130的润滑油的充分层流并增加润滑油从该油槽的雾化(见图1)。
现在参看图6，图中示出了本发明的代表性实施例的螺旋甩油器。甩油器136包含具有狭缝140的甩油盘138，狭缝140由棱边部分142向该甩油盘中144呈放射状形成于甩油盘上。紧邻狭缝140的棱边部分142的末端146和148被侧向分离开，所以棱边部分142呈现为大致螺旋形。以这种方式，甩油盘138成为简单的螺旋输送件，能够产生大大高于传统浸渍润滑系统的油尺甩油器的润滑油流速。该螺旋形的棱边部分142可以进一步指引润滑油以各种角度流向甩油盘138，从而使润滑油更均匀地分布在曲轴箱内，并提供更大的该设备的元件的覆盖度(见图1)。因为除了由狭缝140引起的前后棱边150和152之外，甩油盘138保持充分的连续性，因此流过甩油盘138的表面的润滑油是大致层流。因此，润滑油的雾化可以被保持在基本上等于或小于传统浸渍润滑系统的速度。
根据对图1至6所示的甩油盘甩油器的讨论，现在应当理解，通过增加甩油器的表面积以扩大层流的面积，可以获得大量的益处。以这种方式，增加了附着至该甩油器表面的润滑油，因此当甩油器旋转时，通过该甩油器飞溅的润滑油的体积增加了，而润滑油的雾化保持基本不变或减少。因此，也应当理解，根据本发明，不利用连续甩油盘甩油器，而通过充分地增加甩油器的表面积，以提供当甩油器旋转时提供更大的润滑油流过甩油器的层流，润滑系统可以被提供比传统“油尺”或浸渍系统增强的性能。
现在参照图7描述本发明的另一个实施例的甩油器。甩油器154包含图1至4所示的甩油器108的完整甩油盘112上的一个扇形段156，其具有曲线形的前后棱边158和160。优选地，限定了扇形段156的角度(β)被选择以提供充分的表面积，因此除了前后棱边158和160上的湍流之外，当甩油器旋转时流过甩油器154的润滑油基本上是层流。以这种方式，通过甩油器154飞溅的润滑油的体积比传统浸渍甩油器大大增加了，而润滑油的雾化量保持基本等于或少于传统浸渍甩油器。
在本发明的代表性实施例中，如图1所示，该甩油器154可以被安装在曲轴组件110上，所以当它被完成时，甩油盘112大致上与该曲轴组件110的旋转中心124共轴，扇形段156取自甩油盘112。以这种方式，曲轴组件110的旋转引起甩油器154围绕曲轴的旋转中心124旋转360度。结果，当该甩油器154旋转时，即使曲轴箱104倾斜，该甩油器154也保持能至少部分被浸没在油槽102中。以这种方式，该甩油器154能够提供增强的非水平面或非水平定位单元操作的许用极限。
现在转向参考图8，以描述本发明的润滑系统在具有两个或多个气缸/活塞组件的设备中的应用。该润滑系统200包括一个形成于该设备206的曲轴箱204中的油槽202，及一个与该设备的曲轴组件210相连接的甩油器208。甩油器208包含一个附装在曲轴组件210上的大致连续的甩油盘212。
在所示的代表性实施例中，设备206包括与曲轴组件210相连接的两个用于容纳活塞组件218和220的气缸组件214和216。优选地，气缸组件214和216被定位成使单个甩油器208可以给两个元件实施润滑。例如，如图8所示，气缸组件214和216以彼此大约90度的角度被定位并被隔离开，以便它们重叠，从而允许通常与甩油器208共轴的单个平面222与两个气缸组件214和216相交。以这种方式，单个甩油器208可以给气缸组件提供来自油槽202的润滑油224，以润滑每一活塞组件218和220中的元件(例如偏心轴承、活塞销装置等等)。
在该设备206的运转过程中，该曲轴组件210的旋转使甩油器208旋转，以使润滑油224从油槽202飞溅出来，以分别润滑两个气缸组件214和216的活塞组件218和220。与图1所示一样，该甩油盘212大致上与曲轴组件210的旋转中心共轴，因此该曲轴组件210的旋转导致该甩油盘212围绕曲轴的旋转中心230旋转360度。
应当理解的是，根据前面的讨论，可以制造这样一种设备，其包含三个或更多个定位于通过诸如甩油器208的单个甩油器来润滑的气缸组件，这不脱离本发明的范围和精神。此外，在其它实施例中，可以提供具有复式气缸/活塞组件，通过根据本发明的两个或多个甩油器系统来润滑的设备。此类实施例也不脱离本发明的范围和精神。
应当注意的是，利用此处所讨论和举例说明的本发明的原理，本领域的技术人员现在可以设计利用甩油器的润滑系统，除了那些具体公开的之外，该甩油器可以具有各种形状(例如椭圆形、偏心形、八边形等等)和/或棱边和表面特征。因此，此类润滑系统被认为落在本发明权利要求的范围和精神内。此外，可以相信，通过前面的描述，将会理解本发明的润滑系统和许多其伴随的优点，并且很明显，在不脱离本发明的范围和精神或不牺牲本发明所有的原有优点的情况下，对其元件的形状、结构和布置可以作各种改变，前面描述的此处的形式只是其典型的实施例。可以认为权利要求书中概括并包含了此类改变。
权利要求
1.一种润滑系统，其用在设有容纳着可旋转曲轴组件的曲轴箱的设备中，所述润滑系统包括一个油槽，其适用于容纳用于润滑该曲轴箱内活动元件的润滑油；及一个甩油器，其与曲轴组件相连接，以使该曲轴组件的旋转导致该甩油器旋转，以从该油槽飞溅出润滑油，其中，当该甩油器被曲轴组件带动着旋转时，该甩油器的至少一部分被连续地浸没在油槽中的润滑油中。
2.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，该甩油器是大致圆盘形状的。
