一种舷外机用竖轴柴油机轴系止推片结构的制作方法

本发明属于舷外机用竖轴内燃机用轴系止推技术领域，尤其是涉及一种舷外机用竖轴柴油机轴系止推结构。

背景技术：

舷外机是一种悬挂在舟、艇艉板上，能推动舟、艇航行的可卸式动力装置，亦称船外机、操舟机、挂机，主要是由竖轴内燃机和传动、操作、悬挂装置及推进器等组成。舷外机具有结构紧凑、重量轻、拆卸方便、操作简单、噪音小等特点，适用于在内河、湖泊及近海使用。军事上常用在执行侦察、登陆、渡河、巡逻、救生等任务的舟、艇和门桥上。民用赛艇、游艇、短途运输船和渔船也可以使用。舷外机用内燃机多采用二冲程汽油机，少数为柴油机和电动机，功率范围为0.74～221千瓦，且有不断提升趋势。

目前舷外机用竖轴式内燃机主要为二冲程或四冲程汽油机，由于其结构简单、热负荷低，气缸内爆发压力≤11mpa，结构件载荷较低特点。汽油舷外机采用曲轴垂直布置后通常采用滚针轴承作为止推防止曲轴、凸轮轴以及运动件出现过大的轴向窜动量。

柴油机由于其负荷较高，气缸内爆发压力≥17.5mpa，舷外机用竖轴式柴油机为满足高爆发压力，主承力结构采用强化系数较高的材料与结构，同样内燃机中往复运动件(曲轴、活塞)也采用较高水平材料，不仅结构复杂而其转动惯量远大于汽油机。舷外机用柴油机结构设计中曲轴、凸轮轴两大轴系采用垂直布置方式，活塞连杆采用水平布置方式，这种结构方式改变对于高负荷柴油机承力结构轴向止推形式提出更高的要求。

常规发动机由于曲轴、凸轮轴等轴系采用水平布置，为了防止曲轴在运转过程中与机体直接摩擦，控制曲轴的轴向窜动量是发动机设计关键技术，若曲轴轴向窜动量过大或过小，都会引起止推片异常磨损形成连锁损坏，造成曲轴与机体直接摩擦破坏活塞连杆与曲轴的轴向运动轨迹，从而引起机体、曲轴、连杆损坏，更严重将造成发动机输出端传动箱损坏，因此优良的止推结构的不仅可提高发动机可靠性，同时也能延长发动机使用寿命。

水平式内燃机止推片为上下两片半圆形式，运动件在工作过程中主要承受来自燃料爆发出的垂直面压力，驱动曲柄连杆机构做周向运动，从而输出功率。其水平方向止推结构主要采用止推片来限值轴系水平方向窜动。竖轴式内燃机布置后，由于轴系自重机旋转往复惯性力，若采用竖轴式汽油机用滚动轴承进行止推将不能满足工作要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种舷外机用竖轴柴油机轴系止推片结构，以提高竖轴式内燃机轴系止推抵抗高爆发压力能力，解决竖轴式柴油机轴系窜动量控制困难问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种舷外机用竖轴柴油机轴系止推片结构，包括轴系、承力结构和环形止推件，所述轴系底端的连接凸台插入承力结构如机体、缸盖，连接凸台的两侧边沿与承力结构之间设置所述环形止推件，所述环形止推件外圆周侧中央设有周向的均布式油路通道和环形槽，所述承力结构上相对环形槽的位置设有润滑油通道，润滑油通道连通外界润滑油，所述润滑油通道与环形槽紧密配合形成稳压油腔，外界润滑油在压力作用下通过润滑油管路进入稳压油腔内，再通过均布式油路通道进入轴系与环形止推件的配合间隙内，形成滑动轴承。

