专利名称：配气轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于马达的配气轴，特别涉及一种用于双作用蒸汽马达的配气轴。
背景技术：
在双作用蒸汽马达运转的过程中，为了配合马达的两个活塞缸中的活塞往复运动，需要设计能够将蒸汽从输入时的单向流动转换成能够在活塞缸中正反向流动的配气装置。在现有的设计中，常使用凸轮轴、摇臂、气门和阀片等零件组装成气体换向装置，在这种气体换向装置中，凸轮轴被摇臂驱动后，可以带动气门产生往复动作，使阀片周期性地控制气流通道的开闭，从而在活塞缸中形成周期性正反向流动的气流。受马达的高速运转和紧凑体积所影响，为了能够准确控制气门的动作，凸轮轴和摇臂不能过大，还要运行精确平稳，所以凸轮轴和摇臂的加工及配合精度都要求很高，而且阀片在长期交替气流的冲击下也容易过早损坏，因此这种气流换向装置具有工艺复杂、加工难度大、易损坏、难更换和成本闻的缺点。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，公开一种加工方便、配合精度要求不高且成本低廉的用于双作用蒸汽马达的配气轴。为实现上述目的，本发明公开如下技术方案:一种配气轴，该配气轴的中间开有一条环形的进气槽，该配气轴的左右两端均设有细径轴头，并且在靠近左右两个细径轴头的位置分别开设有一条环形的左出气槽和一条环形的右出气槽；所述进气槽上沿轴向开设有两条分别向配气轴的左右两端延伸的左进气道和右进气道，该左进气道与该右进气道在配气轴的轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为与该配气轴同步旋转的曲轴曲拐夹角；所述左出气槽和所述右出气槽上分别开设有朝向所述进气槽延伸但不与所述进气槽相连通的左出气道和右出气道，并且所述左出气道的中心到所述左进气道的中心在配气轴的轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为120°，所述右出气道的中心到所述右进气道的中心在配气轴的轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为120°。进一步地，所述左进气道的两条槽沿在所述配气轴的横截面上对应轴心形成20°夹角，所述右进气道的两条槽沿在所述配气轴的横截面上对应轴心形成20°夹角。进一步地，所述左出气道和所述右出气道的槽底均为中心位置凸起的双斜坡底，并且该双斜坡底与所述配气轴表面形成的两条槽沿在所述配气轴的横截面上对应轴心形成160°夹角。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:1、配气轴上的左右进气道和配气轴上的进气槽相连通，左右出气道则分别与左出气槽和右出气槽相连通，随着配气轴的旋转，可以配合活塞缸内的上、下气道来实现气流往复变向，从而可以代替现有的由凸轮轴、摇臂、气门和阀片等零件组装成气体换向装置；2、配气轴上的进出气槽和进出气道的结构都很简单，非常容易加工，并且对各个气槽及气道的位置、深浅、粗糙度等工艺参数和配合精度的要求不高，能够极大地降低加工难度和成本；3、配气轴上没有突出部位，也没有设计曲轴，所以有利于把双作用蒸汽马达的气缸体设计得更为紧凑；4、利用轴上加工出的沉槽来形成气道，取消了原有的气门、阀片，可以有效延长整个气体换向装置的工作寿命。
图1是配气轴的仰视图；图2是配气轴的主视图；图3是配气轴的俯视图；图4是配气轴在第一缸活塞处于上止点时的位置示意图；图5是配气轴在第一缸活塞处于下止点时的位置示意图；图6是图1中的A-A向剖视图；图7是图6中的左侧进、出气道夹角示意图；图8是图6中的B-B向剖视图。结合附图在其上标记以下附图标记:1-进气槽，2-左出气槽，3-圆柱面，4-配气轴，5-气缸体，6_活塞，7_右出气槽，
11-左进气道，12-右进气道，21，-左出气道，22-右出气道，31-左密封面，32-右密封面，51-上气道，52-下气道。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明的优选具体实施方式
进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式