3.如权利要求2所述的润滑系统，其特征在于，该甩油器包含一个特定形状的棱边部分，该棱边部分适用于实现下列目的中的至少一个增加从该油槽飞溅出来的润滑油量和引导润滑油以一定角度从该油槽飞溅至该圆盘。
4.如权利要求2所述的润滑系统，其特征在于，该甩油器包含表面特征，该表面特征适用于实现下列目的中的至少一个增加从该油槽飞溅出来的润滑油量和引导润滑油以一定角度从该油槽飞溅至该圆盘。
5.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，该甩油器与该曲轴组件共轴。
6.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，该甩油器包含一个螺旋输送件。
7.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，当该曲轴箱倾斜时，该甩油器能够延伸进入装在油槽中的润滑油中。
8.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，该甩油器包含一个圆盘的扇形段。
9.如权利要求8所述的润滑系统，其特征在于，该扇形段绕着曲轴组件的旋转中心旋转360度，以便当该曲轴箱倾斜时，该甩油器能够延伸进入装在油槽中的润滑油中。
10.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，该设备包括至少两个气缸组件，每一气缸组件分别容纳一个与曲轴相连接的活塞组件，其中该气缸组件被这样定位，以便该甩油器适用于使润滑油从该油槽飞溅在每一活塞组件上。
11.一种润滑系统，其用在设有容纳着可旋转曲轴组件和至少两个气缸组件的曲轴箱的设备中，其中每一气缸组件分别容纳一个与曲轴相连接的活塞组件，所述润滑系统包括用于容纳润滑油的装置；及与曲轴组件相连接以使润滑油从该润滑油容纳装置飞溅出来的装置，其中该飞溅装置的至少一部分被连续地浸没在润滑油容纳装置中的润滑油里，及该气缸组件被这样定位，以便该飞溅装置适用于使润滑油从该润滑油容纳装置飞溅在每一活塞组件上。
12.如权利要求11所述的润滑系统，其特征在于，该飞溅装置包含一个圆盘。
13.如权利要求12所述的润滑系统，其特征在于，该飞溅装置包含用于增加由该润滑油容纳装置飞溅出来的润滑油量的装置。
14.如权利要求12所述的润滑系统，其特征在于，该飞溅装置包含用于引导润滑油流动离开该圆盘的装置。
15.如权利要求11所述的润滑系统，其特征在于，当该曲轴箱倾斜时，该飞溅装置能够延伸进入装在该润滑油容纳装置中的润滑油中。
16.如权利要求11所述的润滑系统，其特征在于，该飞溅装置包含一个圆盘的扇形段。
17.如权利要求16所述的润滑系统，其特征在于，该扇形段绕着曲轴组件的旋转中心旋转360度，以便当该曲轴箱倾斜时，该飞溅装置能够延伸进入装在该润滑油容纳装置中的润滑油中。
18.一种设备，其包括一个容纳着可旋转曲轴的曲轴箱；至少两个气缸组件；装在每一气缸组件内的活塞组件，所述活塞组件与该曲轴相连接；一个油槽，其适用于容纳用于润滑该曲轴箱内活动元件的润滑油；及一个甩油器，其与曲轴组件相连接，以使该曲轴组件的旋转导致该甩油器旋转，以从该油槽飞溅出润滑油，当该甩油器通过曲轴组件旋转时，该甩油器的至少一部分被连续地浸没在油槽中的润滑油里；其中该气缸组件被这样定位，以便该飞溅装置适用于使润滑油从该润滑油容纳装置飞溅在每一活塞组件上。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，该甩油器是大致圆盘形状的。
20.如权利要求18所述的设备，其特征在于，该甩油器包含一个特定形状的棱边部分，该棱边部分适用于实现下列目的中的至少一个增加从该油槽飞溅出来的润滑油量和引导润滑油以一定角度从该油槽飞溅至该圆盘。
21.如权利要求18所述的设备，其特征在于，该甩油器包含表面特征，该表面特征适用于实现下列目的中的至少一个增加从该油槽飞溅出来的润滑油量和引导润滑油以一定角度从该油槽飞溅至该圆盘。
22.如权利要求18所述的设备，其特征在于，该甩油器与该曲轴组件共轴。
23.如权利要求18所述的设备，其特征在于，该甩油器包含一个螺旋输送件。
24.如权利要求18所述的设备，其特征在于，当该设备相对于水平面成一定角度倾斜时，该甩油器能够延伸进入装在油槽中的润滑油中。
25.如权利要求18所述的设备，其特征在于，该甩油器包含一个圆盘的扇形段。
26.如权利要求25所述的设备，其特征在于，该扇形段绕着曲轴组件的旋转中心旋转360度，以便当该曲轴箱倾斜时，该甩油器能够延伸进入装在油槽中的润滑油中。
全文摘要
本发明公开了一种具有甩油器的飞溅润滑系统，与传统的油尺甩油器相比较，该甩油器能够使供应到系统中的需要润滑元件上的润滑冷却油的流速增加，并同时减少油的雾化及通过曲轴箱通风口的油损失。在本发明的实施例中，甩油器包括一个甩油盘，甩油盘与需要润滑的设备(如发动机、泵、压缩机等等)的曲轴组件相连接，以使曲轴组件的旋转导致甩油盘旋转，以将润滑油从曲轴箱的油槽油飞溅在设备中的需要润滑的元件上。
文档编号F16N7/00GK1450255SQ0310917
公开日2003年10月22日 申请日期2003年4月4日 优先权日2002年4月9日
发明者罗伯特·F·伯克侯德 申请人:美商戴尔贝斯空气动力公司