进一步的，所述轴系与环形止推件为间隙配合。

进一步的，所述环形止推件上的均布式油路通道连通环形槽与环形止推件与轴系接触的一侧表面。

进一步的，所述轴系为竖轴柴油机结构中的曲轴轴系或与凸轮轴轴系，所述承力结构位于轴系对应的竖轴柴油机机体结构以及气缸盖结构。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明用环形止推件与轴系配合形成间隙，在润滑油压力作用下填充配合间隙后形成循环油膜式滑动轴承，整体式具有高紧凑性、高抗爆发压力、高可靠性等优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的舷外机用柴油机轴系止推结构示意图；

图2为本发明实施例所述的环形止推件结构示意图。

附图标记说明：

1-轴系；2-承力结构；3-环形止推件；4-润滑油通道；5-稳压油腔；6-均布式油路通道；7-环形槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种舷外机用竖轴柴油机轴系止推片结构，如图1所示，包括轴系1、承力结构2和环形止推件3，所述轴系1底端的连接凸台插入承力结构2，连接凸台的两侧边沿与承力结构2之间设置所述环形止推件3。如图2所示，所述环形止推件3外圆周侧中央设有周向的均布式油路通道6和环形槽7，所述承力结构2上相对环形槽7的位置设有润滑油通道4，润滑油通道4连通外界润滑油，所述润滑油通道4与环形槽7紧密配合形成稳压油腔5，以提供均匀油膜润滑；外界润滑油在压力作用下通过润滑油管路4进入稳压油腔5内，再通过均布式油路通道6进入轴系1与环形止推件3的配合间隙内，形成滑动轴承。

所述环形止推件3上的均布式油路通道6连通环形槽7与环形止推件3与轴系1接触的一侧表面。

所述轴系1包括竖轴柴油机结构中曲轴与凸轮轴两大轴系，若整机设计有平衡轴亦包括在内，轴系1为曲轴时将内燃机化学能转换为机械旋转能有轴端输出功率，实现扭矩输出；轴系1为凸轮轴时为内燃机配气系统零部件，二者运转过程为沿其轴线旋转运转。

所述承力结构2包括竖轴柴油机机体结构以及气缸盖结构等具有支撑特性结构体。承力结构2中设有与外界经过压缩后的润滑油连通的润滑油管路4，提供给滑动轴承润滑油。

所述轴系1与环形止推件3为间隙配合，在间隙中未充满润滑油时刻轴系1在重力作用下与环形止推3为干摩擦，当间隙中在压力油润滑作用下形成浮动运转，在外界压力作用下间隙配合中润滑油膜为流动特性，通过外接压力控制油膜流量，以避免干摩擦出现引起零部件损坏。

本发明用于提高竖轴式舷外机用柴油机轴系止推能力，解决大功率柴油机曲轴竖直功率输出过程中竖直轴向窜动量大问题，采用油膜式的滑动轴承可以提高竖轴轴系抵抗柴油机燃烧高爆发压力，抑制曲轴轴向窜动，提高竖轴内燃机热工转化效率；采用油膜式滑动轴承代替滚动轴承减少了滚针数量，从而提高整机运行可靠性及使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种舷外机用竖轴柴油机轴系止推结构，包括轴系、承力结构、环形止推；所述轴系可以为动力输出曲轴、凸轮轴及平衡轴，区别于常规内燃机水平布置方式，舷外机用柴油机采用轴系竖直布置形式，且轴系止推为竖轴动力输出关键技术；所述轴系与环形止推采用接触面止推形式封配合，在压力润滑油共同作用下形成滑动油膜轴承，满足高负荷柴油机止推要求。本发明所述的竖轴柴油机轴系止推结构应用与强化系数较高内燃机轴系，解决竖轴轴系在运转过程中出现轴向窜动量过大导致活塞运动轨迹超出公差要求从而引起零部件损坏问题。本发明所述竖轴柴油机轴系止推结构具有高紧凑性、高抗爆发压力、高可靠性等优点。

技术研发人员：陈晋兵;董江峰;王尚学;牛海杰;仲蕾;王红丽;张志军;李旭东
受保护的技术使用者：中国北方发动机研究所（天津）
技术研发日：2017.06.02
技术公布日：2017.11.07