的限制。一种用于双作用蒸汽马达的配气轴，如图1至3所示。为便于说明，本实施方式中，以配气轴与马达的第一缸相配合的部分为左边，与马达第二缸相配合的部分为右边。该配气轴4的中间开有一条环形的进气槽1，配气轴4的左右两端均设有细径轴头，并且在靠近左右两个细径轴头的位置分别开设有一条环形的左出气槽2和一条环形的右出气槽7 ;进气槽I上沿轴向开设有两条分别向配气轴4的左右两端延伸的左进气道11和右进气道12，左进气道11与右进气道12在配气轴4的轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为90°。之所以选用90°的夹角，是因为马达的传动系统中与该配气轴4同步旋转的曲轴曲拐夹角为90°。左出气槽2和右出气槽7上分别开设有朝向进气槽I延伸但不与进气槽I相连通的左出气道21和右出气道22。配气轴4的圆柱面3上被夹在左出气道21和左进气道11之间的部分是图6中的密封面31，被夹在右出气道22与右进气道12之间的部分是图8中的密封面32，这两个密封面31和32用于隔绝配气轴4上的进气气流和出气气流。图6是图1中的A-A向剖视图，此时的进气道11的中心线处于图6中的平面几何坐标系第二象限中，并且和坐标系的Y轴成15°角。左出气道21的槽底为中心位置凸起的双斜坡底，该双斜坡底与配气轴4的圆柱面3形成两条槽沿，其中靠近左进气道11的一条槽沿处于图6中的第一象限内，和坐标Y轴之间的夹角成25°。图7中示出了图6中左进气道11的两条槽边形成的夹角为20°，左出气道21的两条槽边形成的夹角为160°，并且左出气道21的中心到左进气道11的中心在逆时针方向的夹角为120°。图8是图1中的B-B向剖视图，其中右进气道12和右出气道22的形状及相互之间的夹角与图6中相同，但是B-B截面相对于A-A向截面整体逆时针旋转了 90°。配气轴4装配在双作用蒸汽马达的气缸体5中时，其上左侧的一半与气缸体5的第一缸相配合，右侧的一半则与气缸体5的第二缸相配合。由于第一缸中的运动情形和第二缸中的运动情形完全相同，仅仅是时间上有先后，所以本实施方式中仅对第一缸内的运动情况作出说明。图4所示为第一缸中的活塞6运行至上止点时配气轴4的位置，此时左进气道11与第一缸的上气道51相接通后仅旋转了 10°。之所以要让左进气道11相对于活塞6的最高点提前旋转10°与上气道51相连通，是为了保证进气充足。此时随着配气轴4顺时针旋转，高温蒸汽会从上气道51进入活塞6的上部空间内，以便于气体膨涨，推动活塞6向下运行，运行过程中的气体会顺着下气道52排入左出气道21中。图5所示为第一缸中的活塞6运行至下止点时配气轴4的位置，此时左进气道11刚刚与下气道52相接通并旋转了 10°，以便于进气充足。高温蒸汽顺着下气道52进入活塞6的下部空间内，上气道51则向左出气道21排气。以上公开的仅为本发明较优的具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种配气轴，其特征在于，该配气轴的中间开有一条环形的进气槽，该配气轴的左右两端均设有细径轴头，并且在靠近左右两个细径轴头的位置分别开设有一条环形的左出气槽和一条环形的右出气槽； 所述进气槽上沿轴向开设有两条分别向配气轴的左右两端延伸的左进气道和右进气道，该左进气道与该右进气道在配气轴的轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为与该配气轴同步旋转的曲轴曲拐夹角； 所述左出气槽和所述右出气槽上分别开设有朝向所述进气槽延伸但不与所述进气槽相连通的左出气道和右出气道，并且所述左出气道的中心到所述左进气道的中心在配气轴的轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为120°，所述右出气道的中心到所述右进气道的中心在配气轴的轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为120°。
2.根据权利要求1所述的配气轴，其特征在于，所述左进气道的两条槽沿在所述配气轴的横截面上对应轴心形成20°夹角，所述右进气道的两条槽沿在所述配气轴的横截面上对应轴心形成20°夹角。
3.根据权利要求1所述的配气轴，其特征在于，所述左出气道和所述右出气道的槽底均为中心位置凸起的双斜坡底，并且该双斜坡底与所述配气轴表面形成的两条槽沿在所述配气轴的横截面上对应轴心形成160°夹角。
全文摘要
本发明公开了一种用于双作用蒸汽马达的配气轴，该配气轴的中间开有一条环形的进气槽，左右两端均设有细径轴头，在靠近左右两个细径轴头的位置分别开设有一条左出气槽和一条右出气槽；进气槽上沿轴向开设有两条分别向配气轴的左右两端延伸的左进气道和右进气道，该左进气道与该右进气道在轴向右侧投影平面内逆时针方向的夹角为与该配气轴同步旋转的曲轴曲拐夹角；所述左出气槽和所述右出气槽上分别开设有朝向所述进气槽延伸但不与所述进气槽相连通的左出气道和右出气道。该配气轴加工方便、配合精度要求不高且成本低廉。
文档编号F01L1/047GK103184909SQ20111045121
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者沈琼, 陶泽民 申请人:广西玉柴机器股份有限公司